Останні повідомлення

Розсіювання електромагнітних хвиль на різних діелектричних резонаторах мікрохвильових фільтрів

Розширена теорія розсіювання електромагнітних хвиль лінії передачи на системах зв'язаних діелектричних резонаторів різної форми та діелектричної проникності. Дано нове визначення коефіцієнтів зв'язку різних діелектричних резонаторів. Отримані аналітичні вирази для коефіцієнтів взаємного зв'язку діелектричних резонаторів циліндричної та сферичної форми, виконаних із різних матеріалів. Розглянуті основні закономірності зміни зв'язку при варіації параметрів структури. Приведені результати розрахунків коефіцієнтів передачи та відбиття смугових та режекторних фільтрів, побудованих на різних діелектричних резонаторах в прямокутному та круглому хвилеводах. Встановлено найбільш оптимальні конфігурації, які дозволяють досягати найкращих характеристик розсіювання.

Ближньопольовий відкритий коаксіальний сенсор. Оцінка просторової роздільної здатності вимірювальної апертури

Мікрохвильові сенсори знаходять все більш широке використання в різних галузях. Сенсори стають все більш складними, методи їх опису стають все більш прецизійними. У роботі наведена спрощена модель опису ближнього поля коаксіального сенсора. Надані обгрунтування спрощення аналітичного рішення, розглянуті компоненти поля в робочій області і проаналізовано розподіл поля в робочій області. Показані результати порівняння розподілів компонент електромагнітного поля поблизу апертури, отримані на підставі суворої і спрощеної моделей. Проникнення поля у зразок у першому наближенні відповідає радіальному розподілу. Просторова роздільна здатність сенсора, як по радіусу, так і по глибині зразка визначається діаметром центрального провідника або розміром щілини. Варіюючи форму апертури можна змінювати характеристики сенсора, оптимально підбираючи їх під апріорно відомі властивості зразків.

Модель пристрою управління та контролю мобільних радіотехнічних систем

В статті розглянуто формулювання математичної моделі єдиного пристрою управління і контролю (panel for control and monitoring, PCM) комбінованих мобільних радіотехнічних систем та її фізична інтерпретація.  Модель описує управління як розгалужений процес, функції якого покладено на PCM,  власне модель PCM, що містить різні за мірами важливості об’єкти, та процес моніторингу стану об’єктів. Визначена фізична інтерпретація вище розглянутих компонентів моделі – управління мобільною радіотехнічною системою здійснюється з виносного пульта, який має в своєму складі генератор ортогональних кусково-неперервних функцій. Отримані результати можуть бути застосовані для комбінованих телекомунікаційних платформ, що поєднують різні типи зв'язку, пристроїв моніторингу об'єктів і стану трас передачі інформації, радіолокаційних систем виявлення, розпізнання, супроводу і наведення. Показано приклад комбінованої телекомунікаційної платформи – мобільна цифрова тропосферно-радіорелейна станція.

Аналіз ефективності частотного мультиплексування OFDMA і SC-FDMA

Основна проблема в будь-якій високошвидкісній цифровій системі зв'язку полягає в тому, як максимізувати швидкість передачі даних, зводячи до мінімуму частоту помилок в бітах. Для досягнення цієї мети існує кілька методів, до яких належить мультиплексування з ортогональним частотним розділенням (OFDM), вирівнювання частотної області з однією несучою (SC-FDE), множинний доступ з ортогональним частотним розділенням (OFDMA) і множинний доступ з частотним поділом з однією несучою (SC-FDMA). У цій статті проведена оцінка продуктивності систем OFDMA і SC-FDMA по каналу "vehicular-A" міжнародного телекомунікаційного союзу (ITU) з використанням вирівнювання середньої квадратичної помилки (MMSE). Результати моделювання показують, що характеристики з почерговим мапінгом перевершують показники з локалізованим мапінгом. Крім того, характеристики з квадратурною фазовою маніпуляцією (QPSK) кращі, ніж у разі 16-кратної квадратурної амплітудної модуляції (16QAM). Продуктивність SC-FDMA краща, ніж продуктивність OFDMA з використанням QPSK, яка в свою чергу трохи краща за продуктивність SC-FDMA з 16QAM.

