258 research outputs found
Sort by
Спосіб визначення механічних характеристик живих тіл
Get PDFThis study is dedicated to improving the method for determining the mechanical characteristics of living organisms, especially those with complex internal structures. This presents certain difficulties for analysis. The goal is to develop a simple and effective approach to this task, which would allow the determination of the mechanical properties of living systems without the need for detailed analysis of their internal structure. Experimental studies have demonstrated the success of this method, which allowed for the accurate determination of the mechanical characteristics of a harmful insect (the Colorado potato beetle), in particular, its mass, stiffness, and resonant frequency. These results indicate the potential effectiveness of the method in determining the mechanical characteristics of various types of organisms. This work is important at the stage of theoretical research because it proposes a new approach to determining the mechanical properties of living bodies. This approach may find applications in various fields, including biology, medicine, and engineering. Practically, this method can be used to study various living organisms, especially plant pests, and determine their mechanical characteristics. The uniqueness of this study lies in its simplicity and efficiency, as well as its potential applicability in various contexts. However, a limitation is that it was conducted on a limited range of vibrational frequencies of organisms, and additional research could complement its results. Future studies may consider variations of this method and its application in a broader range of situations. Thus, this scientific work has significant potential to make a substantial contribution to the development of methods for determining the mechanical characteristics of living bodies.Це дослідження присвячене вдосконаленню методу визначення механічних характеристик живих організмів, особливо тих, що мають складні внутрішні структури. Це створює певні труднощі для аналізу. Метою є розробка простого та ефективного підходу до цього завдання, що дозволить визначати механічні властивості живих систем без потреби у детальному аналізі їх внутрішньої структури. Експериментальні дослідження продемонстрували успіх цього методу, що дозволив точно визначити механічні характеристики шкідливого комахи (колорадського жука), зокрема його масу, жорсткість та резонансну частоту. Ці результати свідчать про потенційну ефективність методу у визначенні механічних характеристик різних типів організмів. Ця робота є важливою на етапі теоретичних досліджень, оскільки пропонує новий підхід до визначення механічних властивостей живих тіл. Цей підхід може знайти застосування у різних галузях, включаючи біологію, медицину та інженерію. Практично цей метод можна використовувати для вивчення різних живих організмів, особливо шкідників рослин, та визначення їх механічних характеристик. Унікальність цього дослідження полягає у його простоті та ефективності, а також у його потенційній застосовності у різних контекстах. Однак обмеженням є те, що воно було проведене на обмеженому діапазоні коливальних частот організмів, і додаткові дослідження можуть доповнити його результати. Майбутні дослідження можуть розглянути варіації цього методу та його застосування у ширшому діапазоні ситуацій. Таким чином, це наукове дослідження має значний потенціал для внесення суттєвого внеску у розвиток методів визначення механічних характеристик живих тіл
Тестування роботи точного алгоритму для задачі про суму підмножини на різних персональних комп’ютерах
Get PDFThis paper investigates the performance of an exact algorithm for the NP-complete Subset Sum Problem on different personal computers. The Subset Sum Problem asks whether there exists a subset of a given set of integers that sums up to a specified target value. Finding exact solutions for large instances is computationally challenging due to the exponential growth of possible subsets. The proposed algorithm employs a parallel backtracking approach, consisting of a breadth-first search phase executed on the CPU and a depth-first search phase executed on the GPU. The breadth-first phase starts with an empty subset, iteratively adding elements while storing intermediate subsets and sums in a queue. Branch pruning rules discard unproductive subsets. When a depth limit is reached, the queue is transferred to the GPU memory, and multiple threads perform depth-first searches in parallel on different subtrees, using a stack for intermediate subsets and sums. The depth-first phase follows the same pruning logic. It terminates when all threads complete their work or a solution is found. The algorithm was implemented in C# using the ILGPU library, which provides high-level abstractions for GPU programming. Performance tests were conducted on three personal computers with different CPU and GPU configurations: Intel