Факультет комп’ютерних наук та інженерії (КН та І)

Permanent URI for this communityhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/20189

ENG: Faculty of Computer Science and Engineering

Browse

Now showing 1 - 40 of 59

Solid-Phase Polycondensation of Polyethylene Terephthalate with Technologies of Its Reactive Extrusion
(MM Publishing s.r.o., Praha, Czechia, 2023) Rimar, Miroslav; Chervakov, Denys O.; Fedak, Marcel; Kulikov, Andrii; Kulikova, Olha; Sukhyy, Kostyantyn M.; Chervakov, Oleh V.; Bentsionov, Igor; Sverdlikovska, Olga S.; Belyanovskaya, Elena; Yeromin, Oleksandr O.; Prokopenko, Olena M.
ENG: It has been experimentally confirmed that polyethylene terephthalate during its processing into products destruct without carrying out the process of solid-phase polycondensation. The conditions for both primary and secondary polyethylene terephthalate have been determined for carrying out the process of solid-phase polycondensation for its effective reaction extrusion with chain extenders. To confirm the effectiveness of the parameters of the solid-phase polycondensation process of polyethylene terephthalate, its reaction extrusion was carried out with commercially available chain extenders of the diepoxide class. The optimal content of chain extenders of the diepoxide class for changing the complex of physical, mechanical and rheological properties of polyethylene terephthalate modified by them was determined. It allows obtaining materials with an increased by 2.2 times characteristic viscosity.
Дослідження моделей баз даних для зберігання big data у сфері моніторінгу довкілля
(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2024) Резніченко, Олег Вікторович; Ляшенко, Оксана Анатоліївна; Архипова, Вікторія Вікторівна
UKR: Питання, пов’язані з утворенням великих масивів даних, до кінця не вирішені. Кількість інформації у світі постійно збільшується, що призвело до виникнення проблеми її збереження. Створене для визначення цих даних поняття «big data» включає у собі наступні характеристики: кількість, швидкість обробки, різноманітність, достовірність, змінність та цінність. До цього типу інформації відносяться характеристики навколишнього середовища; дані визначають розподіл відповідних показників на Землі і дають можливість дати прогноз на майбутнє щодо зміни їх у часі і просторі, що є важливим для ведення господарства та сталого розвитку людства. Але інформація щодо ефективної організації збереження і обробки таких даних є недостатньою, що вимагає проведення додаткових досліджень. Таким чином, об’єктом дослідження є дані, що отримують на постах спостереження за станом навколишнього середовища. Предметом дослідження є зберігання даних, отриманих у результаті проведення моніторингу навколишнього середовища. Метою дослідження є розробка критеріїв для оцінки та порівняння різних типів сховищ даних з урахуванням специфічних вимог для їх зберігання; визначення типів інформації, яка буде зберігатися у базі даних параметрів навколишнього середовища; створення ER-діаграми визначеної бази даних. Отримані дані класифікуються в залежності від стану середовища, його розташування та забрудненості. Оскільки дані одержують з розгалуженої системи спостережень, вони поетапно потрапляють від місця їх реєстрації через міську, регіональну, державну і глобальну мережу до місця їх зберігання. Відповідно, повинні бути забезпечені наступні критерії до отриманої інформації: зберігання даних різних типів, швидкий доступ і обробка та можливість масштабування. Існує дві основні моделі сховищ даних: реляційні та нереляційні, кожна з яких має переваги і недоліки. Так, реляційні (SQL) мають жорсткі схеми, які забезпечують надійність збереження інформації, але є неефективними для обробки великої кількості запитів і не володіють значною масштабованістю. Нереляційні (NoSQL) зберігають дані у неструктурованому типі, легко масштабуються, і забезпечують велику швидкість обробки запитів. Висновки. Проведено дослідження щодо організації даних, отриманих з пунктів спостереження за навколишнім середовищем. Створено схему обробки отриманих даних. Окреслено групи параметрів, що будуть зберігатися у базі даних. Сформульовано основні критерії щодо зберігання даних, що дозволяють більш ефективно їх організувати. Реалізовано ER-діаграму для бази даних.
Керовані за точністю методи розв'язання систем диференціальних рівнянь в задачах оптимізації кородуючих конструкцій
(ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», Дніпро, 2024) Бричковський, Олексій Дмитрович
UKR: Метою роботи є підвищення ефективності розв’язання задач оптимального проектування шарнірно-стержневих конструкцій (ШСК), призначених для експлуатації в агресивних технологічних середовищах, зокрема, вдосконалення методу поправних функцій і забезпечення його керованості за точністю. Наукова новизна отриманих результатів полягає в подальшому розвитку метода поправних функцій для розв’язання задачі довговічності кородуючих конструкцій, який на відміну від існуючого, є керованим за точністю і забезпечує більш точні розв’язки. Окрім цього, вперше запропоновано метод визначення значущих факторів в задачі довговічності кородуючих конструкцій на основі оптимізованої методом Optimal Brain Surgeon штучної нейронної мережі (ШНМ). В першому розділі розглянуто задачу оптимального проектування кородуючої ШСК та визначено основні проблеми, пов'язані з її розв'язанням, такі як дискретна постановка задачі та необхідність моделювання впливу агресивного середовища на конструкцію при обчисленні функції обмежень. Розглянуто ключові моделі, які відрізняють постановку задачі для умов агресивного середовища від класичної: модель накопичення геометричних пошкоджень конструкції у вигляді системи диференціальних рівнянь (СДР) і модель кородуючого перерізу елементу конструкції. Встановлено, що підвищення ефективності розв'язання за рахунок методів оптимізації не є можливим, проте можливе поліпшення ефективності на етапі обчислення функції обмежень, зокрема, розв'язання задачі довговічності кородуючої конструкції (ЗДКК). Проведено огляд існуючих методів розв’язання ЗДКК, зокрема, наведено основні відомості про методи, проведено аналіз їх переваг і недоліків, а також наявності їх керованості за точністю. Обґрунтовано вибір методу поправних функцій для розв’язання ЗДКК, як основи дисертаційного дослідження. В другому розділі досліджено метод поправних функцій для розв'язання ЗДКК. Визначено вигляд поправної функції та методи її побудови за допомогою апроксимації. Наведено архітектуру ШНМ та основні властивості ШНМ, яка використовується для апроксимації поправної функції. Визначено, що для різних типів навантаження та перерізів стержнів потрібні окремі ШНМ. Проведено аналіз впливу степеня поліному на точність апроксимації залежності осьових зусиль від часу. Проведений аналіз показав достатність поліному третього степеня для задовільної точності розв’язання ЗДКК. Запропоновано використання методу Optymal Brain Surgeon (OBS) для обґрунтованого вибору значущих параметрів ШНМ. Застосування методу OBS дозволило зменшити кількість вхідних параметрів ШНМ без суттєвої втрати точності, при цьому, кількість нейронів ШНМ була зменшена майже втричі. Описано спосіб генерації вибірки для навчання ШНМ, включно із етапами отримання еталонного і наближеного чисельних розв'язків для обчислення значень поправної функції. В третьому розділі представлена модифікація методу поправних функцій для розв’язання ЗДКК, яка уточнює оригінальний метод. Для уточнення оригінального методу розглядалися альтернативні набори вхідних даних для ШНМ, які дозволяють збільшити інформацію про зміну осьових зусиль у часі За результатами проведених експериментів, запропоноване уточнення показало зменшення похибки, в залежності від розглядуваного випадку, в середньому на 43.5% і 9.6% порівняно з оригінальним методом. Відповідно запропонованій автором модифікації зникає необхідність в попередній апроксимації осьових зусиль перед застосуванням поправної функції, що позитивно впливає на обчислювальну складність методу. Для уточненого методу поправних функцій було встановлено керованість за точністю методу шляхом визначення залежності математичного сподівання цільової метрики відпараметрів чисельного розв’язку. Останнє дозволяє знаходити баланс між обчислювальною складністю методу і необхідною точністю розв’язку, що є особливо важливим при розв’язанні задач оптимального проектування конструкцій, які складаються із великої кількості елементів. При оцінці моделей, і на етапі уточнення методу, і на етапі встановлення керованості за точністю методу, було враховано залежність вихідних значень ШНМ від випадкових початкових значень вагових коефіцієнтів, що підвищує достовірність отриманих результатів. В четвертому розділі розв’язано практичну задачу оптимального проектування кородуючої ШСК із запропонованими автором модифікаціями поправних функцій. В якості модельної конструкції розглядалася статично-невизначена 15-стержнева ШСК, для якої задача розв’язувалась у двох постановках, що відрізнялися кількістю варійованих параметрів. Для розв’язання задачі використовувався генетичний алгоритм із застосуванням методу штрафних функцій. Порівняння з результатами інших авторів та інших підходів показало, що запропонована автором модифікація методу поправних функцій має найнижчу обчислювальну складність.