Особливості сигналів від розподілених відбиваючих об'єктів автодинного радіолокатора ближньої дії з одночасною імпульсною і лінійною частотною модуляцією

Розроблено математичну модель для опису сигналів автодинного радіолокатора малого радіусу дії (АРМРД) з одночасною імпульсною модуляцією амплітуди (ІМА) і лінійної частотної модуляцією (ЧМ). Розглядаються особливості формування сигналів, отриманих від розподіленого об'єкта у вигляді ансамблю довільного числа точкових відбивачів. Виконано розрахунки сигналів запропонованим методом кроків для випадку двох точкових відбивачів на об'єкті локації, розташованих на різних відстанях від АРМРД. Встановлено відмінні властивості сигналів, які формуються у разі прийому першого і наступних випромінювань, що були відбиті від об'єкта локації. Результати експериментальних досліджень АРМРД з одночасною ІМА і лінійною ЧМ отримані під час використання генераторного модуля, що був виконаний на діоді Ганна 8-мм діапазону.

Використання оптимальної просторової фільтрації методом спільної просторової моделі для класифікації сигналів ЕЕГ відповідно до виду мозкової активності

Під час реєстрації ЕЕГ внаслідок об'ємної провідності сигнал від кожного окремого джерела потрапляє одночасно до багатьох відведень. Тому зареєстрований багатоканальний сигнал ЕЕГ надає досить розмиту картину мозкової активності людини, що суттєво ускладнює задачу інтерпретації такого сигналу. Одним з ефективних методів отримання інформативного сигналу з багатоканального запису ЕЕГ є використання оптимальної просторової фільтрації, коли у вихідному сигналі досягається максимальний вміст сигналу саме з тіеї ділянки мозку, яка відповідає певному виду мозкової активності. В роботі запропоновано алгоритм класифікації сигналів ЕЕГ із застосуванням оптимальної просторової фільтрації методом спільної просторової моделі для ідентифікації двох класів мозкової активності - уявних рухів лівою та правою рукою. Для оцінки якості алгоритму використовувався запис ЕЕГ, відомий як BCI Competition IV dataset 2b. Для визначення ефективності алгоритму результат його роботи порівнювався з результатом роботи алгоритму без використання оптимальної просторової фільтрації. Завдяки використанню просторової фільтрації методом спільної просторової моделі вдалося підвищити середню точність класифікації записів ЕЕГ з 0,74 до 0,79, що свідчить про ефективність цього методу.

Вплив гамма-випромінювання на основні статичні характеристики SiGe транзисторів

Розглянуто вплив гамма-випромінювання радіонукліда 60Co на найбільш важливі для аналогових мікросхем характеристики SiGe n-p-n транзисторів техпроцесу SGB25V: напруга на прямозміщеному емітерному переході, залежність статичного коефіцієнта передачі струму бази в схемі із спільним емітером (СЕ) від емітерного струму, вихідна характеристика в схемі з СЕ.

Сумiщенi електромагнiтнокристалiчнi неоднорiдностi

Запропоновано конструкцiї сумiщених неоднорiдностей електромагнiтних кристалiв (ЕК). Як модель першого наближення для сумiщених ЕК-неоднорiдностей розглянуто одновимiрну модель, яка дозволила отримати аналiтичнi результати. Виконано порiвняння ефективностi поодиноких та сумiщених ЕК-неоднорiдностей за допомогою одновимiрної та тривимiрної моделей. Тривимiрне моделювання виконано в пограмному пакетi CST Microwave Studio. Приведено експериментальнi та розрахунковi характеристики ЕК на основi поодиноких та сумiщених неоднорiдностей.

Гомоморфна двоетапна фильтрація послідовності зображень при наявності корельованого спекл-шуму

В результаті застосування гомоморфного перетворення завдання фільтрації спекл-шуму зводиться до фільтрації адитивної завади. З використанням властивості умовної незалежності отримано вираз для апостеріорної щільності ймовірності відліків сигнальної складової і корельованої завади в кожній точці послідовності зображень. Синтезовано алгоритм обчислення математичного очікування і кореляційної матриці спільної апостеріорної щільності ймовірності відліків сигнальної складової і корельованої завади в кожній точці для випадку гауссовских апостеріорних розподілів. Отриманий алгоритм забезпечує некаузальну внутрішньокадрову і каузальну міжкадрову обробку послідовності зображень. Його аналіз виконаний за допомогою статистичного моделювання на модельному прикладі.