Core i5-8250U with Nvidia GeForce MX150, AMD Ryzen 7 5800H with Nvidia GeForce GTX 1650, and AMD Ryzen 5 7600 with Nvidia GeForce RTX 4070 Ti SUPER. Results demonstrate significant speedups achieved by GPU parallelization compared to sequential CPU execution. For an input set of 1000 elements, the fastest time of 567ms was obtained on the RTX 4070 Ti SUPER with 16384 threads, which is almost 12 times faster than the same computer\u27s CPU execution and 43 times faster than the weakest tested system. Optimal thread counts vary for different input sizes and GPUs. The massive parallelism, specialized architecture, and high memory bandwidth of GPUs contribute to their efficiency for this highly parallelizable problem. The proposed algorithm can be used as a building block for solving other related problems.У цій роботі досліджується продуктивність точного алгоритму для NP-повної задачі про підмножину сум на різних персональних комп\u27ютерах. Задача про підмножину сум запитує, чи існує підмножина заданої множини цілих чисел, сума якої дорівнює заданому цільовому значенню. Пошук точних рішень для великих випадків є обчислювально складним через експоненційне зростання можливих підмножин. Запропонований алгоритм використовує паралельний підхід з поверненням назад, який складається з фази пошуку в ширину, виконуваної на процесорі, і фази пошуку в глибину, виконуваної на графічному процесорі. Фаза пошуку в ширину починається з порожньої підмножини, поступово додаючи елементи та зберігаючи проміжні підмножини і суми в черзі. Правила обрізання гілок відкидають непродуктивні підмножини. Коли досягається глибина пошуку, черга передається в пам\u27ять графічного процесора, і декілька потоків виконують паралельні пошуки в глибину на різних піддеревах, використовуючи стек для проміжних підмножин і сум. Фаза пошуку в глибину дотримується тієї ж логіки обрізання. Вона завершується, коли всі потоки завершують свою роботу або знаходиться рішення. Алгоритм був реалізований на C# з використанням бібліотеки ILGPU, яка забезпечує високорівневі абстракції для програмування на графічних процесорах. Тести продуктивності проводилися на трьох персональних комп\u27ютерах з різними конфігураціями CPU та GPU: Intel Core i5-8250U з Nvidia GeForce MX150, AMD Ryzen 7 5800H з Nvidia GeForce GTX 1650, та AMD Ryzen 5 7600 з Nvidia GeForce RTX 4070 Ti SUPER. Результати демонструють значне прискорення, досягнуте завдяки паралелізації на графічних процесорах у порівнянні з послідовним виконанням на процесорі. Для вхідної множини з 1000 елементів найшвидший час становив 567 мс на RTX 4070 Ti SUPER з 16384 потоками, що майже в 12 разів швидше, ніж виконання на процесорі того ж комп\u27ютера, і в 43 рази швидше, ніж на найслабшій протестованій системі. Оптимальна кількість потоків варіюється для різних розмірів вхідних даних і графічних процесорів. Масивний паралелізм, спеціалізована архітектура та висока пропускна здатність пам\u27яті графічних процесорів сприяють їхній ефективності для цієї високо паралелізованої задачі. Запропонований алгоритм може бути використаний як основа для вирішення інших пов\u27язаних задач
Математична модель системи наддування паливних баків з урахуванням теплообміну
Get PDFThe pressurization system for launch vehicle fuel tanks is designed to maintain excess pressure in the gas cushion of the tanks according to the calculated dependency, determined by the requirements for the supply of fuel components and the tank design. To achieve this, it is necessary to coordinate the operation of all elements of the pressurization system. This study considers a system comprising a single high-pressure vessel, a gas reducer, a fuel tank, and the connecting line. To maintain excess pressure in the tank\u27s gas cushion, pressurization gas is supplied, the flow rate of which depends on the parameters in the high-pressure vessel. The excess pressure in the gas cushion ensures a uniform flow of the component to the pumps or combustion chamber. Elements such as the gas reducer and the gas main are considered as a single conduit with an equivalent flow rate. Based on this system, a task is formulated where the elements are under different conditions. The problem requires determining the change in the flow rate of a component at the system\u27s outlet. The objective of the study was to develop a mathematical model of such a system. The proposed mathematical model includes a system of ordinary differential equations for the high-pressure vessel and the fuel tank, derived from the laws of conservation of mass, energy, and the equation of state for the pressurization gas. The operation of the gas reducer was considered with the possibility of changing the flow area of the gas outflow orifice over time. A simulation of the operation of the model pressurization system was carried out. It was found that with a constant cross-sectional area of the gas line, the deviation of the mass flow rate of the fuel component during the tank\u27s emptying was 4% of the nominal value. Using a linear law of area change reduced this deviation to 1%. Overall, the results indicate that the proposed method for calculating parameters in the tank is accurate and can be used in further missile design.