Статті КФПМ (ДІІТ)

Permanent URI for this collectionhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/18200

ENG: Articles

Browse

Now showing 1 - 6 of 6

Determination of Conditions for Preventing Chemical Wear of Induction Furnace Lining in the "Cupola Furnace – Induction Furnace" Duplex Process
(TECHNOLOGY CENTER PC, Kharkiv, 2025) Nikolaev, Denis A.; Selivorstov, Vadim Yu.; Dotsenko, Yuriy V.; Osypenko, Iryna O.; Kuznetsow, Eugene V.
ENG: The object of research is the melting of cast iron in the “cupola furnace – induction furnace” duplex process. The need to study such a duplex process is dictated by the condition of ensuring the required quality of cast iron in the event that a low-quality or uncontrolled charge is used. This condition cannot be met if the induction furnace is used as the only melting unit. But the problem is that in the process of induction melting of cast iron, in particular at the stage of overheating and holding the melt, a crucible reaction may begin, which leads to chemical wear of the lining. The need to reduce the carbon content in the melt discharged from the cupola furnace requires an increase in temperatures, which creates risks for the onset of a crucible reaction. Based on statistical calculations of cupola melting parameters, it was found that in the melt discharged from the cupola furnace into the induction furnace, the average carbon content is C = 3.47% with a standard deviation SC = 0.14%, and the average silicon content is Si = 2.05% with a standard deviation SSi = 0.21%. At the same time, with a probability of 96%, the carbon content is C = (3.33–3.75)%, and the silicon content corresponds to the range Si = (1.84–2.46)% with a probability of 98%. It was found that the equilibrium constant is in the range (0.15–0.21) with a probability of 97.8% at an average temperature T = 1355°C with a standard deviation of temperature ST = 6°C. With such melt parameters, which are supplied to the induction furnace, the risks of the onset of a crucible reaction do not arise. It was determined that even at temperature regimes sufficient to remove FeO, the risk of the onset of a crucible reaction is minimal. In order to ensure conditions that prevent the onset of a crucible reaction, the following recommendations should be followed for the content of carbon and silicon in high-temperature melting when the temperature is in the range T > 1480°C: C > 0.3% and Si < 0.3%. The results of the study can be used in the melting sections of foundries equipped with cupola furnaces and induction furnaces.
Digital Identification and Pattern Recognition Capabilities using Machine Learning Methods, Navigation Systems, and Video Surveillance
(TECHNOLOGY CENTER PC® , Kharkiv, 2024) Marchenko, Olena; Viunenko, Oleksandr; Nechai, Ihor
ENG: The objects of the study are unmanned vehicles and branches of the bridge of the city of Kyiv (Ukraine), which connects the Great Ring Road, Zhytomyr Highway and Peremogy Avenue. The built routes were analyzed using the technology of recognition of road signs, people and vehicles. The important problem of this research is to analyze the possibilities of detecting obstacles by an unmanned vehicle using pattern recognition, which combines the methods of machine communication, navigation and real-time video surveillance. Based on the study, the results of detecting and avoiding obstacles on the road, where a study was conducted to investigate the main reasons that can cause time delays (traffic jams, weather conditions, accidents). The results of planning and navigation are obtained to determine the appropriate road route, which allows detecting and eliminating obstacles on the road, as well as building a map plan of the route in advance using online map services (Google Maps). It is shown that recognition of road signs (based on the classification using a road sign map consisting of 7 categories), people and vehicles minimizes the occurrence of road accidents, traffic jams and time delays. To recognize the images of road signs, people and vehicles, we studied the road sections connecting to the branched bridge. Thus, the authors have reviewed and analyzed the digital capabilities of pattern identification and recognition using machine learning methods, navigation and video surveillance systems, where the safety of vehicles with detection of road signs and obstacles on the way is of great importance. The results obtained can complement the possibilities of using unmanned vehicles to avoid obstacles and road accidents based on a trained pattern recognition system. This system, using convolutional neural networks and video surveillance navigation systems, will be able to provide the driver and the people around it with safe driving conditions.
Вища математика та фізика у напрямку STEM-освіти
(Видавництво НIКО, м. Суми, 2025) Штапенко, Едуард Пилипович; Білова, Оксана Вікторівна; Гулівець, Олексій Миколайович