Oleochemical Products in Synthesis Technologies of Eco-Friendly Polymers
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2024) Chervakov, Oleh V.; Chervakov, Denys O.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Kuzminskyi, Vitalii Yu.; Varlan, Kostiantyn Ye.; Belyanovskaya, Elena A.; Levchenko, Yevhenii P.; Yurchik, Mykhailo S.
ENG: Promising directions of synthesis from renewable vegetable oil raw materials of monomeric and oligomeric oleochemical products are considered: modified triglycerides as ingredients of special-purpose polymer compositions; fatty alcohols, esters and amides of fatty acids as surfactants in detergents, cosmetics, paints, pharmaceuticals, as ecological fuel; polyols and hydroxyl-containing oligomers for the synthesis of polyurethane, polyesteramide, polyurethaneamide binders and coatings with anti-corrosion and antimicrobial properties. The synthesis routes of fatty acid amides, in particular hydroxyl-containing ones with a functionality of 2 or more, as starting compounds for promising polyesteramides are considered in detail. The strategy of synthesis from vegetable oils of saturated polyols with primary hydroxyl groups as promising components for environmentally friendly paint and varnish compositions is considered. Data on the synthesis and properties of polyurethaneamides, polyesteramides and metal-containing derivatives based on them are presented. For each product type an analysis was made of the state of development of a particular technology, as well as future prospects and existing barriers to their development. The possibility of using metal-containing polymers to create biodegradable materials and coatings with hydrophobic properties and antimicrobial activity was shown.
Розробка обладнання для подрібнення органічних наповнювачів для біодеградабельних полімерів
(Хмельницький національний університет, 2025) Кравець, О.; Тітова, О.; Кравець, В.; Кабат, Олег С.
UKR: На сьогоднішній день актуальним питанням є розробка методів і обладнання для подрібнення органічних наповнювачів. Вони відіграють важливу роль у виробництві біодеградабельних полімерів. Органічні наповнювачі допомагають знизити вартість матеріалу, поліпшують його властивості, такі як біорозкладність, механічні характеристики та здатність до компостування. В роботі представлена принципова схема експериментальної установки та розроблений млин для подрібнення органічних наповнювачів. Проведені дослідження геометричних параметрів млина, елементів граничної сепарації та їх взаємозв’язок з технологічними параметрами здрібнювання для забезпечення сушки та гранулометричногоскладу готового продукту. Наведені результати досліджень впливу ширини сепараційних кілець млина на гранулометричний склад подрібненого продукту при подрібненні деревини хвойних порід та пшеничної соломи
Квантово-хімічні та експериментальні дослідження особливостей міжмолекулярних взаємодій у комплексних системах «ароматичний поліамід-арамідне волокно-силікагель»
(Journal of Chemistry and Technologies, 2025) Токар, Андрій В.; Бойко, Юлія В.; Кабат, Олег Станіславович; Артемов, Андрій О.
UKR: У статті представлені результати квантово-хімічного дослідження полімерних композиційних матеріалів на основі ароматичного поліаміду, модифікованого силікагелем і арамідним волокном. Запропоновані структурні моделі вихідних компонентів із розподілом електростатичних зарядів на атомах та визначенням характерних міжатомних відстаней. Побудовано теоретичні моделі комплексів у системі «поліамід–силікагель», що відображають найімовірніші міжмолекулярні взаємодії полімерної матриці з наповнювачем. Достовірність результатів підтверджено даними ІЧ-спектроскопії. Встановлено, що основний внесок у стабілізацію структури полімер–наповнювач забезпечується утворенням водневих зв’язків між атомами Оксигену карбонільних груп поліаміду та гідроксильними групами на поверхні силікагелю. Показано, що композиційні матеріали, отримані шляхом in situ суміщення вихідних компонентів полімерних композицій, за окремими параметрами виявляли покращення властивостей на рівні до 10 % у порівнянні із матеріалами, отриманими за традиційною технологією, що свідчить про ефективнішу міжфазну взаємодію в цих системах.
Математичне моделювання теплового режиму в обтічнику ракети-носія на етапі передстартової підготовки
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Козачина, Віталій Анатолійович; Біляєв, Микола Миколайович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Семененко, П. В.; Якубовська, Зінаїда Миколаївна
UKR: Мета. Розвиток систем супутникового зв’язку базується на транспортуванні супутників у космосі. Транспортування супутника на орбіту здійснюють за допомогою ракети-носія. Супутник розміщується в транспортному відсіку в середині головного обтічника. На етапі передстартової підготовки необхідно дотримуватися жорстких умов середовища в середині головного обтічника. Зокрема, дуже важливо спрогнозувати температурне поле в транспортному відсіку в середині головного обтічника під час його примусової вентиляції на етапі передстартової підготовки. Для рішення цієї задачі потрібно мати спеціалізовані математичні моделі. Головною метою роботи є розробка швидкорозрахункової моделі для оцінювання температурних полів у середині обтічника ракети-носія. Методика. Для розрахунку температурного поля, що формується вентиляцією транспортного відсіку та виділенням тепла від різних елементів супутника, було використано рівняння енергії. Це рівняння враховувало інтенсивність тепловиділення з різних частин супутника, картину обтікання супутника повітряним потоком, теплообмін у транспортному відсіку. Неоднорідне поле швидкості повітряного потоку в транспортному відсіку розраховано на основі моделі потенційної течії. Для чисельного інтегрування рівнянь моделі використано скінченорізницеві схеми. Результати. Розроблено комп’ютерний код, який реалізує запропоновану чисельну модель. Наведено результати обчислювальних експериментів з оцінки температурного режиму в головному обтічнику ракети-носія для різних супутників. Наукова новизна. Створено швидкорозрахункову CFD-модель для аналізу теплових полів у середині обтічника ракети-носія на етапі передстартової підготовки. Модель дає можливість визначати в середині обтічника зони з підвищеною температурою. Практична значимість. Розроблена чисельна модель може бути корисна для вибору та обґрунтування режиму вентиляції головного обтічника ракети-носія на етапі передстартової підготовки з метою забезпечення рекомендованого діапазону температури біля супутника. Також може бути використана для первинної оцінки температури в головному обтічнику на етапі обґрунтування режиму терморегулювання для конкретного супутника або супутникової системи.
Розробка наземного керованого дрона підвищеної прохідності з радіокеруванням
(Міжрегіональна Академія управління персоналом., 2025) Дубовик, Тетяна Миколаївна; Іваницький, Данііл; Левчук, Ігор Леонідович; Гузь, Ганна Михайлівна; Романчук, Олександр Олександрович
UKR: Метою даної роботи є розробка наземного керованого дрона підвищеної прохідності з радіокеруванням, який зможе ефективно працювати на пересічній місцевості.
On-off Spacecraft Relative Control in Sliding Mode Via Reinforcement Learning
(Technical mechanics, 2025) Sorochinskii, V. V.; Khoroshylov, S. V.; Levchuk, Ihor L.; Dubovyk, Tetiana M.; Huz, Hanna M.; Romanchuk, Oleksandr O.
ENG: The paper addresses the problem of on-off spacecraftrelative control in sliding mode for autonomous on-orbit servicing operations under actuator amplitude limits, action discreteness, and parametric uncertainties. The goal is to develop and assess an approach that combines sliding-mode control with modern reinforcement-learning methods tailored for resource-constrained onboard implementation. Relative motion dynamics is formulated in an orbital coordinate frame with normalized states and discretized in time. Binary actions with pulse-width modulation, subject to constraints on the thrust level, pulse duration, and duty cycle, represent the impulsive nature of actuation. We propose a combined synthesis in which the sliding-surface parameters and switching rules are tuned via proximal policy optimization within an actor-critic architecture. The actor and critic are implemented as neural networks that approximate the policy and the value function, respectively. The actor neural network takes the state vector as input information and outputs the mean and standarddeviation of the parameters of the sliding mode control law. The value function penalizes both the state error and control effort, thus enabling a trade-off among the response speed, accuracy, and propellant consumption. Two uncoupled agents are designed to control spacecraft relative orbital motion in in-plane and out-of-plane directions independently. The proximal policy optimization hyperparameters are selected to ensure a trade-off among the learning time, stability, and control performance. The reinforcement-learning agents are trained and analyzed considering four cases that differ in the thrust levels and weighting matrices. The quality functional combines state deviation and thrust use penalties, thus enabling a trade-off among the response speed, accuracy, and propellant consumption. The results confirm the potential of this approach for autonomous spacecraft control under constraints and uncertainty. Compared with reported baselines, the trained agent shows superior robustness to plant-parameter uncertainty, which we attribute to the inherent robust properties of sliding-mode control. These findings have the potential to improve the efficiency and autonomy of on-orbit servicing operations.
