Видання НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/62886
Переглянути
9 результатів
Результати пошуку
Документ Проблематика забезпечення надійності бічної поверхні поршнів форсованих ДВЗ(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Марченко, Андрій Петрович; Пильов, Вячеслав ВолодимировичПроаналізовано перспективні напрямки і тенденції розвитку двигунів техніки спеціального призначення. Підвищення літрової потужності двигунів призводить до критичного зростання теплової та механічної напруженості елементів їх конструкцій та відповідного зменшення ресурсу. До найбільш схильних до виходу з ладу деталей форсованих двигунів належать поршні. Серед характерних критичних зон конструкції поршня, в яких спостерігається втрата параметричної і фізичної надійності, виділяють окрему критичну зону на навантаженій та ненавантаженій сторонах спідниці поршня біля пальцевого отвору. Проведено аналіз публікацій і показано, що виникнення явища натирання чи задирання бічної поверхні спідниці поршня, що спостерігається для форсованих конструкцій в означеній зоні, не пояснено вичерпно в існуючій системі наукових поглядів. Prospective directions and trends in the development of special-purpose engines are analyzed. An increase in swept volume power density of engines leads to a critical raise in thermal and mechanical stress in the engine structural elements and to a corresponding reduction in its resource. Pistons are among the elements of boosted engines that are most prone to failure. Among the characteristic critical zones of the piston design, in which losses of parametric and physical reliability were observed, a separate critical zone on the loaded and unloaded side of the piston skirt near the piston pin bores is singled out. An analysis of publications was carried out and it was shown that the occurrence of the phenomenon of wear or seizures of the side surface of the piston skirt, which is observed for the boosted designs in the specified zone, is not explained exhaustively in the existing system of scientific views.Публікація Аналіз причин руйнування головки циліндра двигуна внутрішнього згоряння(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ліньков, Олег Юрійович; Пильов, Вячеслав Володимирович; Марченко, Андрій Петрович; Кравченко, Сергій Олександрович; Малишев, Герман Володимирович; Клименко, Олександр МиколайовичРозглянуто проблему виходу з ладу головки циліндрів двигуна внутрішнього згоряння. Проаналізовано фактори, що впливають на надійність головки циліндра на протязі заданого ресурсу. Серед зон, що найбільше потерпають розглянуто: перетинки між клапанами і між клапаном і форсункою, випускні канали, міста кріплення, площина поверхні, яка контактує з блоком. Проведено аналіз існуючих робіт в даному напрямку. Зазвичай, вирішується питання надійності окремої зони, про що можна знайти багато статей та патентів. The problem of failure of the cylinder head of an internal combustion engine is considered. The factors influencing the reliability of the cylinder head over a given service life are analyzed. Among the areas that suffer the most are considered: partition between valves and between the valve and the nozzle, exhaust channels, attachment points, the plane of the surface that is in contact with the block. An analysis of existing works was carried out. Usually, the issue of reliability of a separate zone is solved, about which you can find many articles and patents.Документ Integration of IoT with cloud, fog, and edge computing: a review(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Kuchuk, Heorhii; Malokhvii, EduardPurpose of review. The paper provides an in-depth exploration of the integration of Internet of Things (IoT) technologies with cloud, fog, and edge computing paradigms, examining the transformative impact on computational architectures. Approach to review. Beginning with an overview of IoT's evolution and its surge in global adoption, the paper emphasizes the increasing importance of integrating cloud, fog, and edge computing to meet the escalating demands for real-time data processing, low-latency communication, and scalable infrastructure in the IoT ecosystem. The survey meticulously dissects each computing paradigm, highlighting the unique characteristics, advantages, and challenges associated with IoT, cloud computing, edge computing, and fog computing. The discussion delves into the individual strengths and limitations of these technologies, addressing issues such as latency, bandwidth consumption, security, and data privacy. Further, the paper explores the synergies between IoT and cloud computing, recognizing cloud computing as a backend solution for processing vast data streams generated by IoT devices. Review results. Challenges related to unreliable data handling and privacy concerns are acknowledged, emphasizing the need for robust security measures and regulatory frameworks. The integration of edge computing with IoT is investigated, showcasing the symbiotic relationship where edge nodes leverage the residual computing capabilities of IoT devices to provide additional services. The challenges associated with the heterogeneity of edge computing systems are highlighted, and the paper presents research on computational offloading as a strategy to minimize latency in mobile edge computing. Fog computing's intermediary role in enhancing bandwidth, reducing latency, and providing scalability for IoT applications is thoroughly examined. Challenges related to security, authentication, and