258 research outputs found
Sort by
Розробка програмного забезпечення для управляючої програми намотки вісесиметричних оболонок із полімерних композитних матеріалів
Full text linkThe development of software for a winding machine for axisymmetric shells made from polymer composite materials is crucial in modern high-tech material manufacturing. The increasing demand for lightweight and durable composite materials in industries such as aviation, automotive, shipbuilding, and construction highlights the need to improve manufacturing technologies. One key technology is the winding of axisymmetric shells, enabling the creation of high-quality products with complex geometries. Despite significant advancements in winding technology, challenges related to the precision and efficiency of the process remain, which can be addressed through specialized software. Developing software to control the winding machine is essential for ensuring high-quality end products, reducing material waste, and optimizing manufacturing processes. Modern software solutions must consider a wide range of parameters to ensure the uniformity and integrity of the composite shell. Firstly, the software must dynamically control and adjust filament tension in real-time, as it directly affects material lay-up uniformity and prevents defects in the finished shell. The spindle rotation speed is another critical parameter, determining the material feed rate and affecting the quality and precision of layer lay-up. The software must provide accurate control over rotation speed, considering the system\u27s inertial characteristics and the material\u27s mechanical properties. Precision in material lay-up is essential for the structural integrity and mechanical properties of the final product. The software must ensure high accuracy in the positioning of the lay-up element, minimizing deviations from predetermined trajectories. This involves integrating sensor systems to monitor position and correct trajectories in real-time. The goal of this research is to create effective software for generating winding programs for axisymmetric shells, ultimately improving the manufacturing process of composite materials. A comprehensive approach, including modeling the winding process and preliminary testing, is employed in the initial stage. Special attention is given to developing an intuitive user.Розробка програмного забезпечення для намотувальної машини для осесиметричних оболонок з полімерних композиційних матеріалів є надзвичайно важливою в сучасному високотехнологічному виробництві матеріалів. Зростаючий попит на легкі та міцні композиційні матеріали в таких галузях, як авіація, автомобілебудування, суднобудування та будівництво, підкреслює необхідність удосконалення технологій виробництва. Однією з ключових технологій є намотування осесиметричних оболонок, що дозволяє створювати високоякісні вироби зі складною геометрією. Незважаючи на значний прогрес у технології намотування, залишаються проблеми, пов’язані з точністю та ефективністю процесу, які можуть бути вирішені за допомогою спеціалізованого програмного забезпечення. Розробка програмного забезпечення для керування намотувальною машиною є необхідною для забезпечення високої якості кінцевих продуктів, зменшення відходів матеріалу та оптимізації виробничих процесів. Сучасні програмні рішення повинні враховувати широкий спектр параметрів, щоб забезпечити однорідність та цілісність композиційної оболонки. По-перше, програмне забезпечення повинно динамічно контролювати та регулювати натяг волокна в реальному часі, оскільки це безпосередньо впливає на однорідність укладання матеріалу та запобігає дефектам у готовій оболонці. Швидкість обертання шпинделя є ще одним критичним параметром, що визначає швидкість подачі матеріалу і впливає на якість і точність укладання шарів. Програмне забезпечення повинно забезпечувати точний контроль швидкості обертання, враховуючи інерційні характеристики системи та механічні властивості матеріалу. Точність укладання матеріалу є важливою для структурної цілісності та механічних властивостей кінцевого продукту. Програмне забезпечення повинно забезпечувати високу точність у позиціонуванні елемента укладання, мінімізуючи відхилення від визначених траєкторій. Це передбачає інтеграцію систем датчиків для моніторингу позиції та корекції траєкторій у реальному часі. Метою цього дослідження є створення ефективного програмного забезпечення для генерування програм намотування для осесиметричних оболонок, що зрештою покращить процес виробництва композиційних матеріалів. Комплексний підхід, включаючи моделювання процесу намотування та попереднє тестування, застосовується на початковому етапі. Особлива увага приділяється розробці інтуїтивно зрозумілого користувацького інтерфейсу
Open Archives Initiative: Швидкий шлях інтеграції до світової відкритої науки
No full textPurpose: This article aims to analyze and summarize the practical experience of deploying and integrating platforms for open journals, conferences, and repositories with support for the Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting (OAI-PMH). It highlights the errors and challenges that journal and repository managers and administrators, as well as conference organizers, may encounter and offers recommendations to prevent and avoid these issues. Design / Method / Approach: The research is based on the analysis of real cases of deploying platforms for open science, including the analysis of errors and difficulties encountered during this process. The methodology includes the analysis of real-world cases, applying methods such as testing, validating the OAI-PMH protocol, observation, and studying regulatory and technical documents. Findings: Key errors and difficulties that organizers may face when creating