Investigation of Tribological Characteristics of Polymer Coating Based on Phenylone Modified by Complex Copper (II) Compounds of the Composition [Cu(HL)X2 ] 2
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Stovpnyk, O.V.; Sytar Volodymyr
ENG: Antifriction coatings based on aromatic phenylene polyamide (phenylone) were developed by introducing a copper arylamide complex with benzimidazole-2-thiocarboxylic acid as a modifying additive. The tribological properties of the phenylene-modifying additive system were investigated, focusing on the nature and concentration of the modifying additive in the polymer composition. The influence of the additive on the microhardness of the polymer coatings was assessed. The introduction of the copper arylamide complex with benzimidazole-2-thiocarboxylic acid as a modifying additive resulted in changes to the polymer matrix structure, forming strong chemical bonds between polymer chains, which improved the strength of materials and reduced its wear susceptibility. The tribological properties of the modified coatings were characterized by a lower coefficient of friction and better wear resistance compared to unmodified coatings. The developed coatings can be widely applied in various industries, such as mechanical engineering, aviation, and automotive, offering benefits such as enhanced durability, wear protection, and reduced maintenance costs. Additionally, their use can contribute to lower energy consumption and reduced environmental impact.
Квантово-хімічні та експериментальні дослідження особливостей міжмолекулярних взаємодій у комплексних системах «ароматичний поліамід-арамідне волокно-силікагель»
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2025) Токар, Андрій В.; Бойко, Юлія Володимирівна; Кабат, Олег С.; Артемов, Андрій О.
UKR: У статті представлені результати квантово-хімічного дослідження полімерних композиційних матеріалів на основі ароматичного поліаміду, модифікованого силікагелем і арамідним волокном. Запропоновані структурні моделі вихідних компонентів із розподілом електростатичних зарядів на атомах та визначенням характерних міжатомних відстаней. Побудовано теоретичні моделі комплексів у системі «поліамід– силікагель», що відображають найімовірніші міжмолекулярні взаємодії полімерної матриці з наповнювачем. Достовірність результатів підтверджено даними ІЧ-спектроскопії. Встановлено, що основний внесок у стабілізацію структури полімер–наповнювач забезпечується утворенням водневих зв’язків між атомами Оксигену карбонільних груп поліаміду та гідроксильними групами на поверхні силікагелю. Показано, що композиційні матеріали, отримані шляхом in situ суміщення вихідних компонентів полімерних композицій, за окремими параметрами виявляли покращення властивостей на рівні до 10 % у порівнянні із матеріалами, отриманими за традиційною технологією, що свідчить про ефективнішу міжфазну взаємодію в цих системах.
Вибір способу осадження шару латуні на поверхню сталі перед гумуванням хімічної апаратури
(SWorldJournal, 2025) Банник, Віктор Вікторович; Зибайло, Сергій Миколайович
UKR: Гумові покриття застосовують в основному для захисту поверхні хімічного обладнання та споруд від впливу середовищ середньої агресивності. Ці покриття використовують також у якості еластичного та непроникного підшару під футерування штучними матеріалами для експлуатації обладнання та ємностей в сильно агресивних середовищах.Об’єктом дослідження є способи підвищення надійності контакту між металевою поверхнею та гумовим покриттям, а саме вибір способу нанесення підшару латуні на поверхню сталі.Латунні покриття отримані різними методами були випробувані експрес-методом та обрано оптимальний метод нанесення, який використовували перед нанесенням гумового покриття. Міцність кріплення відбувається за рахунок утворення мідних комплексів на поверхні латуньованогометалу. Крім того, шар латуні покращить надійність захисту сталевої підкладки та підвищить тривалість експлуатації гумового покриття.
Термостійкі композити на основі ароматичного поліаміду та гібридного органічно- неорганічного наповнювача для важконавантажених вузлів тертя технологічного обладнання
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Бойко, Юлія Володимирівна
UKR: Дисертацію присвячено вирішенню проблеми створення полімерних композитів із високим рівнем фізико-механічних та теплофізичних властивостей та ресурсозберігаючої методики їх переробки у вироби, що дозволяє отримувати матеріали із достатнім рівнем властивостей для використання у важконавантажених вузлах тертя технологічного обладнання. Об’єкт дослідження - експериментальні закономірності створення полімерних композитів на основі ароматичних поліамідів, армованих органічним арамідним волокном і силікагелю для вузлів тертя технологічного обладнання. Предмет дослідження - полімерні композиційні матеріали на основі ароматичного поліаміду, армованого арамідним органічним волокном і силікагелю та методи виготовлення виробів із них
Композити на основі фторполімерів ті діоксиду кремнію для вузлів тертя технологічного обладнання
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Пікула, Іван Іванович
UKR: Дисертацію присвячено вирішенню проблеми створення полімерних композитів, отриманих за сучасним методом переробки у вироби, який дозволяє якісно розподілити наповнювач у об’ємі полімерної матриці і отримувати матеріали із достатньо високим рівнем фізико-механічних та теплофізичних властивостей для використання у вузлах тертя технологічного обладнання.
Вдосконалення методики визначення теплофізичних величин тонких плівок нанесених на метал основи
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Козлов, Ярослав Миколайович
UKR: Дослідження зосереджене на створенні методики визначення теплопровідності тонких металевих плівок, які осаджені на металеву підкладку методом гальванічного покриття. Було розроблено й зібрано експериментальне обладнання для проведення вимірювань теплопровідності таких плівок. У рамках роботи виконано аналіз теплопровідних властивостей нікелевого шару, нанесеного гальванічним способом на мідну основу. Одержано значення теплопровідності плівки та здійснено порівняння результатів для зразків, виготовлених у різних технологічних умовах.
Розробка програмної платформи для керування маніпулятором з підтримкою wifi за допомогою камери
(Інформаційні технології та суспільство, 2025) Дубовик, Денис; Дубовик, Тетяна Миколаївна; Матус, Вадим
UKR: Метою даної роботи є створення зручного та ефективного програмного інтерфейсу для управління маніпулятором, встановлення зв’язку з камерою для забезпечення візуального зворотного зв’язку, а також розробка модульної системи, здатної вміщати в себе різні плагіни.
Effect of Clearance on Residual Stress and Quality in Rolled Tube-Tubesheet Connections
(Вісник Приазовського Державного Технічного Університету, 2025) Stovpnyk, Oleksandr V.; Kabat, Oleh S.; Ved’, Viktor V.
ENG: The quality of the tube-to-tubesheet joint is a critical factor determining the reliability and durability of heat exchangers and various types of industrial equipment operating under demanding conditions. This article examines the influence of the clearance between the tube and the tubesheet hole on the magnitude of residual stresses in the joint following the tube rolling process. The experimental component of the study involved precise measurements of actual clearances using specialized tools, the calculation of residual stresses through the mechanical stress relief method, and a comprehensive statistical analysis of the collected data to ensure accuracy and consistency. The findings revealed that the actual clear-ance typically exceeds the nominal value specified in design standards, and an increase in this clearance directly corre-lates with a rise in residual stresses within the joint. Notably, the highest stress levels were observed at clearances of 0.40 mm and greater, which may lead to localized plastic deformation, compromising the structural integrity and reducing the fatigue strength of the joint over time. Based on the analysis, the optimal clearance range was determined to be between 0.10 mm and 0.30 mm, as it strikes a balance between ensuring joint reliability and maintaining acceptable stress levels, thus minimizing the risk of premature failure. To validate the reliability of the experimental results, advanced statistical methods were employed, including the calculation of standard deviation to assess data variability and the application of Student's t-test to evaluate the significance of the observed trends. These calculations confirmed a statistically significant relationship between clearance size and residual stress levels, with particularly pronounced effects observed in joints involving small-diameter tubes, where tolerances are more critical. The outcomes of this research have practical impli-cations for the design and manufacturing of shell-and-tube heat exchangers, offering a pathway to optimize joint param-eters, enhance operational performance, and extend service life. Additionally, the study provides detailed practical rec-ommendations for quality control, including precise methods for measuring clearances with highaccuracy and evaluating residual stresses during production and maintenance processes.