UKR: У сучасному світі цифрові технології стали не просто інструментом, а невід’ємною частиною освіти та науки. Вища математика та фізика, як фундаментальні дисципліни STEM-освіти, відіграють ключову роль у підготовці фахівців здатних розробляти та ефективно використовувати цифрові рішення. Вища математика забезпечує студентів абстрактним мисленням та аналітичними навичками, необхідними для моделювання складних систем, оптимізації алгоритмів та аналізу великих даних. Вона дає змогу будувати математичні моделі реальних процесів, від симуляції електромагнітних полів до прогнозування поведінки складних фізичних систем. Фізика доповнює цей підхід конкретними законами природи, що описують рух, енергію та взаємодію тіл. Цифрові технології дозволяють інтегрувати фізичні явища у віртуальні середовища, створюючи точні симуляції та візуалізації експериментів, що раніше були доступні лише у лабораторіях. Наприклад, моделювання аеродинаміки літальних апаратів або електромагнітних процесів зараз виконується за допомогою високопродуктивних обчислень та штучного інтелекту.
Математичне моделювання та його застосування для оптимізації роботи підприємства
(World of Conferences, 2025) Михайлова, Тетяна Федорівна; Максименкова, Юлія Анатоліївна
UKR: Мета. Побудовано модель ефективного розширення виробництва підприємства за допомогою математичного моделювання. Методика. Процес знаходження оптимальної моделі, використовуючи економетричні моделі на кожному етапі, призводить до застосування принципу динамічного програмування при розв’язанні задачі. Результати Побудовано модель ефективного розширення виробництва підприємства за допомогою методів економетричного моделювання та динамічного програмування  Наукова новизна. Автори вперше провели для цього типу задач поєднання економетричного моделювання та оптимального керування Практична значимість. Розробка може застосовуватись у відділі прогнозування та планування підприємства, дозволить швидко отримувати план роботи по розширенню виробництва, при якому час, необхідний для накопичення коштів на розширення, мінімізується.
Розвиток критичного мислення у студентів через проблемно-орієнтоване навчання математики в контексті STEM
(Видавнича група «Наукові перспективи», Київ, 2025) Михайлова, Тетяна Федорівна; Максименкова, Юлія Анатоліївна; Нечай, Ігор Вікторович
UKR: У сучасних умовах швидкого розвитку науки і техніки особливої актуальності набуває підготовка студентів, здатних критично мислити, аналізувати інформацію та знаходити ефективні рішення у складних ситуаціях. У статті зазначено, що одним із найбільш ефективних підходів до формування таких компетентностей є проблемно-орієнтоване навчання. Встановлено, що застосування проблемно-орієнтованого підходу у викладанні математики сприяє не лише глибокому засвоєнню теоретичних знань, а й розвитку навичок аналізу, синтезу та критичної оцінки інформації, що є ключовими складовими критичного мислення. Проблемно-орієнтоване навчання математики обумовлює залучення студентів до процесу вирішення реальних або наближених до реальності задач, що мають практичне значення. Такий підхід стимулює студентів до самостійного пошуку інформації, аналізу різних варіантів рішень та аргументо-ваного обґрунтування обраного методу. У контексті STEM-освіти це дозволяє інтегрувати математичні знання з іншими галузями, такими як фізика, інженерія чи інформаційні технології, що сприяє формуванню системного бачення проблем і навичок міждисциплінарного аналізу. Автор наголошує, що критичне мислення у процесі проблемно-орієнтованого навчання розвивається через постійне зіткнення студентів із новими викликами, які вимагають не лише відтворення вивченого матеріалу, а й творчого підходу до пошуку рішень. Студенти вчаться формулювати гіпотези, перевіряти їх, аналізувати результати та робити висновки, що базуються на логічних міркуваннях та фактичних даних. Важливим елементом такого підходу є робота в групах, що сприяє розвитку комунікативних навичок, уміння аргументовано відстоювати свою точку зору та враховувати альтернативні думки. Інтеграція STEM-підходів у навчання математики дозволяє створювати навчальні середовища, де студенти можуть застосовувати математичні моделі для вирішення інженерних завдань або аналізу технологічних процесів. У висновку узагальнено, що використання проблемно-орієнтованого навчання математики в контексті STEM є ефективним засобом розвитку критичного мислення у студентів.
Субоптимальне керування інтенсивним процесом електролізу
(SC. Scientific conferences, 2024) Михайлова, Тетяна Федорівна; Максименкова, Юлія Анатоліївна
UKR: Мета. Запропоновано метод наближеного розв’язку сингулярно-збуреної задачі оптимального керування інтенсивним процесом електролізу. Методика. Процес знаходження оптимального керування, використовуючи принцип максимуму Понтрягіна, призводить до знаходження субоптимального значення функціоналу задачі. Результати Побудовано субоптимальне керування, що використовує асимптотику нульового порядку та оцінено близькість отриманого наближеного розв’язку до точного. Наукова новизна. Автори вперше провели для цього типу керування оцінку близькості субоптимального керування задачі до оптимального. Практична значимість. Запропонована методика дозволила побудувати асимптотику розв’язку задачі оптимального керування для сингулярно збуреного гіперболічного рівняння. Доцільно відмітити,що використання законів керування більш високого порядку,ніж нульовий, потребує додаткових досліджень на розв’язність відповідних самоспряжених задач і підвищення обмежень на гладкість функцій, що входять до задачі.