open journals, conferences, and repositories with OAI-PMH support have been identified. Specific solutions are proposed to ensure the reliable operation of the metadata harvesting protocol (PMH), initial setup, and further integration of these platforms. Theoretical Implications: The study extends the understanding of the problems and challenges in the field of open science, particularly concerning the organizational and technical aspects of platforms with OAI-PMH support. Practical Implications: Practical recommendations are provided for administrators and managers of open journals, conferences, and repositories to avoid common mistakes and effectively use OAI-PMH to ensure data interoperability and accessibility. Originality / Value: The article presents an original analysis of real cases of implementing and integrating platforms with OAI-PMH support, making it a valuable resource for practitioners in the context of deploying platforms for open science. Research Limitations / Future Research: The study is limited to the analysis of specific cases and does not cover all possible aspects of deploying and integrating web applications with OAI-PMH support. Future research may focus on the quantitative analysis of the effectiveness of implementing these platforms and their long-term impact on open science. Paper Type: Case Study / Practitioner Paper.Мета роботи: Ця стаття спрямована на аналіз та підсумки практичного досвіду розгортання та інтеграції платформ для відкритих журналів, конференцій та репозиторіїв із підтримкою Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting (OAI-PMH), висвітлення помилок і труднощів, з якими можуть зіштовхнулися менеджери та адміністратори журналів і репозиторіїв, а також організатори конференцій, та пропонування рекомендацій для попередження й уникнення цих проблем. Дизайн / Метод / Підхід дослідження: Дослідження ґрунтується на аналізі реальних випадків розгортання платформ для відкритої науки, зокрема аналізі помилок та складнощів, що виникали під час цього процесу. Методологія дослідження включає аналіз реальних випадків. Застосовані методи тестування, валідації роботи протоколу OAI-PMH, спостереження, вивчення нормативних та технічних документів. Результати дослідження: Виявлено ключові помилки та складнощі, з якими можуть зіштовхнутися організатори під час створення відкритих журналів, конференцій та репозиторіїв із підтримкою OAI-PMH. Запропоновані конкретні рішення для забезпечення надійної роботи протоколу збирання метаданих (PMH), первинного налагодження та подальшої інтеграції цих платформ. Теоретична цінність дослідження: Дослідження розширює розуміння проблем і викликів у сфері відкритої науки, зокрема стосовно організаційних і технічних аспектів платформ з підтримкою OAI-PMH. Практична цінність дослідження: Надано практичні рекомендації для адміністраторів та менеджерів відкритих журналів, конференцій та репозиторіїв щодо уникнення типових помилок та ефективного використання OAI-PMH для забезпечення сумісності та доступності даних. Оригінальність / Цінність дослідження: Стаття містить оригінальний аналіз реальних випадків впровадження та інтеграції платформ із підтримкою OAI-PMH, що робить її цінним джерелом для практиків в контексті розгортання платформ для відкритої науки. Обмеження дослідження / Майбутнє дослідження: Дослідження обмежене аналізом конкретних випадків і не охоплює всі можливі аспекти розгортання та інтеграції веб-додатків із підтримкою OAI-PMH. Майбутні дослідження можуть зосередитися на кількісному аналізі ефективності впровадження цих платформ та їх довгостроковому впливі на відкриту науку. Тип статті: Випадок / Практична стаття
Технології Інтернету речей (IoT): особливості, перспективи розвитку та потенціал
No full textPurpose. The article aims to explore the characteristics, development prospects, and possible threats associated with Internet of Things (IoT) technologies. With IoT rapidly integrating into multiple industries, understanding both its advantages and risks is crucial for future advancements. Design / Method / Approach. This research adopts a conceptual approach, analyzing selection of literature, case studies, and industry reports to synthesize the current state of IoT technologies. The study highlights technological developments, emerging applications, and possible security threats in different fields. Findings. The study reveals that IoT is driving innovation and efficiency across industries, including healthcare, manufacturing, and smart cities. However, it also underscores significant challenges, such as cybersecurity risks, data privacy concerns, and regulatory gaps that may hinder widespread adoption. Theoretical Implications. The research contributes to the theoretical understanding of IoT by addressing the need for comprehensive models that account for both the technological growth and the potential risks IoT poses, particularly in the context of security and ethical considerations. Practical Implications. For practitioners, this study offers actionable insights on deploying IoT solutions securely and effectively, with an emphasis on risk management. The findings also inform on how to develop regulations that ensure safe and sustainable IoT adoption. Originality / Value. This paper provides a balanced overview of IoT\u27s potential benefits and inherent risks, offering a unique contribution by integrating various perspectives from technology development to societal implications, while addressing underexplored areas of IoT security. Research Limitations / Future Research. The study is limited by its reliance on secondary data sources. Future research could involve empirical investigations into the practical implementation and long-term effects of IoT technologies in specific sectors. Paper Type. Conceptual.