Формування структури, механічних та службових властивостей жароміцних сплавів на основі алюмініду титану для лопаток турбіни
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Галєнкова, Ольга Борисівна
UKR: Дисертаційну роботу присвячено розробці хімічного складу інтерметалідного γ-сплаву та встановленню особливостей формування структурно-фазового стану сплаву для забезпечення його механічних та службових властивостей. Наукова новизна роботи полягає: 1. Вперше для сплаву алюмініду титану системи Ti-29Al-7Nb-2Mo встановлено вплив модифікуючих елементів Re, В, Y на морфологічні особливості структури, що забезпечує механічні властивості границю міцності σв≥800 МПа та відносне подовження ≥1,0 %. Показано, що за рахунок модифікування сплаву системи Ti-29Al-7Nb-2Mo елементами Re, В, Y у кількості 0,1% кожного досягається зменшення розмірів колоній пластинок (α2+γ)-фаз з 100…400 мкм до 30 мкм. 2. З використанням рентгенофазового аналізу вперше доведено, що при варіюванні вмісту модифікуючих елементів у діапазоні 0…0,2 % співвідношення фаз в сплаві системи Ti-29Al-7Nb-2Mo є постійним і відповідає 85 % γ-фази та 15 % α2-фази. Отримані дані підтверджено якісним енергодисперсійним аналізом у режимі картування. 3. Уточнено положення ліній початку та кінця поліморфного перетворення сплаву системи Ti-29Al-7Nb-2Mo-0,3(Y, Re, B) у відповідності з діаграмою фазового стану Ti-Al, що становить 1350…1400 °С. 4. Уточнений вплив режимів вакуумно-дугової та електронно-променевої плавки в суміші інертних газів на структуроутворення та розподіл хімічних елементів зливку оптимального складу системи Ti-29Al-7Nb-2Mo-0,3(Y, Re, B). Встановлено технологічні параметри процесу, а саме використання подвійного переплаву, що забезпечують рівномірний розподіл легуючих елементів Al, Nb та Mo та модифікаторів Y, Re, B у складі експериментально отриманих зливків. 5. Вперше для експериментального сплаву Ti-29Al-7Nb-2Mo-0,3(Re, В, Y) встановлено вплив механічних та фізичних властивостей на напружено-деформований стан та власні частоти коливань лопатки 2 ступеню вільної турбіни шляхом проведення модального аналізу та розрахунку напруженого стану деталі. Доведено, що при використанні експериментального сплаву з алюмініду титану системи Ti-29Al-7Nb-2Mo-0,3(Re, В, Y) еквівалентні напруження зменшуються на 35 % у порівнянні з вихідними значеннями. На підставі розрахункових моделей визначено зменшення маси дослідної модифікації лопатки при заміні серійного сплаву ВЖЛ12Э-ВИ на сплав на основі алюмініду експериментального складу на 40 % при отриманні значення запасу міцності не менше запасу міцності вихідного сплаву.
Pозробка людино-машинного інтерфейсу системи керування на базі Scada процесом отримання мідного купоросу
(Таврійський національний університет імені В. І. Вернадського, 2025) Левчук, Ігор Леонідович; Дубовик, Тетяна Миколаївна; Гузь, Ганна Михайлівна; Романчук, Олександр Олександрович
UKR: Метою даної роботи є створення в програмному середовищі SCADA ефективного людино-машинного інтерфейсу (HMI) системи керування процесом отримання мідного купоросу. HMI котрий в реальному часі інформує оператора про перебіг керованого процесу, дозволяє спостерігати значення всіх цільових технологічних змінних в цифровій та графічній формі, дає можливість здійснювати ручне керування процесом та налаштовувати алгоритми керування. В статті наведена стисла характеристика основних параметрів комп’ютерної моделі процесу отримання мідного купоросу реалізованої в універсальній моделюючий програмі CHEMCAD, котрі взаємодіють з елементами людино-машинного інтерфейсу реалізованого на базі SCADA. Представлена загальна структура та вигляд запропонованого HMI, котрий складається з інформаційної панелі для відображення основних параметрів процесу в цифровій формі, панелі налаштування дозаторів призначеної для налаштування алгоритмів керування дозаторами та меж дозування, трендів для виводу в графічній формі основних цільових параметрів процесу а також трендів що у графічному вигляді відображають роботу підсистеми дозування. Розглянуті особливості створення та налаштування окремих елементів людино-машинного інтерфейсу (трендів) та наведений перелік і стисла характеристика всіх аргументів – змінних людино-машинного інтерфейсу, котрі забезпечують його функціонування та інформаційний обмін між елементами HMI. Працездатність запропонованого HMI перевірена і доведена шляхом порівняння отриманих перехідних характеристик процесу з даними реальної лабораторної установки для отримання розчину мідного купоросу. Наведений в статті аналіз отриманих залежностей дозволяє зробити висновок про повну функціональність розробленого HMI та досягнення мети роботи. Запропоновані в роботі технічні рішення, принципи та особливості розробки людино-машинного інтерфейсу мають універсальний характер і можуть застосовуватись для розробки або удосконалення систем керування подібними технологічними процесами, що побудовані на базі SCADA та математичних або комп’ютерних моделей.
Комплексний вплив модифікування на властивості γ-сплаву на основі алюмініду титану
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Галєнкова, Ольга Борисівна; Єфанов, Володимир Сергійович; Завгородній, Олександр Васильович; Бронецька, Вікторія Ігорівна; Шевченко, Володимир Григорович
UKR: Методом планування повнофакторного експерименту досліджено вплив модифікуючих елементів Y, Reта Bна властивості сплаву на основі алюмініду титану системи Ti-28Al-7Nb-2Mo. Отримано регресійні рівняння, що дають можливість розрахувати хімічний склад сплаву у відповідності до заданого рівня властивостей матеріалу авіаційного виробу.
Одержання синтетичного рутилу з ільменітових концентратів Самотканського родовища
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Цибуля, Євген Олександрович
UKR: Дисертаційна робота присвячена встановленню закономірностей фізико-хімічних процесів хімічного збагачення ільменітових концентратів Самотканського родовища до синтетичного рутилу при використанні природної та техногенної сировини з регенерацією реагентів та пошуку шляхів утилізації вилучених при вилуговуванні залізовмісних сполук.
Розробка системи реєстрації та авторизації користувачіву клієнт-серверному Web-додатку
(Вісник Херсонського національного технічного університету, 2025) Пономарьова, О. А.; Гузь, Дарія Віталіївна; Гузь, Ганна Михайлівна
UKR: У сучасних умовах стрімкого розвитку інформаційних технологій та зростання кількості web-додатків питання безпечної та ефективної реєстрації й авторизації користувачів набуває особливої актуальності.Дана стаття розглядає процес розробки системи реєстрації та авторизації користувачів у web-додатку з клієнт-серверною архітектурою, що забезпечує надійний контроль доступу до ресурсів та персоналізовану взаємодію з користувачем.Під час розробки було розглянуто ключові вимоги до систем автентифікації, серед яких безпека, масштабо-ваність, зручність у використанні та відповідність актуальним стандартам. Проаналізовано поширені підходи до реалізації клієнт-серверної архітектури, зокрема застосування REST API, JSON Web Token (JWT), протоколу HTTPS, а також фреймворків для фронтенду та бекенду, таких як React, Node.js і Express.Розроблена система передбачає двоетапний процес: реєстрацію нового користувача, а також авторизацію з використанням токенів доступу.Розроблена форма реєстрації у web-додатку включає вбудовану валідацію рядків, яка перевіряє коректність введених даних – зокрема формат електронної пошти, складність пароля, його підтвердження та унікальність Email-адреси. Після успішної реєстрації на вказану пошту надсилається лист із підтвердженням, що містить унікальний токен для активації облікового запису. Після підтвердження користувач автоматично перенаправляється до вікна авторизації, де може увійти до системи за допомогою своїх облікових даних, що забезпечує безпечний і контрольований доступ до ресурсу.Запропоноване рішення може бути інтегроване в різноманітні web-платформи, можливе масштабування, розширення функціоналу та інтеграції з іншими сервісами, зберігаючи високий рівень зручності використання для кінцевих користувачів. Розроблена система реєстрація та авторизації може бути застосована у різних галузях, де необхідно забезпечити надійну ідентифікацію користувачів та захист інформаційних ресурсів.