Система наддуву паливних баків ракети-носія призначена для підтримки надлишкового тиску в газовій подушці баків згідно з розрахунковою залежністю, визначеною вимогами до подачі компонентів палива і конструкцією бака. Для досягнення цього необхідно узгодити роботу всіх елементів системи наддуву. У цьому дослідженні розглядається система, що складається з одного високотискового судини, газового редуктора, паливного бака і з’єднувальної лінії. Для підтримки надлишкового тиску в газовій подушці бака подається наддувний газ, витрата якого залежить від параметрів у високотисковому судині. Надлишковий тиск у газовій подушці забезпечує рівномірний потік компонента до насосів або камери згоряння. Такі елементи, як газовий редуктор і газова магістраль, розглядаються як єдиний канал з еквівалентною витратою. На основі цієї системи сформульовано завдання, де елементи знаходяться в різних умовах. Проблема вимагає визначення зміни витрати компонента на виході з системи. Метою дослідження було розробити математичну модель такої системи. Запропонована математична модель включає систему звичайних диференціальних рівнянь для високотискового судини та паливного бака, отриманих із законів збереження маси, енергії та рівняння стану для наддувного газу. Робота газового редуктора розглядалася з можливістю зміни площі перетину отвору для витікання газу з часом. Проведено моделювання роботи модельної системи наддуву. Було встановлено, що при постійній площі перетину газової лінії відхилення масової витрати паливного компонента під час спорожнення бака становило 4% від номінального значення. Використання лінійного закону зміни площі зменшило це відхилення до 1%. Загалом результати вказують на те, що запропонований метод розрахунку параметрів у баку є точним і може бути використаний у подальшому проектуванні ракет
Статистична оцінка обсягів накопичених відходів
Get PDFProblem statement. The task of assessing the volume of accumulated waste in the territory of the Dnipropetrovsk region, which is constantly increasing, occupying a larger area and causing damage to the environment, is under consideration. To solve this predictive problem, it is necessary to create a regression mathematical model for statistical evaluation and analysis of the influence of factor variables on the total volume of accumulated waste. The purpose of the article. Creation of a mathematical model for predictive assessment of possible volumes of accumulated waste in the territory of the Dnipropetrovsk region by adjusting the volumes of factor variables. Methodology. Analysis of the dynamics of changes in the volumes of generated and utilized waste and establishment of trends in their changes based on descriptive statistics. Application of methods of correlation analysis to establish the statistically relationships between factor variables and the resulting feature. The use of regression analysis methods to obtain the coefficients of the regression mathematical model and statistical indicators that explain the probability of the significance of these coefficients. Scientific novelty. A regression mathematical model was developed, which takes into account the factor variables affecting the process of waste accumulation in the territory of the Dnipropetrovsk region. Practical significance. The developed regression mathematical model makes it possible to estimate and predict the total amount of accumulated waste. Conclusions. A mathematical model was created to analyze the volume of accumulated waste in the territory of the Dnipropetrovsk region. Based on this model, the volumes of accumulated waste were calculated. The average value of the relative error of the calculated data is 5.9%, while the maximum value of the error is 7.8%, which confirms the adequacy of the developed mathematical model.Постановка проблеми. Розглядається задача оцінки обсягу накопичених відходів на території Дніпропетровської області, який постійно збільшується, займаючи більшу площу та завдаючи шкоди навколишньому середовищу. Для вирішення цієї прогностичної проблеми необхідно створити регресійну математичну модель для статистичної оцінки та аналізу впливу факторних змінних на загальний обсяг накопичених відходів. Мета статті. Створення математичної моделі для прогностичної оцінки можливих обсягів накопичених відходів на території Дніпропетровської області шляхом коригування обсягів факторних змінних. Методологія. Аналіз динаміки змін обсягів утворених та утилізованих відходів і встановлення тенденцій їхніх змін на основі описової статистики. Застосування методів кореляційного аналізу для встановлення статистичних взаємозв’язків між факторними змінними та результативною ознакою. Використання методів регресійного аналізу для отримання