distributed denial of service in fog computing are acknowledged. The paper also explores innovative algorithms addressing resource management challenges in fog-IoT environments. Conclusions. The survey concludes with insights into the collaborative integration of cloud, fog, and edge computing to form a cohesive computational architecture for IoT. The future perspectives section anticipates the role of 6G technology in unlocking the full potential of IoT, emphasizing applications such as telemedicine, smart cities, and enhanced distance learning. Cybersecurity concerns, energy consumption, and standardization challenges are identified as key areas for future research. Стаття містить поглиблене дослідження інтеграції технологій Інтернету речей (IoT) із парадигмами хмарних, туманних і периферійних обчислень, досліджуючи трансформаційний вплив на обчислювальні архітектури. Підхід до огляду. Починаючи з огляду еволюції IoT та його стрімкого поширення в усьому світі, документ підкреслює зростаючу важливість інтеграції хмарних, туманних і периферійних обчислень для задоволення зростаючих вимог до обробки даних у реальному часі, зв’язку з низькою затримкою та масштабованої інфраструктури в екосистема IoT. Опитування ретельно аналізує кожну обчислювальну парадигму, підкреслюючи унікальні характеристики, переваги та проблеми, пов’язані з IoT, хмарними обчисленнями, периферійними обчисленнями та туманними обчисленнями. Обговорення заглиблюється в індивідуальні переваги та обмеження цих технологій, розглядаючи такі проблеми, як затримка, споживання пропускної здатності, безпека та конфіденційність даних. Крім того, у статті досліджується взаємодія між IoT і хмарними обчисленнями, визнаючи хмарні обчислення серверним рішенням для обробки великих потоків даних, створених пристроями IoT. Результати огляду.Визнаються проблеми, пов’язані з ненадійною обробкою даних і проблемами конфіденційності, наголошується на необхідності надійних заходів безпеки та нормативної бази. Досліджується інтеграція периферійних обчисленьз IoT, демонструючи симбіотичні відносини, коли крайові вузли використовують залишкові обчислювальні можливості пристроїв IoT для надання додаткових послуг. Висвітлено проблеми, пов’язані з неоднорідністю периферійних обчислювальних систем, і в статті представлено дослідження обчислювального розвантаження як стратегії мінімізації затримки в мобільних периферійних обчисленнях. Проміжна роль Fog Computing у збільшенні пропускної здатності, зменшенні затримки та забезпеченні масштабованості для програм IoT ретельно досліджується. Визнаються проблеми, пов’язані з безпекою, автентифікацією та розподіленою відмовою в обслуговуванні в туманних обчисленнях. У документі також досліджуються інноваційні алгоритми вирішення проблем управління ресурсами в середовищах fog-IoT. Висновки. Опитування завершується розумінням спільної інтеграції хмарних, туманних і периферійних обчислень для формування цілісної обчислювальної архітектури для IoT. Розділ про перспективи передбачає роль технології 6G у розкритті повного потенціалу IoT, акцентуючи увагу на таких програмах, як телемедицина, розумні міста та покращене дистанційне навчання. Питання кібербезпеки, споживання енергії та проблеми стандартизації визначені як ключові сфери майбутніх досліджень.Документ Research and analysis of efficiency indicators of critical infrastructures in the communication system(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Ibrаhimov, Bayram; Hasanov, Arif; Hashimov, ElshanThe efficiency indicators of the functioning critical information infrastructures in the communication system are analyzed based on the architectural concept of future networks. The object of the study is hardware and software complexes critical information infrastructures for special purposes. Critical information infrastructure represents information and telecommunication communication systems, the maintenance, reliability and security which are necessary for the safe operation special-purpose enterprises. In order to avoid the occurrence of various security and reliability incidents, the studied critical infrastructures communication systems require constant analysis and updating operating rules. The subject of the research is a method for calculating quality indicators of the functioning of critical information infrastructures in communication systems. In this work, using the example of a communication system based on modern technologies, the sequence of actions for analyzing threats to the security of a critical information infrastructure facility is considered. The purpose of the study is to develop a new approach for creating methods for calculating indicators of efficiency, reliability and information security systems. Based on the analysis of the work, a method for calculating efficiency indicators critical information infrastructures of communication systems is proposed and important analytical expressions for further research are obtained. As a result of the study, the main conclusions of the study were obtained, which can be implemented and used in critical infrastructures of communication systems to calculate the quality of functioning public computer and telecommunication systems. На основі архітектурної концепції майбутніх мереж проаналізовано показники ефективності функціонування критичних інформаційних інфраструктур у системі зв’язку. Об’єктом дослідженняє апаратно-програмні комплекси критичних інформаційних інфраструктур спеціального призначення. Критична інформаційна інфраструктура