Оцінювання якісних характеристик радіоелектронних систем в критичних режимах функціонування

На підставі інформаційного підходу до аналізу процесів в радіоелектронних системах встановлено основні співвідношення щодо оцінювання якісних характеристик систем в критичних режимах функціонування. Виконано редукцію моделей радіоелектронних систем до рівня багатоелементних фізичних систем. Передбачена можливість переходу від класичних характеристик систем до їх тлумачення на інформаційному рівні аналізу. Проаналізовані ситуації, які виникають в умовах впливу хибної інформації або втрат інформації. Враховані такі показники, як інформаційна спроможність, відносна помилка та обмеження на час роботи систем. Проаналізовані якісні характеристики автоматизованих систем. Враховано особливості роботи людини-оператора та визначено час, необхідний для виконання поставленої задачі з заданою ймовірністю.

Методика розрахунку на міцність елементів конструкції мобільних машин для контактного зварювання рейок

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Анотація. Метою представленої роботи є розробка методики розрахунку на міцність ізоляції центральної осі мобільної машини для контактного стикового зварювання рейок. Процес контактного стикового зварювання пов'язаний з прикладанням великого зусилля осадки, в результаті чого деякі конструктивні елементи зварювальної машини знаходяться під дією високих навантажень. Одним з навантажених конструктивних елементів являється ізоляція центральної осі машини, так як в процесі зварювання ця вісь згинається і тисне на ізоляцію. Основним вхідним параметром розрахунку елементів конструкцій на міцність являється величина діючого на них навантаження. Але у випадку, що розглядається, зв'язок між зусиллям осадки та тиском на ізоляцію неочевидний. В основу розробленої методики покладено припущення про те, що величина тиску, що діє на ізоляцію, пов’язана з величиною прогинів центральної осі під дією зусилля осадки. За допомогою інтегралів Мора були розраховані переміщення досліджуваних перерізів центральної осі під дією зусилля осадки та еквівалентного навантаження, розподіленого по довжині ізоляції. Величина розподіленого по довжині ізоляції навантаження, еквівалентного зусиллю осадки, визначалась з умови рівності переміщень одних і тих самих перерізів під дією цього навантаження та під дією зусилля осадки. Таким чином, було отримано аналітичний вираз, який встановлює зв'язок тиску, що діє на ізоляцію, з величиною зусилля осадки і геометричними розмірами конструктивних елементів машини. Виходячи з умов міцності матеріалу ізоляції на зминання отримано аналітичний вираз, який встановлює зв'язок довжини ізоляції з величиною зусилля осадки, геометричними розмірами конструктивних елементів машини та фізико-механічними властивостями матеріалу ізоляції. Запропонована методика була використана при розрахунку і проектуванні мобільної рейкозварювальної машини К1045.

Забезпечення параметрів якості круглої внутрішньої різі при обробці високопродуктивним способом

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00

Виконано аналіз різних способів механічної обробки круглої внутрішньої різі ISО 10208, DIN 20317 і сформульовані критерії їх високопродуктивної обробки. Запропоновано спосіб однопрохідної обробки внутрішніх круглих різей непрофільним інструментом на верстатах з ЧПК. Розроблено методику компенсації розмірного зносу ріжучих пластин. Експериментальним шляхом при обробці виробничої партії деталей визначені оптимальні режими обробки для забезпечення максимальної продуктивності при досягненні необхідної шорсткості і розмірної точності профілю круглої різі. У результаті статистичного аналізу оброблених деталей встановлено, що розсіювання фактичних значень шорсткості внутрішньої поверхні різі на партії деталей відповідає закону Гауса.

Експериментально доведено, що застосування запропонованого способу підвищило продуктивність обробки круглої внутрішньої різі в 2,5 рази. На основі порівнянь техніко-економічних показників встановлені ефективні області застосування високопродуктивного способу обробки круглих різей.

Вплив в’язкості робочих рідин на процес їх ультразвукового розпилення

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Анотація. Відомо багато методів, завдяки яким є можливість розпилити рідину з заданою дисперсністю. Кожний з цих методів має свої переваги та недоліки. Більшість авторів розглядало в своїх роботах нев’язкі рідини. Зменшити в’язкість рідини можливо різними методами, один з яких є нагрівання. У роботі розглянуто задачу, щодо вибору температурних параметрів для ультразвукового розпилення в’язкої рідини. Попередні експерименти показали, що ультразвукова обробка рідини призводить до її нагрівання, а при досягненні «критичної температури» відбувається розпилення. Але на нагрівання рідини ультразвуковим диспергатором потрібно витрачати додатковий час ,що може стати суттєвим недоліком, що зробить неможливим використання такого методу розпилювання. Одним із шляхів подолання труднощів, пов’язаних з зниження в’язкості, є попереднє нагрівання рідини до заздалегідь визначеної температури. Метою даної роботи було визначити особливості розпилення в’язкої рідини, яку попередньо було нагріто до певної температури.