PURL: https://purl.org/cims/2403.020Мета. Метою статті є дослідження характеристик, перспектив розвитку та можливих загроз, пов’язаних із технологіями Інтернету речей (IoT). Оскільки IoT швидко інтегрується в різні галузі, важливо зрозуміти як його переваги, так і ризики для подальших технологічних досягнень. Дизайн / Метод / Підхід. Дослідження використовує концептуальний підхід, аналізуючи вибір літературних джерел, кейсів і галузевих звітів для синтезу поточного стану технологій IoT. У роботі акцентується увага на технологічних досягненнях, нових застосуваннях та можливих загрозах для безпеки в різних сферах. Результати. Дослідження показує, що IoT стимулює інновації та підвищення ефективності в таких галузях, як охорона здоров\u27я, виробництво і розумні міста. Водночас підкреслюються значні виклики, зокрема ризики кібербезпеки, проблеми конфіденційності даних та прогалини в регулюванні, які можуть перешкоджати широкому впровадженню технологій. Теоретичне значення. Дослідження робить внесок у теоретичне розуміння IoT, акцентуючи необхідність комплексних моделей, що враховують як технологічний розвиток, так і потенційні ризики, зокрема у контексті безпеки та етичних міркувань. Практичне значення. Для фахівців це дослідження пропонує практичні рекомендації щодо безпечного й ефективного впровадження рішень на основі IoT, з особливим акцентом на управлінні ризиками. Висновки також інформують про шляхи розробки регуляторних механізмів, що забезпечують безпечне та стійке впровадження IoT. Оригінальність / Цінність. Ця робота пропонує збалансований огляд потенційних переваг і внутрішніх ризиків IoT, надаючи унікальний внесок через інтеграцію різних перспектив — від технологічних розробок до соціальних наслідків, зокрема щодо недосліджених аспектів безпеки IoT. Обмеження дослідження / Майбутні дослідження. Дослідження обмежене використанням вторинних джерел даних. Майбутні дослідження можуть включати емпіричні дослідження практичного впровадження та довгострокових наслідків технологій IoT у конкретних секторах. Тип статті. Концептуальна.
PURL: https://purl.org/cims/2403.02
Вплив швидкості охолодження на фазовий склад та властивості багатокомпонентних сплавів AlCoCrFeNiV з додаванням Mn та Si
Full text linkPurpose. This paper is devoted to studying the mechanical properties and structure of multicomponent high-entropy alloys of the AlCoCrFeNiV system with the addition of Mn and Si in as-cast and splat-quenched state. Design / Method / Approach. The as-cast ingots of AlCoCrFeMnNiSiV multicomponent samples were prepared using a Tamman furnace under an argon atmosphere. The alloy films were fabricated using the well-known splat-quenching technique. The cooling rate, estimated based on the film thickness, was ~106 K/s. Findings. It has been established that the as-cast alloys have a multiphase structure, which includes solid solutions with a BCC lattice and ordered solid solutions of the B2 structural type, whereas the rapidly quenched alloys contain only disordered BCC solid solutions. It has been shown that the increase in the level of microstresses and dislocation density during rapid solidification contributes to the improvement of the mechanical properties of the studied alloys. The enhanced strength characteristics are due to the significant distortion of the crystal lattice caused by differences in the atomic radii of the elements. Theoretical Implications. This study advances the theoretical understanding of high-entropy alloys by explaining the relationship between cooling rates and the resulting phase structures and mechanical properties. Practical Implications. With an increase in cooling rate, the dislocation density, level of microstrains and microhardness of the AlCoCrFeMnNiSiV multicomponent alloys increase. Originality / Value. This study provides novel insights into the phase composition and mechanical properties of multicomponent alloys with varying cooling rates. The research highlights the distinct structural differences between as-cast and splat-quenched alloys. Research Limitations / Future Research. The current study is limited by the scope of cooling rates and alloy compositions investigated. Future research could explore a broader range of cooling rates and additional alloying elements. to further understand their effects on the phase composition and properties of high-entropy alloys. Paper Type. Applied Research.