являє собою інформаційно-телекомунікаційні системи зв'язку, технічне обслуговування, надійність і безпека яких необхідні для безпечної роботи підприємств спеціального призначення. Щоб уникнути виникнення різноманітних інцидентів безпеки та надійності, системи зв’язку досліджуваних критичних інфраструктур вимагають постійного аналізу та оновлення правил роботи. Предметом дослідженняє метод розрахунку показників якості функціонування критичних інформаційних інфраструктур систем зв’язку. У даній роботі на прикладі системи зв’язку на основі сучасних технологій розглянуто послідовність дій для аналізу загроз безпеці об’єкта критичної інформаційної інфраструктури. Метою дослідженняє розробка нового підходудо створення методів розрахунку показників ефективності, надійності та інформаційної безпеки систем. Результати. На основі аналізу роботи запропоновано метод розрахунку показників ефективності критичних інформаційних інфраструктур систем зв’язку та отримано важливі аналітичні вирази для подальших досліджень. В результаті проведеного дослідження отримано основні висновки дослідження, які можуть бути реалізовані та використані в критичних інфраструктурах систем зв’язку для розрахунку якості функціонування загальнодоступних комп’ютерних та телекомунікаційних систем.Документ Підвищення надійності автоматичних систем при використанні контролерів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шутинський, Олексій Григорович; Снурніков, Д. В.Для оцінки поведінки автоматичної системи в експлуатаційних умовах використовується поняття надійності системи. При експлуатації автоматична система може піддаватися впливу: механічних навантажень (вібрацій, ударів, постійного прискорення); електричних навантажень (напруги, електричного струму, потужності); навколишніх умов (температура, вологість, тиск).Вплив зазначених факторів проявляється у вигляді відхилень параметрів системи від номінальних (розрахункових) значень. Ці відхилення можуть бути настільки значними, що система стає непридатною до ви користання, так як виникнення великих відхилень параметрів від розрахункових значень при експлуатації системи призводить до аварії. Коли система перестає задовольняти пропонованим до неї вимогам, систему вважають відмовленою. Отже, надійність є однією з характеристик якості системи, тому вона, як і інші характеристики системи (точність, швидкодію), повинна оцінюватися кількісно на основі аналізу технічних параметрів системи в експлуатаційних умовах. Так як на окремі технічні параметри системи впливають різні фактори (схемні, конструктивні, виробничі та експлуатаційні) і врахувати їх аналітично при детермінованому підході до аналізу системи неможливо, то кількісна оцінка надійності системи можлива тільки на основі теорії ймовірностей або її спеціальних розділів (теорії випадкових процесів і математичної статистики). Таким чином, надійність являє собою важливу проблему сучасної техніки на стадії експлуатації апаратури, і на стадії її проектування. Особливість будь-якої автоматичної системи полягає в тому, що при відмові обмеженої кількості її елементів наступає відмова всієї системи. Це може привести до тяжких наслідків, бо сучасні системи вирішують важливі задачі, їх апаратура відрізняється великою вартістю. Розрахувати надійність контуру регулювання – це означає визначити кількісні характеристики надійності контуру на основі відомих характеристик його складових елементів. Була проведена перевірка впливу контролера на надійність контуру регулювання. При розрахунку контурів регулювання, які складаються з кількох елементів, ймовірність безвідмовної роботи контуру (Рс) визначається як добуток ймовірностей безвідмовної роботи окремих елементів.Документ Probabilistic approach to calculating the rational thickness of the tool's cutting insert for heavy machine tools(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Klymenko, Galyna; Kovalov, Viktor; Vasylchenko, Yana; Korchma, Dmytro; Boroday, RomanThe paper proves that the development of regulations for the operation of cutting tools on heavy machine tools, the formation of objective functions for optimising the parameters of machiningparts should be carried out based on a given level of reliability of the cutting tool. In this case, a large number of indicators are used to determine the tool's reliability, durability and maintainability separately. Based on statistical and theoretical studies of the probabilistic nature of the properties of the cutting tool and the parameter of load distribution on it, quantitative dependencies between the parameters of the scattering of properties and the thickness of the tool plate of a prefabricated tool were obtained. Thestochastic nature of the machining process on heavy machine tools causes a large dispersion of the properties of the machined and tool materials and other machining parameters. This leads to the need for a probabilistic approach to determining the design and technological parameters of the cutting tool. The reliability of a prefabricated cutter depends on both its load and the bearing capacity of the tool structure, which is the ultimate stress that characterises the strength of the structure. Using a probabilistic approach to calculating the thickness of the cutting plate of the cutters, a correction factor for the thickness was determined taking into account the level of reliability of the tool. The level of reliability was understood as the probability that the maximum stress arising under the action of the load will not exceed the bearing capacity. Typical structures that are most commonly used at modern heavy engineering enterprises were investigated. The law of distribution of cutting forces was determined on the basis of statistical data on the operation of carbide cutters. The thickness of the cutting element was calculated for the Rayleigh load distribution law, determined on the basis of statistical data on cutting forces during turning for different cutter designs. The distribution of the bearing capacity of the tool material of the tool inserts was determined on the basis of laboratory tests.