Аналіз міцності наносупутника POLYITAN-2 при дії випадкових навантажень на етапі виведення на орбіту

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Анотація. В рамках діючих стандартів створення нових космічних апаратів проектування і відпрацювання як великих так і надмалих супутників потребує вирішення широкого спектра завдань, пов'язаних з аналізом міцності апарату на різних етапах його життєвого циклу. Основним і найбільш складним, з точки зору діючих навантажень, є етап виведення на орбіту. На цьому етапі супутник схильний до дії екстремальних прискорень, гармонійних і випадкових вібрацій, ударних навантажень. У даній роботі представлений аналіз міцності наносупутники POLYITAN-2 при дії випадкових вібрацій на етапі виведення на орбіту. Розроблено ефективну твердотільна і відповідна їй звичайно-елементна модель наносупутники. З використанням програмного комплексу Ansys проведено розрахункове дослідження напружено-деформованого стану наносупутники. Проведено оцінку міцності конструктивних елементів. Встановлено, що для аналізованого варіанта виконання POLYITAN-2 умови міцності виконуються.

Control of grinding polygonal surfaces

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Abstract. Grinding of non-round surfaces, in particular polygonal surfaces of dies, is characterized by substantial non stationary. At different sections of the profile, the change in the main characteristic (Material Removal Rate – MRR) process reaches tens of times. To stabilize the grinding process, it is recommended to control the spindle speed of the workpiece CNC grinding machine. Created software that allows to design the control program on the basis of mathematical model of the system. The determination of MRR is realized automatically in the simulation of the grinding process which uses the algorithm developed for solving problems in geometric interaction of the workpiece and the wheel. In forming the control program is possible takes into account the limitations on the maximum circumferential force of cutting, and the maximum allowable acceleration of the machine spindle. Practice has shown that full stabilization is not obtained, even though the performance is increased more than 2 times, while ensuring the quality of the surface. The developed block diagram of the grinding process can serve as a basis for further improvement in the solution of dynamic problems.

Мінімізація вібраційного фактору при експериментальних дослідженнях мікроструктури обмежених закручених потоків

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандартних засобів керування  процесами переносу у вихровій камері виявили необхідність модернізації вузлів аеродинамічного стенда для зменшення похибки від їх механічної вібрації при інструментальних вимірюваннях через появу в сигналах додаткових складових від наведенихмиттєвих переносних швидкостей течії. Цей фактор ускладнює аналіз характеристик вихрових структур різних   масштабів. Метою роботи є моніторинг вібраційно небезпечних зон установки та зменшення негативних наслідків вібрації щодо результатів термоанемометричних  вимірювань. Для мінімізації шкідливого впливу  вібрації елементів аеродинамічного стенда на результати досліджень в його конструкцію було внесено ряд змін. Оцінка якості цих змін передбачала вимірювання віброприскорень в двох зонах:1 – безпосередньо біля двох основних джерел вимушених коливань електродвигун та вентилятор); 2 – в зоні розташування координатного пристрою з державками термоанемометричних датчиків. Експериментально доведено, що модернізація аеродинамічного стенда знизила величини віброприскорення в напрямку поздовжньої осі камери приблизно в 4 рази та уздовж вертикальної осі приблизно в 2 рази. Отримані дані дозволяють зменшити похибки визначення статистичних характеристик течії та  коригувати ідентифікацію виявлених вихрових структур  у вихровій камері


  

Аналіз формозміни та деформованого стану пустотілої ступінчастої поковки в процесі розкочування