коефіцієнтів регресійної математичної моделі та статистичних показників, що пояснюють імовірність значущості цих коефіцієнтів. Наукова новизна. Розроблено регресійну математичну модель, яка враховує факторні змінні, що впливають на процес накопичення відходів на території Дніпропетровської області. Практичне значення. Розроблена регресійна математична модель дозволяє оцінювати та прогнозувати загальний обсяг накопичених відходів. Висновки. Створено математичну модель для аналізу обсягу накопичених відходів на території Дніпропетровської області. На основі цієї моделі було розраховано обсяги накопичених відходів. Середнє значення відносної помилки розрахункових даних становить 5,9%, тоді як максимальне значення помилки складає 7,8%, що підтверджує адекватність розробленої математичної моделі
Дослідження властивостей аустенітної сталі у вихідному стані
Get PDFHigh-manganese steel is characterized by a stable austenitic structure over a wide temperature range and the ability to strengthen during mechanical deformation. However, factors such as unstable mechanical properties in the initial state, susceptibility to thermal embrittlement, and poor machinability hinder its widespread use. This study investigates the effect of temperature-time parameters on the structure and properties of 9Г28Ю9МВБ steel. It was found that during slow cooling from temperatures of hot deformation, a large number of coarse phase particles of gray-blue color are precipitated in the steel, leading to a sharp decrease in impact toughness. It has been established that in the temperature range of 500-800 °C, the decomposition of the solid solution occurs with the precipitation of particles of the strengthening K-phase - (Fe,Mn)3AL,Cx. Simultaneous decrease in hardness and impact toughness in the temperature range of 750-950 °C contributes significantly to improved machinability. The lowest values of mechanical properties are achieved during aging at 700 °C, with the maximum improvement in machinability compared to other aging temperatures. For example, with an increase in the temperature of isothermal holding at 650 °C for 35 hours, the machinability improves by almost 1.7 times, and at the same duration at 700 °C - by 2.4 times. With an increase in the holding temperature to 950 °C for 35 hours, the machinability of the steel increases only by 1.6 times, which is due to less intensive decomposition of the supersaturated solid solution. Studies of the effect of annealing temperature on the uniformity of austenitic steel allowed to develop a heat treatment regimen for 9Г28Ю9МВБ austenitic steel, which includes heating to 1250°C, holding for 2 hours at this temperature, and subsequent cooling in water to fix a homogeneous supersaturated solid solution. After such heat treatment, the stripe-like microchemical inhomogeneity is significantly reduced, and the anisotropy coefficient does not exceed 1.1 units for all types of steel products.Високомарганцева сталь в ракетно-космічній та оборонній галузях відзначається стабільною аустенітною структурою при великому діапазоні температур та здатністю до зміцнення під час механічної деформації. Однак широкому застосуванню цієї сталі заважають такі чинники, як нестабільність механічних властивостей у вихідному стані, схильність до теплового окрихчення та погана оброблюваність. У цій роботі досліджується вплив температурно-часових параметрів на структуру та властивості сталі 9Г28Ю9МВБ. Виявлено, що при уповільненому охолодженні від температур гарячої деформації сталі відбувається виділення великої кількості часток грубої фази сіро-блакитного кольору, що призводить до різкого зниження ударної в\u27язкості. Встановлено, що в інтервалі температур 500–800 ºС відбувається розпад твердого розчину з виділенням часток зміцнювальної К-фази - (Fe,Mn)3AL,Cx. Одночасне зниження твердості і ударної в\u27язкості в інтервалі температур 750–950 ºС сприяє значному покращенню оброблюваності різанням. Найменші значення механічних властивостей досягаються в процесі старіння при 700 ºС, покращення оброблюваності в цьому разі максимальне у порівнянні з іншими температурами старіння. Зі збільшенням температури ізотермічної витримки при 650 ºС до 35 годин оброблюваність покращується майже в 1,7 разу, а при тій же тривалості при 700 ºС - в 2,4 рази. При збільшеній температурі витримки до 950 ºС за 35 годин оброблюваність сталі підвищується тільки в 1,6 рази, що пов\u27язано з менш інтенсивним розпадом пересиченого твердого розчину. Дослідження впливу температури відпалу на однорідність аустенітної сталі дозволили розробити режим термічної обробки аустенітної сталі 9Г28Ю9МВБ, який включає нагрів до 1250°С, витримку протягом 2 годин при цій температурі і наступне охолодження у воді для фіксації однорідного пересиченого твердого розчину. Після такої термообробки мікроструктурна неоднорідність значно зменшується, коефіцієнт анізотропії не перевищує 1,1 одиниці для всіх видів сортаменту сталі