Документ Метод забезпечення надійності підключення вузлів до інформаційно-комунікаційної системи підприємства на базі 5G(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Смірнова, Тетяна ВіталіївнаОб'єктом дослідження є процес побудови хмарної інформаційно-комунікаційної системи автоматизації виробничих процесів. Предметом дослідження є метод забезпечення надійності підключення вузлів до інформаційно-комунікаційної системи підприємства на базі 5G. Метою даної роботи є підвищення надійності підключення вузлів до інформаційно-комунікаційної системи підприємства на базі 5G. для оптимізації виробничих процесів. У результаті дослідження були розглянуті поняття, що характеризують надійність розподілених інформаційнокомунікаційних мереж 5G. Було формалізована постановка синтезу функціонально стійкої структури розподіленої інформаційно-комунікаційної мережі 5G підприємства Також було розроблено метод планування мережі 5G для автоматизації виробничих процесів підприємства, що полягає в послідовному забезпеченні проектування покриття радіомережі із визначення місця розташування кожної базової станції з використанням оптимізованої моделі оцінки втрат потужності радіосигналу на шляху розповсюдження з урахуванням обмежень по мінімальній пропускній здатності, кількості підключень та надійності та побудови комунікаційного транспортного сегменту із визначенням оптимального місцезнаходження кросових приміщень. Висновки. Розроблений метод надає змогу проводити планування оптимальної структури стільникової мережі 5G для оптимізації виробничих процесів, оцінювати та зменшувати сукупні витрати на побудову мережі, при цьому забезпечуючи необхідні показники якості обслуговування вузлів мережі та її надійності.Документ Захист ліній електропередавання з джерелами розподіленої генерації(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Денисюк, Сергій Петрович; Омельчук, А. О.; Дерев'янко, Д. Г.У статті досліджені параметри дистанційних захистів з залежною від опору петлі короткого замикання витримкою часу для розподільчих ліній з резервуванням та джерелами розподіленої генерації (ДРГ), де враховуються особливості параметрів цих ліній та режимів їх роботи і умов експлуатації. Отримані характеристики пристроїв захисту, котрі рекомендуються при налагодженні дистанційного захисту таких ліній напругою 6…20 кВ. Обґрунтовано переваги використання схеми приєднання дистанційного захисту на міжфазні напруги і різницю фазних струмів, а також використання окремого захисту від подвійних замикань на землю, а при їх відсутності - схеми приєднання на лінійні напруги і фазні струми. Надійність роботи дистанційного захисту повного опору доцільно оцінювати за величиною максимальної довжини дуги, котра визначається при заданому коефіцієнті чутливості дистанційного захисту зниженням напруги в місці встановлення захисту при короткому замиканні.Публікація Методика визначення порогу повзучості матеріалу поршня для оцінки параметричної надійності його бічної поверхні(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ліньков, Олег Юрійович; Пильов, Вячеслав Володимирович; Ликов, Сергій Валентинович; Пильов, Володимир ОлександровичПостійне підвищення питомої потужності двигунів призводить до роботи матеріалів, що утворюють камеру згоряння, на межі їх міцності та зменшення надійності конструкцій двигунів. Передбачення надійної роботи елементів конструкції двигуна стає все більш актуальним і вимагає наявності відповідних методик для такої оцінки. За найбільш показовий елемент камери згоряння взято поршень. Він працює при значних термічних навантаженнях і саме його поверхні можуть працювати на межі призначених показників надійності. Аналіз публікацій показав актуальність поставленої задачі через зафіксовані випадки втрати параметричної надійності поршня з цілого ряду причин. Для забезпечення параметричної надійності бічної поверхні поршня під час проектування необхідно застосовувати додатковий критерій, якій повинен враховувати значення порогу повзучості матеріалу в продовж експлуатації. В роботі відмічена специфічність багатьох матеріалів – незначна тривалість першої стадії повзучості – їх зміцнення. В дослідженні розглянуто схему деформування критичної зони юбки поршня при визначенні порогу повзучості матеріалу за традиційною методикою та при врахуванні факту наявності стадії повзучості початкового зміцнення матеріалу. Встановлено відмінності результатів при врахуванні властивостей незміцненого та зміцненого поршневого алюмінієвого сплаву АК12М2МгН внаслідок повзучості. Показано, що результати досліджень щодо порогу повзучості незміцненого алюмінієвого сплаву слід враховувати в оцінках параметричної надійності бокової поверхні поршнів форсованих за потужністю двигунів. Саме для цієї зони межа повзучості матеріалу найбільше відрізняється для зміцненого і незміцненого матеріалу. Наступний напрям робіт пов'язано з визначенням порогу повзучості інших матеріалів та застосування отриманих даних в критерії параметричної надійності.