PURL: https://purl.org/cims/2403.010Мета. Дана стаття присвячена вивченню механічних властивостей і структури багатокомпонентних високоентропійних сплавів системи AlCoCrFeNiV з додаванням Mn і Si у литому та загартованому стані. Дизайн / Метод / Підхід. Литі злитки багатокомпонентних зразків AlCoCrFeMnNiSiV готували в печі Таммана в атмосфері аргону. Плівки сплаву були виготовлені за допомогою добре відомої техніки загартування бризками. Швидкість охолодження, оцінена на основі товщини плівки, становила ~106 К/с. Результати. Встановлено, що литі сплави мають багатофазну структуру, яка включає тверді розчини з ОЦК-ґраткою та впорядковані тверді розчини структурного типу В2, тоді як швидкозагартовані сплави містять лише невпорядковані ОЦК-тверді розчини. Показано, що підвищення рівня мікронапружень і щільності дислокацій при швидкому затвердінні сприяє покращенню механічних властивостей досліджуваних сплавів. Підвищені характеристики міцності зумовлені значним спотворенням кристалічної решітки, викликаним різницею атомних радіусів елементів. Теоретичне значення. Це дослідження сприяє теоретичному розумінню високоентропійних сплавів, пояснюючи взаємозв’язок між швидкостями охолодження та результуючими фазовими структурами та механічними властивостями. Практичне значення. Зі збільшенням швидкості охолодження зростає щільність дислокацій, рівень мікродеформацій і мікротвердість багатокомпонентних сплавів AlCoCrFeMnNiSiV. Оригінальність / Цінність. Це дослідження дає нові знання про фазовий склад і механічні властивості багатокомпонентних сплавів із різними швидкостями охолодження. Дослідження підкреслює чіткі структурні відмінності між литими та загартованими сплавами. Обмеження дослідження / майбутні дослідження. Поточне дослідження обмежене обсягом досліджуваних швидкостей охолодження та складів сплавів. Майбутні дослідження можуть вивчити ширший діапазон швидкостей охолодження та додаткових легуючих елементів. для подальшого розуміння їх впливу на фазовий склад і властивості високоентропійних сплавів. Тип статті. Прикладні дослідження.
PURL: https://purl.org/cims/2403.01
Обґрунтування доцільності використання вітроенергетичних установок з вертикальною віссю обертання на техногенно порушених землях гірничодобувних регіонів
Full text linkThe article deals with one of the promising directions for the introduction of renewable energy sources - the use of wind power plants. Along with powerful wind power plants that work on wind energy installations with a horizontal axis of rotation, but for which special wind conditions are required, it is advisable to use wind turbines with a vertical axis of rotation that work at low wind speeds and different wind directions. Feasibility of using wind energy installations with a vertical axis of rotation on technologically disturbed lands in mining regions was studied. The practice of using windmills, despite the great benefits of their use, has significant drawbacks. This problem consists in deriving large plots of land for use and having an impact on the surrounding environment. This, in turn, leads to negative consequences for the ecology of these regions. In connection with this, the idea of using wind energy installations on land plots that have been decommissioned was born. These include sparsely populated regions, wastelands, and decommissioned plots of land on which the facilities of mining enterprises are located. It has been proven that the placement of wind power plants with a vertical axis of rotation of medium power on overburden dumps has its own characteristics. For most of the territory of Ukraine, the average wind speed is 3-5 m/s, so the use of wind turbines with a vertical axis of rotation is more appropriate. For use, vertical axial wind energy installations with the use of a support bearing, which uses the principle of magnetic levitation, are recommended. This makes vertical axis wind turbines the most efficient. The ecological advantages of using wind energy installations with a vertical axis of rotation for Ukraine are also considered. Wind energy installations with a vertical axis of rotation do not require large areas for their location, which makes their use more expedient.У статті розглядається один із перспективних напрямків впровадження відновлюваних джерел енергії - використання вітроенергетичних установок. Поряд із потужними вітроелектростанціями, що працюють на вітроенергетичних установках з горизонтальною віссю обертання, але для яких потрібні спеціальні вітрові умови, доцільно використовувати вітротурбіни з вертикальною віссю обертання, які працюють при низьких швидкостях вітру та різних напрямках вітру. Досліджено доцільність використання вітроенергетичних установок з вертикальною віссю обертання на техногенно порушених землях у гірничодобувних регіонах. Практика використання вітряків, незважаючи на велику користь від їх застосування, має значні недоліки. Ця проблема полягає у відведенні великих ділянок землі для використання та впливі на навколишнє середовище. Це, в свою чергу, призводить до негативних наслідків для екології цих