Застосування світового досвіду охорони атмосферного повітря в Україні
Get PDFAtmospheric air pollution has become an acute problem for many countries of the world and should be more researched to find effective ways to combat it. The world community has joined the online service for transmitting information about the state of atmospheric air and now you can find out about it in real time by such basic pollution indicators as small particles of PM2.5, large particles of PM10, ozone O3, nitrogen dioxide NO2, sulfur dioxide SO2, oxide carbon CO, which have the most adverse effect on the health of the population. In a report for 2023, Swiss IQAir scientists analyzed air quality data in 134 countries and found that only 7 countries met WHO requirements for the most dangerous pollutant - PM2.5, particles of pollutants that pass into the human body through biological barriers, cause acute lung inflammation and oxidative stress provoke the development of many diseases. Air protection measures in "oases" with clean air are considered as an example that should be useful to Ukraine during the reconstruction after the end of the war. Ukraine took 107th place in the 2023 ranking, while the average concentration of air pollution exceeded the norm by almost two times. At the same time, before the full-scale invasion, when all the industrial enterprises were working, the figures were much worse. The main causes of air pollution during Russia\u27s military aggression on our territories have been identified. It was noted that the true quality of the environment cannot be assessed because monitoring systems have been damaged, looted and gutted as a result of hostilities, and it has become more difficult to control the air of any area. Based on the internationally known actions and influence of the occupying country on the ecological situation of Ukraine, new international norms for the protection of the environment during a military conflict urgently need to be developed.Забруднення атмосферного повітря стало гострою проблемою для багатьох країн світу і вимагає більш детальних досліджень для знаходження ефективних шляхів боротьби з ним. Світова спільнота приєдналася до онлайн-сервісу для передачі інформації про стан атмосферного повітря, і зараз можна отримати інформацію про це в реальному часі за такими основними показниками забруднення, як малі частки PM2.5, великі частки PM10, озон O3, діоксид азоту NO2, діоксид сірки SO2, оксид вуглецю CO, які мають найбільший негативний вплив на здоров\u27я населення. У звіті за 2023 рік вчені швейцарської компанії IQAir проаналізували дані про якість повітря в 134 країнах і виявили, що лише 7 країн відповідали вимогам ВООЗ щодо найнебезпечнішого забруднювача - PM2.5, часток забруднювачів, які проникають у тіло людини через біологічні бар\u27єри, спричиняють гострий запалення легень і оксидативний стрес, спровоковують розвиток багатьох захворювань. Захисні заходи повітря в "оазах" з чистим повітрям розглядаються як приклад, який має бути корисним для України під час реконструкції після закінчення війни. Україна посіла 107-е місце в рейтингу за 2023 рік, при цьому середнє значення концентрації забруднювачів повітря перевищувало норму майже у два рази. Водночас до повномасштабного вторгнення, коли всі промислові підприємства працювали, цифри були набагато гірші. Визначено основні причини забруднення повітря під час військової агресії Росії на наших територіях. Було відзначено, що справжню якість навколишнього середовища оцінити не можна, оскільки моніторингові системи були пошкоджені, розграбовані та виснажені внаслідок бойових дій, і стало складніше контролювати повітря будь-якої місцевості. На основі міжнародно відомих дій та впливу окупаційної країни на екологічну ситуацію в Україні, необхідно негайно розробити нові міжнародні норми щодо захисту довкілля під час військового конфлікту
Порівняння багатопроцесорної та багатопоточної реалізацій ентропійного підходу для імпутування пропусків у даних на мові програмування Python
Get PDFThe comparison of sequential, multi-processor, and multi-threaded implementations of the entropy-based approach for data imputation is being considered in Python programming language. The main goal of the work is to investigate approaches to optimizing computations when implementing the entropy-based approach for data imputation. The authors explain the limitations of Python\u27s interpreter regarding multi-threading due to the presence of the Global Interpreter Lock (GIL), which prevents full parallel data processing in a multi-threaded environment. Instead, they propose using multi-processor calculating, where each process has its own Python interpreter and GIL, allowing for efficient distribution of computational tasks across multiple processor cores. For the experimental part of the work, the UCI Heart Disease Data dataset, hosted on the Kaggle platform, is used. Artificial introduction of gaps is performed, then imputation using various implementations based on the entropy