Алгоритми взаємодії користувачів із сучасними captcha
(Наука і техніка сьогодні, 2025) Рутц, Станіслав Вікторович; Чернецький, Євгеній Вячеславович
UKR: Стаття є дослідженням сучасних методів розпізнавання користувачів на основі технологій CAPTCHA (Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart). Зосереджено увагу як на класичних текстових завданнях, так і на інноваційних рішеннях, що викорис-товують інтерактивні чи біометричні підходи до перевірки автентичності. Окреслено основні виклики, пов’язані з тим, що сучасні алгоритми машинного навчання та штучного інтелекту здатні успішно долати традиційні CAPTCHA, які раніше вважалися надійними. У статті проаналізовано ефективність різних типів CAPTCHA, зокрема текстових, графічних, аудіо та інтерактивних, а також визначено вплив рівня складності завдань на зручність для користу-вачів. Значну увагу приділено викликам у сфері доступності,враховуючи потреби людей із порушеннями зору та інших особливих категорій користувачів. Обґрунтовано перспективні напрями оптимізації CAPTCHA, спря мовані на підвищення безпеки та мінімізацію незручностей під час проходження перевірок. Окремо розглянуто важливість урахування поведін-кових характеристик, які можуть підвищувати динамічність перевірок і складність їх автоматизованого обходу. Аналіз руху курсора, швидкості й послідовності кліків, а також унікальних патернів введення тексту дає змогу точніше ідентифікувати реальних користувачів і відрізнити їх від ботів, що імітують людські дії. Розглянуто також біометричні CAPTCHA, що ґрунтуються на розпізнаванні голосу, обличчя чи відбитків пальців. Ці методи створюють додаткові бар’єри для зловмисників, але одночасно викликають дискусії щодо приватності й безпеки персональних даних.Висвітлено приклади впровадження адаптивних CAPTCHA, які динамічно змінюють рівень складності залежно від поведінки користувача, а також ідеї використання технологій блокчейну для формування децентралізованих механізмів захисту. Показано, що поєднання різних форм CAPTCHA та інноваційних підходів до їх побудови може значно ускладнити роботу автоматизованих ботів і знизити кількість хибних спрацьовувань. Зрештою, результати дослідження підкреслюють необхідність комплексного розгляду аспектів зручності, безпеки та конфіденційності під час розроблення CAPTCHA, адже лише збалансований підхід сприятиме підвищенню захищеності цифрового середовища й водночас враховуватиме потреби користувачів із різними можливостями та пристроями.
Методи обходу captcha та контрзаходи в умовах розвитку мультимодальних моделей
(Наука і техніка сьогодні, 2025) Рутц, Станіслав Вікторович; Чернецький, Євгеній Вячеславович
UKR: У статті систематизовано сучасні підходи до обходу CAPTCHA (Completely Automated Public Turing test to tell Computers and Humans Apart) для текстових, графічних, аудіо та інтерактивних схем і проведено комплексний огляд контрзаходів з урахуванням еволюції глибинного навчання, мульти-модальних мовно-зорових моделей (VLM/LLM) і ринку «людина в циклі» (solver-сервіси). На основі аналізу наукових публікацій і промислових практик запропоновано таксономію атак: від класичних сегментаційно-OCR ланцюгів і end-to-end розв’язувачів для grid-завдань до емуляції поведінки (RL), ретрансляційних атак і соціальної інженерії. Для порівняльноїоцінки загроз введено триєдину метрику SR-C-T (success rate -cost -time-to-solve) з додатковими ознаками detectability та scalability, що дозволяє узгоджувати політики захисту з економікою нападника та обмеженнями інфраструктури. Розглянуто адаптивні «невидимі» механізми на базі ризик-скорингу (reCAPTCHA v3, hCaptcha, Turnstile), докази виконаної роботи (PoW) і архітектурні прийоми-ескалація викликів, honeypot/канарки, короткий TTL і token binding для зниження ефективності relay-схем. Окремо проаналізовано альтернативи класичним пазлам -Privacy Pass / Private Access Tokens (IETF RFC 9576/9577/9578), що дають змогу підтверджувати «якість клієнта» без надмірного збору поведінкових/пристроєвих сигналів і з меншим тертям для доброчесних користувачів.Показано, що підвищення складності викликів без супровідних архітектурних змін має обмежений ефект через доступність solver-ринку та зростання можливостей VLM/LLM; натомість шарована стратегія (пасивний скоринг → керована ескалація → PoW/MFA → token-level контрзаходи) забезпечує кращий баланс «безпека -зручність -приватність». Узгоджено вимоги доступності за WCAG 2.2 та позицію W3C щодо недоступності окремих типів CAPTCHA, сформульовано рекомендації з надання еквівалентних альтернатив для користувачів з порушеннями зору/слуху. Практичний внесок роботи дорожня карта впровадження з контрольними метриками SR-C-T, принципами A/B-налаштування порогів, anti-relay гігієною й періодичною ротацією моделей/викликів, а також матриця відповідності «тип атаки → контрзахист» для типових сценаріїв зловживань.
Оцінка та оптимізація ймовірності завершення іт-проєкту за методом PERT
(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪ Дніпровський металургійний інститут ≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Селівьорстова, Тетяна Віталіївна; Мала, Юлія Анатоліївна; Гуда, Антон Ігорович; Зеленцов, Дмитро Гегемонович; Кокович, Богдан Олександрович; Веровкін, Олександр
UKR: У статті досліджено застосування методу PERT (Program Evaluation and Review Technique) для аналізу й оптимізації строків реалізації ІТ-проєктів в умовах невизначеності. Метод PERT дозволяє моделювати часові параметри задач проєкту на основі трьох експертних оцінок (оптимістичної, ймовірної та песимістичної), обчислювати очікувану тривалість проєкту та оцінювати ймовірність його завершення у встановлений термін. Запропоновано формалізовану постановку оптимізаційної задачі, що передбачає мінімізацію ризику затримки шляхом впливу на параметри задач критичного шляху: зменшення тривалості та дисперсії. Проведено обчислювальний експеримент на прикладі умовного ІТ-проєкту з 9 задачами, де визначено критичний шлях і оцінено ймовірність своєчасного завершення при заданому дедлайні. Здійснено оптимізацію, в результаті якої ймовірність завершення проєкту у строк зросла з 15.78% до 43.34%. Отримані результати демонструють доцільність поєднання PERT з методами математичного моделювання при плануванні складних проєктів. Показано, що навіть незначні зміни у параметрах задач можуть суттєво знизити ризики і підвищити надійність дотримання строків реалізації ІТ-проєктів.
Композити на основі фторполімерів і метод їх перероблення у вироби
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Кабат, Олег.; Пікула, І.
UKR: Розроблені полімерні композиційні матеріали на основі фторполімерів і силікагелю та метод їх переробки у вироби. Визначено доцільність використання як наповнювача політетрафторетилену, кополімер тетрафторетилена з етиленом та полівініліденфторид дрібнодисперсного діоксиду кремнію силікагелю. Відповідно до значень коефіцієнту неоднорідності одержаних полімерних композицій встановлено, що якість розподілення силікагелю у фторполімерах при суміщенні вихідних компонентів полімерних композитів за допомогою стандартного методу змішування у швидкохідній механічній мішалці є середньою. Для її покращення була запропонована методика одержання полімерних композитів на основі фторполімерів та діоксиду кремнію силікагелю, яка полягає в in situ суміщенні вихідних компонентів їх полімерних композицій у процесі синтезу наповнювача. Розроблені полімерні композити, отримані за запропонованою методикою мають на 55–60% кращу якість розподілення ніж ті, що отримані за стандартною. Визначені основі фізико-механічні властивості (густина, напруження при межі текучості та модуль пружності при стисканні, твердість) розроблених полімерних композитів і встановлено, що їх значення мають чітку кореляцію із якістю розподілу силікагелю у фторполімерах. Так, для матеріалів, отриманих за методом in situ суміщення вихідних компонентів полімерних композицій рівень досліджених фізико-механічних властивостей на 5–20% перевищує аналогічний для композитів, отриманих за стандартною методикою перероблення.