регіонів. У зв\u27язку з цим виникла ідея використання вітроенергетичних установок на земельних ділянках, які були виведені з експлуатації. До них належать малонаселені регіони, пустирі та виведені з експлуатації земельні ділянки, на яких розташовані об\u27єкти гірничодобувних підприємств. Доведено, що розміщення вітроелектростанцій з вертикальною віссю обертання середньої потужності на відвальних насипах має свої особливості. Для більшості території України середня швидкість вітру становить 3-5 м/с, тому використання вітротурбін з вертикальною віссю обертання є більш доцільним. Для використання рекомендуються вітроенергетичні установки з вертикальною віссю обертання з використанням опорного підшипника, що використовує принцип магнітної левітації. Це робить вітротурбіни з вертикальною віссю обертання найбільш ефективними. Також розглядаються екологічні переваги використання вітроенергетичних установок з вертикальною віссю обертання для України. Вітроенергетичні установки з вертикальною віссю обертання не потребують великих площ для свого розміщення, що робить їх використання більш доцільним
Система управління персоналом організації в умовах воєнного стану та основні напрямки її вдосконалення
No full textDuring periods of martial law, organizations encounter distinct challenges in sustaining effective personnel management systems. The enforcement of martial law frequently disrupts standard operations, creating significant obstacles for workforce management and organizational stability. The sudden imposition of new regulations and the heightened state of alert can lead to confusion, uncertainty, and increased stress among employees. This environment makes it difficult to maintain normalcy and efficiency in daily operations. Therefore, understanding and enhancing the personnel management system becomes crucial to ensure continuity and resilience in such demanding circumstances. This study explores the complex dynamics of personnel management within organizations functioning under martial law. By analyzing current systems and practices, it aims to illuminate the specific challenges faced by organizations during these times of increased security and instability. The research will delve into how martial law impacts various aspects of personnel management, such as recruitment, retention, training, and employee morale. Furthermore, it will examine the legal and ethical considerations that arise when managing personnel under martial law, including compliance with emergency regulations and the protection of employee rights. Additionally, this research seeks to pinpoint critical areas for improvement within the personnel management framework, providing insights into strategies and interventions that can bolster organizational resilience and effectiveness. For instance, it will investigate the role of leadership in navigating crises, the importance of clear communication channels, and the need for flexible and adaptive management practices. The study will also consider the psychological support required for employees who may be dealing with increased levels of stress and anxiety due to the uncertain and potentially dangerous environment.Під час введення воєнного стану організації стикаються зі специфічними викликами у забезпеченні ефективних систем управління персоналом. Введення воєнного стану часто порушує стандартні операції, створюючи значні перешкоди для управління робочою силою та стабільності організації. Раптове введення нових правил та підвищений стан тривоги можуть призвести до плутанини, невизначеності та збільшеного стресу серед працівників. У цій обстановці складно забезпечити звичайність та ефективність щоденних операцій. Тому розуміння та покращення системи управління персоналом стає важливим для забезпечення континуітету та стійкості в таких вимогливих умовах. Дана стаття досліджує складну динаміку управління персоналом у межах організацій, що функціонують у умовах воєнного стану. Аналізуючи поточні системи та практики, вона спрямована на висвітлення конкретних викликів, з якими стикаються організації під час цих періодів збільшеної безпеки та нестабільності. Дослідження розгляне, як воєнний стан впливає на різні аспекти управління персоналом, такі як набір персоналу, збереження, навчання та мораль співробітників. Крім того, воно розгляне правові та етичні аспекти, що виникають при управлінні персоналом у воєнний час, включаючи відповідність надзвичайним режимам та захист прав співробітників. Крім того, це дослідження спрямоване на виявлення критичних напрямків для вдосконалення у рамках системи управління персоналом, надаючи висновки щодо стратегій та втручань, які можуть зміцнити стійкість та ефективність організації. Наприклад, воно дослідить роль лідерства у навігації криз, важливість чітких комунікаційних каналів та необхідність гнучких та адаптивних практик управління. Дослідження також врахує психологічну підтримку, необхідну для співробітників, які можуть мати справу зі збільшеними рівнями стресу та тривоги через невизначене та потенційно небезпечне середовище