approach, assessing the accuracy of imputation and the runtime of algorithms. The authors consider three approaches: sequential, multi-threaded, and multi-processor, and compare their efficiency. The research results show that the multi-threaded approach does not provide an advantage in speed compared to the sequential approach and sometimes even worsens productivity due to time spent on thread switching. Conversely, the multi-processor approach demonstrates a reduction in computation time, confirming its effectiveness for data imputation tasks. In the conclusions, the authors note that optimizing computations in Python requires consideration of GIL peculiarities and recommend using multi-processor computations to achieve better productivity. Recommendations for further optimization are provided, including the use of vectorized computations and avoiding excessive input-output operations. This work is of practical importance for data science researchers working with Python and facing challenges in parallel data processing.Розглядається порівняння послідовної, багатопроцесорної та багатопоточної реалізацій ентропійного підходу для імпутування пропусків у даних на мові програмування Python. Основна мета роботи полягає у дослідженні підходів щодо оптимізації обчислень при реалізації ентропійного підходу для імпутування пропусків у даних. Автори пояснюють обмеження інтерпретатора Python щодо багатопоточності через наявність Global Interpreter Lock (GIL), що унеможливлює повноцінну паралельну обробку даних в багатопотоковому середовищі. Натомість пропонується використання багатопроцесорної обробки, де кожен процес має власний інтерпретатор Python і GIL, що дозволяє ефективно розподіляти обчислювальні задачі на кілька ядер процесора. Для експериментальної частини роботи ви-користовується набір даних UCI Heart Disease Data, розміщений на платформі Kaggle. Здійснюється штучне введення пропусків, далі імпутація за допомогою різних реалізацій на базі ентропійного підходу, оцінка точності імпутації та часу виконання алгоритмів. Автори розглядають три підходи: послідовний, багатопоточний та багатопроцесорний, та порівнюють їх ефективність. Результати дослідження показують, що багатопотоковий підхід не дає переваги у швидкодії в порівнянні з послідовним підходом, а інколи навіть погіршує продуктивність через витрати часу на перемикання між потоками. Навпаки, багатопроцесорний підхід демонструє зменшення часу обчислень, що підтверджує його ефективність для задач імпутування пропусків у даних. У висновках автори зазначають, що оптимізація обчислень на Python потребує врахування особливостей GIL та рекомендують використовувати багатопроцесорні обчислення для досягнення кращої продуктивності. Надаються рекомендації щодо подальшої оптимізації, включаючи використання векторних обчислень та уникнення надлишкових операцій вводу-виводу. Ця робота має практичне значення для дослідників у галузі науки про дані, які працюють з Python і стикаються з проблемами паралельної обробки даних
Використання теплової енергії для наддування паливних баків ракетних двигунних установок
Get PDFThe use of thermal energy for pressurizing fuel tanks in rocket propulsion systems is a crucial topic in the field of space technology. It encompasses various aspects of thermodynamics, materials engineering, and fluid and gas mechanics. This study examines the fundamental principles and methods of using thermal energy to pressurize fuel tanks, and proposes practical approaches. The research pertains to the field of rocket and space technology, specifically for pre-launch pressurization (PLP) of liquid rocket engines (LRE) in launch vehicles (LV). The goal of the research is to develop an algorithm for preliminary calculation of the PLP system by introducing thermal energy into the free volumes of fuel tanks. Methods of thermodynamics, laws of real gas, and the first law of thermodynamics regarding non-stationary processes are utilized. The processes occurring in the free volumes of the tanks during the implementation of the new PLP method are identified. These include free-convective thermal processes between the gas in the tank and the boundary surfaces. A method for the estimative calculations of the considered system is proposed, demonstrating the feasibility and, in certain cases, the advisability of this approach. A technical solution to the problem of increasing the gas pressure in the free volume of the tank to the required level, achieved by increasing the average mass temperature of the gas in this volume, is considered. This solution allows for effective control of gas pressure without the use of additional mechanical devices. The use of thermal energy is an important and promising area of research and development. It requires deep knowledge in various scientific and engineering disciplines, as well as innovative approaches to solving existing challenges. Further development will contribute to enhancing the efficiency and reliability of rocket systems, which, in turn, will open new opportunities for space exploration.