Розвиток наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для систем теплопостачання та кондиціонування : автореферат дисертації
(ННІ «УДХТУ», Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Бєляновська, Олена Анатоліївна
UKR: Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної проблеми розвитку наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для підігріву теплоносія – води або припливного повітря – в системах теплопостачання та вентиляції або кондиціонування повітря в житлових або складських приміщеннях. На основі типових вимог до експлуатації та аналізу властивостей робочих пар «адсорбент – адсорбат» розроблені основні критерії та алгоритм підбору адсорбента та робочої рідини для теплотрансформаторів для систем теплопостачання вентиляції та кондиціонування. Базуючись на аналізі термічних мас теплотрансформаторів відкритого та закритого типів, показано, що ключовими критеріями підбору адсорбента є температура регенерації та адсорбційна ємність, тобто гранична адсорбція. Обґрунтовано вибір води, як основної робочої речовини. Проаналізовано основні фактори, які впливають на термічні маси теплотрансформаторів відкритого та закритого типів. Підтверджено переваги композитів типу «силікагель – кристалогідрат». Зокрема, підтверджено перспективність використання адсорбенту «силікагель 20% – натрій сульфат 80%». На основі аналізу процесів експлуатації адсорбційних теплотрансформаторів відкритого та закритого типу для систем теплопостачання розроблені алгоритми розрахунку конструкційних та експлуатаційних параметрів адсорбційних перетворювачів теплової енергії, які дозоляють дати інтегральну оцінку ефективності роботи пристрою в умовах типової системи теплопостачання, вентиляції або кондиціонування. Вони включають обчислення коефіцієнта масопередачі, адсорбції, корисної теплоти адсорбції, теплової потужності для нагрівання адсорбенту, корпусу пристрою, води в зволожувачі, випаровування води, нагрівання адсорбованої води, десорбції та коефіцієнтів корисної дії. Запропоновані алгоритми мають задовільну узгодженість результатів розрахунків та експериментальних даних та дозволяють встановити оптимальний тепловий режим роботи адсорбційних перетворювачів теплової енергії в умовах типових систем теплопостачання, вентиляції та кондиціонування. Проаналізована структура витрат на експлуатацію адсорбційного трансформатора теплової енергії в системах теплопостачання. Встановлено, що близько 90 % теплових витрат відповідає випаровуванню та десорбції. Показано, що ключовим заходом підвищення ефективності теплотрансформаторів відкритого або закритого типів є нетермічні заходи зі створення пароповітряної суміші, зокрема, ультразвукове зволоження потоку повітря, яке поступає до шару адсорбента. Проаналізовано тепловий режим експлуатації адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Встановлено найбільш ефективні параметри експлуатації адсорбційного теплоакумулятора для підігріву припливного повітря, які відповідають санітарним нормам. Проведено ексергетичний аналіз експлуатації теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Підтверджено, що максимальні значення ексергетичного ККД та термічного ККД відповідають ідентичним параметрам експлуатації: початкові температури та абсолютна вологість початкового повітряного потоку повинні підтримуватися на рівні 20 – 30ºC і 0,03 – 0,04 кг/м3. На основі аналізу експлуатації лабораторного прототипу адсорбційного регенератора теплоти та вологи запропонована процедура розрахунку його основних експлуатаційних характеристик. Показана адекватність результатів розрахунку та експериментальних даних. Проаналізовано режим експлуатації адсорбційного регенератора теплоти та вологи. Показано основні фактори, які впливають на ефективність даного пристрою. Показано, що як ключеві параметри для оптимізації експлуатаційних характеристик адсорбційного регенератора теплоти та вологи доцільно розглядати температурний коефіцієнт корисної дії, час досягнення максимальної адсорбції та споживану потужність вентилятора. Розроблені конструкції адсорбційних трансформаторів теплової енергії – адсорбційних регенераторів теплоти та вологи, а також адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу для підігріву припливного повітря. Запропоновано математичну модель та процедури розрахунку основних проектних характеристик та теплових режимів роботи адсорбційних теплоакумулюючих пристроїв відкритого типу та адсорбційного регенератора в умовах традиційних систем теплопостачання та/або вентиляції систем житлових або складських приміщень. Розглянуто основні принципи експлуатації адсорбційних холодильних пристроїв в умовах типових систем кондиціонування. Встановлені оптимальні умови експлуатації. Розроблені заходи, які дозволяють частково утилізувати теплоту адсорбції – використати для підігріву теплоносія, який можна використати як для підігріву адсорбента до температури початку адсорбції, так і в системі гарячого водопостачання.
Фтополімерні матеріали для вузлів тертя сучасних машин механізмів
(Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, 2025) Кабат, Олег.; Сула, М. П.; Вороний, О. М.
UKR: У сучасному машинобудуванні в України виникають досить суттєві складності, які пов’язані із війною України та Росії. Зокрема це стосується дефіциту деяких полімерних матеріалів російського виробництва, які раніше знаходили широке використання в Україні. Так до таких полімерів відноситься фторполімерполітетрафторетилен, торгової марки фторопласт-4. Цей матеріал досить широко використовується у вузлах тертя машин і механізмів. Тому актуальною задачею є пошук альтернативи фторопласту-4 виробництва країн Євросоюзу, США, Китаю тощо. У роботі в якості альтернативи фторопласту-4 були обрані такі політетрафторетилени: PTFE Powder101 та PTFE Powder161 виробництва Stargetfluoro (Пекін, Китай). Проведені дослідження їх фізико-механічних, теплофізичних та трибологічних властивостей івстановлено, що за їх рівнем досліджені матеріали перевищують чи знаходяться на одному рівні із фторопластом-4. Це дозволяє стверджувати, що фторполімери марок PTFE Powder101 та PTFE Powder161 є альтернативою фторопласту-4, які повністю здатні його замінити в вузлах тертя машин і механізмів. Проведені трибологічні дослідження щодо встановлення шляху припрацювання фторполімерів PTFE Powder101 та PTFE Powder161, який під час фрикційної взаємодії із сталлю складає 250–400 м. Визначено граничну межу навантаження (до 0.8 МПа) за якого вироби із досліджених матеріалів зберігають свою працездатність.
Polymer-Composites Based on Aromatic Polyamide and Aramid Fiber for Heavy-Duty Friction and Sealing Units
(Scientific-Technical Journal CHEMISTRY & CHEMICAL TECHNOLOGY, 2025) Kabat, Oleh S.; Boiko, Yulia
ENG: The paper substantiates the selection of a polymer and filler based on aromatic polyamide to create a material of friction pairs that operate in heavy-duty friction and sealing units of up-to-date vehicles and machinery. The effect of load and sliding speed on the tribological behavior of the initial aromatic polyamide and filled 15 %-aramid fiber was studied. As a result of tribo-logical studies, the terminal operating conditions of products made of initial aromatic polyamide and a composite based thereon, filled with aramid fiber, have been determined. The basic physical and mechanical properties of the materials under study have been deter- mined, and it is established that the introduction of aramid fiber into the aromatic polyamide contributes to a 10–15 % reduction in the level of the properties thereof due tothe occurrence of micro- and macrodefects of its structure.
Електроосадження нікелевих покриттів у магнітному полі низької індукції та дослідження властивостей осадів
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Міщенко, Владислава Ігорівна; Ковальова, Надія; Сухий, Костянтин Михайлович
UKR: Стаття присвячена електрохімічному процесу одержання нікелевих покриттів в магнітному полі низької індукції при різних значеннях густини струму та дослідженню їх структури, морфології та хіміко-механічних властивостей. Показано, що магнітне поле індукцією 0,5 мТ, направлене паралельно до поверхні електрода, впливає на процес електроосадження нікелю, що приводить до зростання перенапруги процесу. При застосуванні магнітного поля 0,5 мТ при різній густині струму можливо впливати на морфологію, розмір кристалів, переважну кристалографічну орієнтацію осаду, твердість та корозійні властивості нікелевого покриття. При збільшені густини струму від 50 до 630 мА/см2 розмір кристалів одержаних осадів нікелю збільшується. Спостерігається зміна морфології поверхні покриття: при 50 мА/см2 одержана поверхня, утворена дрібнокристалічними зеренними агрегатами з хаотичною (нерівномірною) структурою; при 100–315 мА/см2 поверхня утворена чітко вираженими зеренними агрегати; при 630 мА/см2 утворюються зерна у вигляді неправильних сфер. Найбільш тверді (мікротвердість покриття складала 8600 МПа) та корозійностійкі дрібнокристалічні покриття з переважаючою кристалографічною орієнтацією піків нікелю (220) були одержані при електрохімічному осаджені нікелю під впливом магнітного поля з індукцією 0,5 мТ та густині струму 50 мА/см2.