Дослідження факторів впливу на довкілля порушених ділянок земної поверхні існуючих хвостосховищ
Full text linkTaking into account the geochemical and mineralogical features of "tailings", as well as the duration and conditions of their storage (wet, covered with water - in the initial stages and dry, open to wind erosion - in the future), the tailings repository is constantly a powerful negative factor of intensive impact on the environment. Operating experience shows that it is almost impossible to ensure underwater stacking of tailings over the entire area of tailings storage facilities. Even in alluvial tailings, surface beaches are formed, which are constant sources of dust in dry and windy weather. As the starting materials of the study, the recommendations set forth (in the original language) in the "Compendium of industry methods for calculating emissions of harmful substances into atmospheric air during inventory, reporting on Form No. 2 TP (air) and development of standards for maximum permissible emissions for industrial enterprises and organizations of the Dnipropetrovsk region" and in literary sources. At the same time, tailings are considered as unorganized sources of warehouse-type emissions during static storage of materials. The calculation is carried out using coefficients that comprehensively reflect the specifics of this process. The results of field observations and laboratory studies carried out in the course of scientific research allow us to conclude that the environmental protection measures applied at the relevant enterprises do not have the necessary effectiveness during periods of adverse meteorological conditions, and the man-made load in the region remains significant. Thus, the need to develop and implement an automated program of comprehensive environmental monitoring of the tailings area and the development of the most effective operational methods of response and dust suppression in conditions of intense wind load remains relevant.Враховуючи геохімічні та мінералогічні особливості «хвостосховищ», а також тривалість і умови їхнього зберігання (у вологому стані, покриті водою - на початкових етапах, та у сухому стані, відкриті до вітрової ерозії - у майбутньому), хвостосховища постійно є потужним негативним фактором інтенсивного впливу на навколишнє середовище. Досвід експлуатації показує, що практично неможливо забезпечити підводне укладання хвостів на всій площі хвостосховищ. Навіть в алювіальних хвостах формуються поверхневі пляжі, які є постійними джерелами пилу у суху та вітряну погоду. Як вихідні матеріали для дослідження використовуються рекомендації, викладені (оригінальною мовою) в «Збірнику галузевих методик розрахунку викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря під час інвентаризації, звітування за формою № 2 ТП (повітря) та розробки нормативів гранично допустимих викидів для промислових підприємств і організацій Дніпропетровської області» та у літературних джерелах. При цьому хвости розглядаються як неорганізовані джерела викидів складського типу під час статичного зберігання матеріалів. Розрахунок проводиться з використанням коефіцієнтів, які комплексно відображають специфіку цього процесу. Результати польових спостережень та лабораторних досліджень, проведених у ході наукових досліджень, дозволяють зробити висновок, що заходи з охорони навколишнього середовища, застосовані на відповідних підприємствах, не мають необхідної ефективності у періоди несприятливих метеорологічних умов, а техногенне навантаження в регіоні залишається значним. Таким чином, необхідність розробки та впровадження автоматизованої програми комплексного екологічного моніторингу зони хвостосховища та розробки найбільш ефективних оперативних методів реагування та пригнічення пилу в умовах інтенсивного вітрового навантаження залишається актуальною
Синтез конструкторсько-технологічних рішень при проектуванні систем запуску БПЛА
Full text linkThis scientific paper examines the process of launching unmanned aerial vehicles (UAVs) using a solid-fuel rocket engine. The primary focus is on analyzing the design and technological aspects and advantages of using solid-fuel rocket engines for UAV launches, as well as describing the design features and technical characteristics of such systems. The study includes an analysis of the current state of UAV development, the challenges of UAV launch, and modern trends in launch system design. It addresses issues of reliability and safety in using solid fuel, as well as the impact of various parameters on launch efficiency. An analysis of possible UAV design schemes with rocket-assisted launch methods is conducted, comparing them with other launch systems. Examples of implemented systems are provided, and the feasibility of using the proposed technical solutions in them is analyzed. Constructive and technological solutions that meet the criteria of manufacturability, reliability, and resource efficiency are proposed. The feasibility and practicality of using the proposed design and technological solutions for UAV launch tasks are assessed, taking into account the aforementioned criteria and conducting a comparative analysis with previously considered launch schemes and systems. The potential use of such systems for military and civilian purposes, their adaptability to different operating conditions, and possible economic benefits are separately analyzed. Based on the obtained data, conclusions are drawn regarding the prospects for the development of this technology and recommendations for further research. Specifically, the influence of climatic conditions and other external factors on the reliability of UAV launches using solid-fuel rocket engines is considered, as well as possible ways to optimize designs to improve efficiency.