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Підвищення безпеки, пришвидшення термінів будівництва та збільшення строку експлуатації атомних електростанцій є одним з головних напрямків розвитку енергетичної промисловості. З цієї точки зору, велика увага сьогодні приділяється виготовленню поковок, які поєднують у собі декілька деталей. Це вимагає застосування нових технологій з застосуванням не стандартного інструменту. Мета роботи – аналіз формозміни та деформованого стану конусної ступінчастої поковки при розкочуванні ступінчастої заготовки з одночасним деформуванням виступу та уступу. Моделювання виконувалося за допомогою методу скінченних елементів, який узгоджується з експериментальними даними. Експериментальні дослідження виконувалися на свинцевих моделях. Розкочування ступінчастої заготовки при одночасному деформуванні виступу та уступ призводить до виникнення конусної поковки. Конусність з боку уступу виникає на початковій стадії розкочування і під час всього процесу збільшується. Виникнення конусної форми пояснюється тим, що під час розкочування, при однаковій абсолютній деформації (хід бойка), уступ отримує більше накопиченої деформації через більш тонку стінку.

Розробка технічних засобів проектування технологічного і верстатного обладнання каркасних просторових компоновок

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
У статті проводиться аналіз стратегії обробки поверхонь другого порядку з найменшим відхиленням від запланованих траєкторій. Проведено аналіз поведінки глайд-обладнання стосовно використання типових стратегій обробки в лінійці авторських програмних продуктів Tools Glide і Tools Response. Показана можливість вибору стратегій обробки поверхонь другого порядку по розрахованим критеріям точності. Отримані попередні рекомендації по розташуванню типових траєкторій по координаті z в робочому просторі верстата. Встановлено, що компонування з нахиленими напрямними в значній мірі підвищує жорсткість компонування в порівнянні з паралельними напрямними. За результатами серії розрахунків можна з'ясувати, що слід вибирати стратегії з найменшою кількістю гострокутих переходів. Описується, що підвищення точності в розглянутих компоновках глайд-обладнання може бути забезпечено коригуванням вихідної траєкторії при зміні її кривизни і напрямки руху інструменту. Для такого завдання необхідно максимально ретельне визначення загальної залежності для силових факторів обробки.

Аналіз зусиль і визначення оптимальних параметрів затискної самогальмуючої втулки гідромеханічних трикамерних затискних патронів

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Анотація. Виконано аналіз різноманітних конструкцій затискних патронів, які можуть використовуватися для високошвидкісної обробки матеріалів різання на свердлильних і фрезерувальних верстатах. Виведені аналітичні залежності для визначення зусиль, які діють на затискну втулку при статичних та при динамічних навантаженнях. Отримані залежності дають змогу враховувати особливості роботи затискних патронів ще на етапі їх проектування. Визначено найбільш небезпечні перетини і наведено алгоритм розрахунку мінімального кута конусності затискної самогальмуючої втулки гідромеханічного затискного патрона з умов міцності та жорсткості. Розрахункові залежності апробовані для гідромеханічного трикамерного затискного патрона, синтезованого авторами. Розроблений патрон може ефективно використовуватись при високошвидкісній обробці матеріалів різанням на свердлильних та фрезерувальних верстатах. Отримані результати дослідження можуть буди використані спеціалістами, які займаються розробкою і експлуатацією аналогічних затискних патронів.

Гідродинамічні характеристики одноступінчастого роторно-пульсаційного апарата з осьовою компенсацією тиску в зазорі між ротором і корпусом

Машинобудування - Пт, 12/29/2017 - 00:00
Анотація. За результатами дослідження запропоновано залежності об’ємної витрати, перепаду тиску на вході і виході з апарату і потужності приводу від частоти обертання ротора за різних степенів перекриття прохідного перерізу вихідного трубопроводу, а також залежності перепаду тиску в апараті, підведеної потужності приводу і гідравлічного ККД від об’ємної витрати за постійної частоти обертання приводного валу. Підтверджено можливість використання положень теорії лопатевих машин для аналізу роботи роторно-пульсаційного апарата розглянутої конструкції. Встановлено відсутність якісного впливу наскрізної торцевої перфорації ротора, за її невеликої площі, на гідравлічні характеристики роторно-пульсаційного апарата. Визначено, що для дослідженої конструкції роторно-пульсаційного апарата гідродинамічна складова енерговитрат не перевищує 4 %, а отже, не впливає суттєво на загальні витрати енергії в апараті, разом із цим, цієї кількості енергії цілком достатньо для створення перепаду тиску, необхідного для забезпечення роботи апарата в режимі прокачування рідини без використання додаткового обладнання та інтегрованих пристроїв.

Страницы