Зміцнення деталей теплообмінних апаратів харчових виробництв електрохімічним осадом у магнітному полі низької індукції
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Ковальов, Станіслав В'ячеславович; Міщенко, Владислава Ігорівна
UKR: У роботі представлено результати порівняльного дослідження двох найбільш поширених типів теплообмінного обладнання, що застосовується у харчовій промисловості. Проведено огляд наукових джерел з метою виявлення переваг та обмежень кожухотрубчастих і пластинчастих теплообмінників. Здійснено відповідні технологічні та механічні розрахунки, на підставі яких створено комп’ютерні моделі обох типів теплообмінників. На основі аналізу отриманих результатів сформульовано рекомендації щодо доцільності застосування кожного з типів обладнання. Продемонстровано, що удосконалення конструкції кожухотрубчастого теплообмінника можливе шляхом зміцнення трубок електрохімічно осадженим мідним шаром у присутності слабкого магнітного поля.
Control of Drum Shear Electric Drive Using Self-Learning Artificial Neural Networks
(MDPI, Basel, Switzerland, 2025) Batyrbek, Alibek; Kuznetsov, Valeriy; Kuznetsov, Vitalii V.; Rojek, Artur; Kovalenko, Viktor; Tkalenko, Oleksandr; Tytiuk, Valerii; Krasovskyi, Pavlo
ENG: The objective of this work was to study the possibility of upgrading the control system of the drum shear mechanism by using neural network PI controllers to improve the efficiency of the sheet-metal cutting process. The developed detailed model of the mechanism, including a dual DC electric drive with three subordinate control loops for the voltage of the thyristor converter, current and speed of the motors, a 6-mass kinematic system with viscoelastic connections as well as a model of the metal cutting process, made it possible to uncover that the interaction of electric drives with the mechanical part leads to significant speed fluctuations during the cutting process, which worsens the quality of the sheet-metal edge. A modified system of current and speed controllers with built-in three-layer fitting neural networks as nonlinear components of proportional-integral channels is proposed. An algorithm for the fast learning of neural controllers using the gradient descent method in each cycle of calculating the controller signal is also proposed. The developed neuro-regulators make it possible to reduce the amplitude of speed fluctuations during the cutting process by four times, ensuring the effective damping of oscillations and reducing the duration of transient processes to 0.1 s.
Розробка спеціалізованої комп’ютерної системи на базі Arduino Uno «розумна» автопарковка
(Інформаційні технології та суспільство, 2025) Сергачов, Андрій; Дубовик, Денис; Дубовик, Тетяна Миколаївна
UKR: У даній статті представлено розробку спеціалізованої комп'ютерної системи на базі Arduino Uno, яка буде включати кілька важливих компонентів для створення ефективного та зручного інструменту для паркування. Система включатиме веб-сторінку, на якій користувачі зможуть забронювати вільне паркувальне місце. Це дозволить зменшити час на пошук вільного місця, а також знизить ймовірність неправильного паркування.
Development of Polymer Composite Materials for Friction Elements of Conveyor Equipment
(Technology Audit and Production Reserves, 2025) Sytar, Volodymyr І.; Kozyrko, Dmytro; Kabat, Oleh S.; Nazarenko, Andriy
ENG: The object of the study is materials with enhanced tribological properties intended for the friction components of conveyor equip-ment. One of the most critical issues is ensuring the wear resistance of friction units in conveyor systems, particularly under dry friction conditions. A promising solution involves the use of tribotechnical polymer composite materials (PCMs) based on aromatic polyamide.The research involved the use of modified graphite-containing systems based on aromatic polyamides filled with graphites of various dispersities and at different mass concentrations.Polymer composites were obtained based on aromatic polyamide modified with organosilicon fluid and filled with graphites differ-ing in nature and morphology. A correlation was established between the antifriction properties of the polymer compositions and both the filler content and graphite grade.Under dry friction conditions, the enhancement of antifriction properties is achieved by incorporating graphite into the aromatic polyamide in an effective concentration of 15–20%, at which a stable antifriction film forms on the counterbody surface, acting as a solid lubricant. In this case, the coefficient of friction and the linear wear rate of the material remain low, 0.1 to 0.15 and 0.5 to 1 × 10–⁹ m/m, respectively. A notable observation is that during friction, the graphite material wears away while the metal remains virtually unaffected. It was found that an excessive filler content (> 20%) leads to brittleness of the composite, which is a critical design limitation.As a result, the developed material can be effectively used for friction components operating under dry, lubrication-free conditions. This justifies its high utility and environmental benefits, as it eliminates the need for lubricants and their disposal. Compared to tradi-tional materials such as bronze, the proposed composites offer distinct advantages.
Розвиток наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для систем теплопостачання та кондиціонування
(ННІ «УДХТУ», Дніпро, Україна, 2025) Бєляновська, Олена Анатоліївна
UKR: Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної проблеми розвитку наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для підігріву теплоносія – води або припливного повітря – в системах теплопостачання та вентиляції або кондиціонування повітря в житлових або складських приміщеннях. На основі типових вимог до експлуатації та аналізу властивостей робочих пар «адсорбент – адсорбат» розроблені основні критерії та алгоритм підбору адсорбента та робочої рідини для теплотрансформаторів для систем теплопостачання вентиляції та кондиціонування. Базуючись на аналізі термічних мас теплотрансформаторів відкритого та закритого типів, показано, що ключовими критеріями підбору адсорбента є температура регенерації та адсорбційна ємність, тобто гранична адсорбція. Обґрунтовано вибір води, як основної робочої речовини. Проаналізовано основні фактори, які впливають на термічні маси теплотрансформаторів відкритого та закритого типів. Підтверджено переваги композитів типу «силікагель – кристалогідрат». Зокрема, підтверджено перспективність використання адсорбенту «силікагель 20% – натрій сульфат 80%». На основі аналізу процесів експлуатації адсорбційних теплотрансформаторів відкритого та закритого типу для систем теплопостачання розроблені алгоритми розрахунку конструкційних та експлуатаційних параметрів адсорбційних перетворювачів теплової енергії, які дозоляють дати інтегральну оцінку ефективності роботи пристрою в умовах типової системи теплопостачання, вентиляції або кондиціонування. Вони включають обчислення коефіцієнта масопередачі, адсорбції, корисної теплоти адсорбції, теплової потужності для нагрівання адсорбенту, корпусу пристрою, води в зволожувачі, випаровування води, нагрівання адсорбованої води, десорбції та коефіцієнтів корисної дії. Запропоновані алгоритми мають задовільну узгодженість результатів розрахунків та експериментальних даних та дозволяють встановити оптимальний тепловий режим роботи адсорбційних перетворювачів теплової енергії в умовах типових систем теплопостачання, вентиляції та кондиціонування. Проаналізована структура витрат на експлуатацію адсорбційного трансформатора теплової енергії в системах теплопостачання. Встановлено, що близько 90 % теплових витрат відповідає випаровуванню та десорбції. Показано, що ключовим заходом підвищення ефективності теплотрансформаторів відкритого або закритого типів є нетермічні заходи зі створення пароповітряної суміші, зокрема, ультразвукове зволоження потоку повітря, яке поступає до шару адсорбента. Проаналізовано тепловий режим експлуатації адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Встановлено найбільш ефективні параметри експлуатації адсорбційного теплоакумулятора для підігріву припливного повітря, які відповідають санітарним нормам. Проведено ексергетичний аналіз експлуатації теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Підтверджено, що максимальні значення ексергетичного ККД та термічного ККД відповідають ідентичним параметрам експлуатації: початкові температури та абсолютна вологість початкового повітряного потоку повинні підтримуватися на рівні 20 – 30ºC і 0,03 – 0,04 кг/м3. На основі аналізу експлуатації лабораторного прототипу адсорбційного регенератора теплоти та вологи запропонована процедура розрахунку його основних експлуатаційних характеристик. Показана адекватність результатів розрахунку та експериментальних даних. Проаналізовано режим експлуатації адсорбційного регенератора теплоти та вологи. Показано основні фактори, які впливають на ефективність даного пристрою. Показано, що як ключеві параметри для оптимізації експлуатаційних характеристик адсорбційного регенератора теплоти та вологи доцільно розглядати температурний коефіцієнт корисної дії, час досягнення максимальної адсорбції та споживану потужність вентилятора. Розроблені конструкції адсорбційних трансформаторів теплової енергії – адсорбційних регенераторів теплоти та вологи, а також адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу для підігріву припливного повітря. Запропоновано математичну модель та процедури розрахунку основних проектних характеристик та теплових режимів роботи адсорбційних теплоакумулюючих пристроїв відкритого типу та адсорбційного регенератора в умовах традиційних систем теплопостачання та/або вентиляції систем житлових або складських приміщень. Розглянуто основні принципи експлуатації адсорбційних холодильних пристроїв в умовах типових систем кондиціонування. Встановлені оптимальні умови експлуатації. Розроблені заходи, які дозволяють частково утилізувати теплоту адсорбції – використати для підігріву теплоносія, який можна використати як для підігріву адсорбента до температури початку адсорбції, так і в системі гарячого водопостачання.