Використання теплової енергії для підвищення тиску в паливних баках у ракетних пропульсивних системах є важливою темою в галузі космічних технологій. Це охоплює різні аспекти термодинаміки, матеріалознавства, а також механіки рідин і газів. У цьому дослідженні розглядаються фундаментальні принципи та методи використання теплової енергії для підвищення тиску в паливних баках, а також пропонуються практичні підходи. Дослідження стосується галузі ракетної та космічної техніки, зокрема, попереднього підвищення тиску (PLP) рідинних ракетних двигунів (LRE) у ракетах-носіях (LV). Метою дослідження є розробка алгоритму для попереднього розрахунку системи PLP шляхом введення теплової енергії у вільні об\u27єми паливних баків. Використовуються методи термодинаміки, закони реального газу та перший закон термодинаміки щодо несталих процесів. Визначаються процеси, що відбуваються у вільних об\u27ємах баків під час реалізації нового методу PLP. До них належать вільно-конвективні теплові процеси між газом у баку та граничними поверхнями. Пропонується метод оціночних розрахунків розглянутої системи, який демонструє можливість та в окремих випадках доцільність такого підходу. Розглядається технічне рішення проблеми підвищення тиску газу у вільному об\u27ємі бака до необхідного рівня, досягнутого шляхом підвищення середньої масової температури газу в цьому об\u27ємі. Це рішення дозволяє ефективно контролювати тиск газу без використання додаткових механічних пристроїв. Використання теплової енергії є важливим і перспективним напрямком досліджень і розробок. Це вимагає глибоких знань у різних наукових та інженерних дисциплінах, а також інноваційних підходів до вирішення існуючих завдань. Подальший розвиток сприятиме підвищенню ефективності та надійності ракетних систем, що, у свою чергу, відкриє нові можливості для освоєння космосу
Ризик в управлінських рішеннях сучасної організації та методи управління цим ризиком
No full textIn the dynamic and unpredictable environment of modern business, risk management has become a critical component of organizational success. The study examines the various types of risks faced by modern organizations, including financial, operational, strategic and reputational risks, and emphasizes the importance of integrating risk management into decision-making processes. The paper emphasizes the need to create a structured risk management system that includes identification, analysis, assessment, mitigation and monitoring. It is emphasized that the effectiveness of these stages largely depends on the professional skills and experience of the staff, as well as on a favorable organizational culture that encourages transparency and continuous improvement. Key risk management techniques such as quantitative and qualitative risk assessment tools, scenario analysis, and the use of advanced technologies such as artificial intelligence and machine learning are discussed. The study also discusses the role of risk management committees and the importance of establishing a risk-aware culture in an organization. By taking a proactive approach to risk management, organizations can not only mitigate potential threats but also identify opportunities for growth and innovation. The document concludes that effective risk management is not only about avoiding or minimizing risks, but also about making informed strategic decisions that contribute to organizational resilience and competitive advantage in an increasingly complex and changing business world. This paper therefore provides a comprehensive overview of the critical role of risk management in modern organizations, presenting practical methodologies and emphasizing the importance of a risk-aware culture. It offers valuable insights for managers and decision makers seeking to navigate the complexities of risk in achieving organizational objectives.У динамічному та непередбачуваному середовищі сучасного бізнесу управління ризиками стало критично важливим компонентом успіху організації. Дослідження розглядає різні типи ризиків, з якими стикаються сучасні організації, включаючи фінансові, операційні, стратегічні та репутаційні ризики, і підкреслює важливість інтеграції управління ризиками у процеси прийняття рішень. У роботі наголошується на необхідності створення структурованої системи управління ризиками, яка включає ідентифікацію, аналіз, оцінку, пом\u27якшення та моніторинг. Підкреслюється, що ефективність цих етапів значною мірою залежить від професійних навичок і досвіду персоналу, а також від сприятливої організаційної культури, яка заохочує прозорість і безперервне вдосконалення. Обговорюються ключові методики управління ризиками, такі як інструменти кількісної та якісної оцінки ризиків, аналіз сценаріїв та використання передових технологій, таких як штучний інтелект і машинне навчання. У дослідженні також розглядається роль комітетів з управління ризиками та