Полімерні композити на основі політетрафторитилену та срібла для вузлів тертя обладнання харчової промисловості
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Кабат, О. С.; Сула, М. П.; Кулініч, М. А.
UKR: У роботі розроблені полімерні композити на основі політертрафторетилену, який наповнений дрібнодисперсним сріблом для використання як конструкційного матеріалу у вузлах тертя та герметизації обладнання харчової промисловості. Досліджено морфологію та гранулометричний склад срібла і політертрафторетиленів і визначено, що полімерна композиція Powder161+срібло при механічному суміщенні за допомогою змішування буде мати кращу якість розподілення вихідних компонентів, ніж при використанні полімеру марки Powder101. Досліджено вплив срібла на властивості одержаних полімерних композитів і встановлено, що його введення у політертрафторетилен дозволяє покращити його твердість за Бринелем з 39,0 по 51,0 МПа, напруження при межі текучості при стисканні з 12,0 по 17,5 МПа та модуль пружності при стисканні до 645 МПа. Окрім того, збільшуються значення температури розм якшення за Віка та температури початку активної деструкції для розроблених композитів до 1680С та 4520С, відповідно, у порівнянні із вихідним полімером. Також визначено, що коефіцієнт тертя розроблених композитів по сталі має на 10 15% кращі значення, а зносостійкість у 1,6 1,7 разів вища, ніж у вихідного політетрафторетилену.
Polymer Composite Materials of Special Purpose for the Aerospace and Rocket Industry
(Science and innovation, 2025) Kabat, Oleh S.; Bannyk, Natalia. G.; Voronyi, О. М.
ENG: Іntroduction. The advancement of the aviation and space industry has not only led to the creation of modern aircraft, rockets, and spacecraft but has also positively infl uenced related industries.Problem Statement. A critical requirement for aviation and space industry products is a high level of reliability and durability due to their continuous interaction with humans and the signifi cant costs of production and operation. This is particularly relevant for modern aircraft, rockets, and spacecraft, which operate at higher speeds, temperatures, and loads than their predecessors. Therefore, enhancing the reliability and durability of such products has become a pressing challenge. Purpose. The purpose of this research is to increase the reliability and durability of key components in rocket and space technology by replacing conventional materials with newly developed ones. Materials and Methods. The research has focused on polymer composite materials (PCMs) based on fl uoropolymers and aromatic polyamides, fi lled with dispersed materials derived from silicon dioxide and carbon. Results. Formulations and processing technologies for PCMs based on fl uoropolymers and aromatic polyamides have been developed. These materials have been shown to surpass most non-ferrous metals, their alloys, and low-carbon steels in strength (up to 285 MPa) while maintaining a low density (up to 1400 kg/m³). In terms of thermophysical properties, they have demonstrated exceptional heat resistance, with no thermal decomposition observed up to +365 C. Furthermore, parts manufactured from these materials have proven capable of operating in friction nodes without lubrication under normal loads of up to 2.5 MPa. Conclusions. The developed polymer composite materials based on fl uoropolymers and aromatic polyamides exhibit a high level of mechanical and thermal properties. Components made from these materials signifi cantly enhance the reliability and durability of modern aircraft, rockets, and spacecraft, representing a substantial ad-vancement for the aerospace and rocket industry
Mathematical Modeling of Filtration and Geomigration Under Conditions of Anthropogenic Load
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Bubnova, Olena A.; Miroshnik, Vitaliy A.; Markul, Ruslan V.; Mashykhina, Polina B.; Tatarko, Larysa H.
ENG: Purpose. The aim of this study is to develop mathematical models for predicting the processes of contamination of the aeration zone and groundwater in the event of leachate leakage from a solid waste landfill. The mathematical models take into account typical hydrological parameters: porosity of the aeration zone, aquifer, filtration coefficient of the aeration zone, filtration coefficient of the underground aquifer, intensity of leachate infiltration into the aeration zone and underground aquifer. Methodology. A one-dimensional filtration equation and a one-dimensional mass transfer equation were used to model the process of infiltrate migration in the aeration zone. The modeling of the process of contamination of the underground aquifer, which receives infiltrate from the landfill, was carried out on the basis of a two-dimensional equation (planned model) of geomigration. For the numerical integration of the model equations, a variable-triangular finite-difference splitting scheme was used. The numerical integration of the two-dimensional geomigration equation is performed using the splitting scheme. The peculiarity of the proposed numerical models is that the value of the unknown function can be determined by an explicit formula. Findings. Numerical models have been developed to solve the complex problem of predicting the contamination of the aeration zone and underground flow in the case of infiltration of an impurity from a solid waste landfill. Originality. Numerical models of filtration and mass transfer of impurities in the case of migration of infiltrate from a municipal solid waste landfill through the aeration zone and into groundwater are proposed. To apply these mathematical models, standard hydrological information is required. The models are aimed at solving complex problems in the field of environmental safety and protection. They make it possible to determine the negative impact of landfills on the environment at the stage of justifying the location of future landfills and their size. Practical value. The proposed mathematical models use standard hydrological information, which is important for serial calculations in design organizations, and can be useful for assessing the impact of landfills on environmental pollution.
Prediction of the Properties of High-Energy Polymer Materials Based on Oleochemical Products
(Ukrainian State University of Science and Technologies, Dnipro, 2025) Varlan, K. Ye.; Chervakov, Oleh V.; Sukhyy, Kostyantyn M.; Belyanovskaya, Elena A.
ENG: A series of oleochemical products, namely amide derivatives of fatty acids from vegetable oils based on diethanolamine, diethylenetriamine, piperazine, and morpholine, was synthesized. The synthesized products are considered as potential components of mixed solid missile fuels: plasticizers, surfactants, and combustion regulators. To evaluate their applicability, the predicted energy characteristics of mixed compositions containing the synthesized oleochemical products were calculated, including the composition of transformation products, heat of combustion, combustion temperature, and specific volume of combustion products. The method of calculation is presented. The obtained characteristics of the compositions based on oleochemical products are comparable to the calculated values for a known composition based on liquid rubber and dioctyl adipate plasticizer: heat of combustion of 5860 kJ/kg, combustion temperature of 3450 K, and specific volume of combustion products of 0.818 m3/kg.
Ідентифікація трафіку мереж передачі даних у реальному часі
(Вісник Приазовського державного технічного університету, 2025) Клюшник, В. В.; Чернецький, Євгеній Вячеславович; Онищенко, О. В.
UKR: У статті розглянуто сучасні підходи до ідентифікації та класифікації мережевого трафіку в реальному часі. Дослідження підкреслює актуальність проблеми, пов'язаної з високою динамікою мережевого середовища, та необхідність точних методів для управління, захисту даних і виявлення аномалій. Представлено огляд існуючих моделей трафіку, включаючи моделі на основі розподілів, часових рядів, фрактальних моделей та ланцюгів Ма-ркова. Проведено аналіз методів класифікації, таких як використання номерів портів, DPI (Deep Packet Inspection), машинне навчання та статистичний аналіз пакетів. Критичний аналіз виявив переваги та обме-ження кожної моделі. Простота реалізації та ефективність моделей розподілу обмежуються врахуванням залежності міжданими. Моделі часових рядів придатні для прогнозування, але потребують значних обчислюва-льних ресурсів. Фрактальні моделі забезпечують аналіз довготривалих залежностей, проте їх застосування у реальному часі є складним. Ланцюги Маркова демонструють високу точність, але вимагають точної ініціалізації параметрів. Особливу увагу приділено інтеграції методів машинного навчання та оптимізації обчислюваль-них процесів для роботи із зашифрованим трафіком і в умовах обмежених ресурсів. Автори наголошують на необхідності розробки гібридних рішень, що поєднують переваги різних підходів, та визначають перспективи для подальших досліджень, спрямованих на створення більш точних і продуктивних систем аналізу трафіку. Ключові напрями подальших досліджень включають автоматизацію параметризації моделей, врахування заши-фрованого трафіку та розробку алгоритмів машинного навчання, оптимізованих для роботи в реальному часі. Стаття є вагомим внеском у розвиток методів ідентифікації мережевого трафіку, пропонуючи шляхи підвищення безпеки та якості обслуговування мереж.