важливість встановлення культури усвідомлення ризиків у організації. Завдяки проактивному підходу до управління ризиками організації можуть не лише пом\u27якшувати потенційні загрози, але й виявляти можливості для зростання та інновацій. У документі робиться висновок, що ефективне управління ризиками полягає не лише у уникненні або мінімізації ризиків, але й у прийнятті обґрунтованих стратегічних рішень, які сприяють стійкості організації та конкурентній перевазі в дедалі складнішому та мінливому світі бізнесу. Отже, ця робота надає всебічний огляд критичної ролі управління ризиками в сучасних організаціях, представляє практичні методології та підкреслює важливість культури усвідомлення ризиків. Вона пропонує цінні інсайти для менеджерів та осіб, що приймають рішення, які прагнуть впоратися зі складнощами ризиків у досягненні організаційних цілей
Дослідження неметалевих включень та характеристик колісної сталі КП-Т під впливом модифікування
Get PDFThis article dials with railway wheels production for trains on carbon wear-resistant steels. With increasing global demands and fierce competition, there arises a need to explore alternative solutions for enhancing the quality of such wheels beyond traditional methods like alloying and heat treatment. This research focuses on the use of multifunctional modifiers to improve mechanical properties and reduce non-metallic inclusions in wheel steel KP-T. Experimental investigations, including chemical analysis, electron microscopy, and mechanical testing, were conducted. Results demonstrate that the application of multifunctional modifiers led to a reduction in non-metallic inclusions and an enhancement in mechanical properties. Stabilizing the chemical composition and mechanical characteristics is crucial for ensuring the quality and safety of railway wheels for high-stress applications. Similar investigations were conducted for steel KP-T. The action of multifunctional modifiers ensured a decrease in the quantity of non-metallic inclusions and an enhancement in the mechanical characteristics of steel KP-T. In the manufacturing of railway wheels for passenger cars, carbon wear-resistant steels are extensively employed. Growing demands for quality railway wheels made of such materials in the global market, coupled with stiff competition, necessitate the exploration of alternative solutions for enhancing their quality, besides the well-known methods of alloying and heat treatment. Therefore, the task of processing melts with multifunctional modifiers to increase mechanical properties and improve the morphology of non-metallic inclusions is currently highly relevant. The investigation utilized wheel steel KP-T produced in the main 250-ton furnace of the martensitic workshop of INTER-PIPE NTZ PJSC. This experimental-industrial steel was treated with multifunctional modifiers, the compositions of which are protected by patents of Ukraine. The modifiers were added to the KP-T steel melt using a vacuum steel.Ця стаття присвячена виробництву залізничних коліс для поїздів із зносостійких вуглецевих сталей. Зі зростанням глобальних вимог і жорсткою конкуренцією виникає потреба у пошуку альтернативних рішень для покращення якості таких коліс, окрім традиційних методів, таких як легування та термічна обробка. Це дослідження зосереджується на використанні багатофункціональних модифікаторів для покращення механічних властивостей та зменшення неметалічних включень у сталевих колесах КП-Т. Були проведені експериментальні дослідження, включаючи хімічний аналіз, електронну мікроскопію та механічні випробування. Результати показують, що застосування багатофункціональних модифікаторів призвело до зменшення неметалічних включень та покращення механічних властивостей. Стабілізація хімічного складу та механічних характеристик є важливою для забезпечення якості та безпеки залізничних коліс для використання в умовах високих навантажень. Аналогічні дослідження були проведені для сталі КП-Т. Дія багатофункціональних модифікаторів забезпечила зменшення кількості неметалічних включень і покращення механічних характеристик сталі КП-Т. У виробництві залізничних коліс для пасажирських вагонів широко застосовуються зносостійкі вуглецеві сталі. Зростаючі вимоги до якості залізничних коліс з таких матеріалів на світовому ринку, у поєднанні з жорсткою конкуренцією, вимагають пошуку альтернативних рішень для покращення їх якості, окрім відомих методів легування та термічної обробки. Тому задача обробки розплавів з багатофункціональними модифікаторами для підвищення механічних властивостей і покращення морфології неметалічних включень наразі є дуже актуальною. Дослідження було проведено на сталевих колесах КП-Т, виготовлених у головній 250-тонній печі мартенівського цеху ПАТ "ІНТЕРПАЙП НТЗ". Ця експериментально-промислова сталь була оброблена багатофункціональними модифікаторами, склад яких захищений патентами України. Модифікатори додавали до розплаву сталі КП-Т за допомогою вакуумного процесу