Ця наукова робота розглядає процес запуску безпілотних літальних апаратів (БПЛА) за допомогою твердопаливного ракетного двигуна. Основна увага приділяється аналізу конструктивних та технологічних аспектів і переваг використання твердопаливних ракетних двигунів для запуску БПЛА, а також опису конструктивних особливостей і технічних характеристик таких систем. Дослідження включає аналіз сучасного стану розвитку БПЛА, проблем запуску БПЛА та сучасних тенденцій у розробці систем запуску. Розглядаються питання надійності та безпеки використання твердого палива, а також вплив різних параметрів на ефективність запуску. Проводиться аналіз можливих схем конструкції БПЛА з ракетними допоміжними методами запуску, порівнюючи їх з іншими системами запуску. Наведено приклади реалізованих систем і проаналізовано доцільність використання запропонованих технічних рішень у них. Пропонуються конструктивні та технологічні рішення, які відповідають критеріям технологічності, надійності та ефективності використання ресурсів. Оцінюється доцільність і практичність використання запропонованих конструктивних і технологічних рішень для завдань запуску БПЛА, враховуючи зазначені критерії та проводячи порівняльний аналіз з раніше розглянутими схемами і системами запуску. Окремо аналізується можливе використання таких систем для військових і цивільних цілей, їх адаптивність до різних умов експлуатації та можливі економічні вигоди. На основі отриманих даних зроблені висновки щодо перспектив розвитку цієї технології та рекомендації для подальших досліджень. Зокрема, розглядається вплив кліматичних умов та інших зовнішніх факторів на надійність запусків БПЛА за допомогою твердопаливних ракетних двигунів, а також можливі шляхи оптимізації конструкцій для підвищення ефективності
Установка для комбінованого навантаження оболонкових конструкцій літальних апаратів і ракет при статичних випробуваннях на міцність і жорсткість
Full text linkThe process of designing and creating aircraft and missiles consists of a complex set of calculation and experimental studies. The need to substantiate the strength of the structure is one of the key tasks during certification and commissioning. Therefore, the final stage in the preparation of the conclusion on airworthiness is full-scale static testing of the experimental model of the apparatus. Thus, the calculation-experimental approach is a continuous and interconnected process of working out strength. The principle of operation of the installation for combined loading of shells during strength and stiffness tests, which uses four loading devices, is considered. As a result of the analysis of shortcomings, the task of increasing the efficiency of the installation was set due to more efficient use of the power of loading devices and expansion of opportunities in the implementation of real load conditions of structures by ensuring the possibility of changing the relationship between force factors over time directly during the combined load, as well as simplifying the control system. A distinctive feature of such an installation is the possibility of carrying out all simple and combined loads sequentially in time on the same shell without reassembling the installation. The effectiveness of the considered installation consists in the ability to simulate different calculated cases of operational load on the same material part in time. This, on the one hand, increases the reliability of the obtained experimental information about the stress-deformed state of the shell structure and, on the other hand, reduces the number of products allocated for experimental work-up of strength and reliability, which saves material and financial resources. Процес проектування та створення літаків і ракет складається зі складного комплексу розрахункових та експериментальних досліджень. Необхідність обґрунтування міцності конструкції є однією з ключових задач під час сертифікації та введення в експлуатацію. Тому заключним етапом у підготовці висновку про льотну придатність є повномасштабні статичні випробування експериментальної моделі апарату. Таким чином, розрахунково-експериментальний підхід є безперервним і взаємопов\u27язаним процесом відпрацювання міцності. Розглянуто принцип роботи установки для комбінованого навантаження оболонок під час випробувань на міцність та жорсткість, яка використовує чотири навантажувальні пристрої. В результаті аналізу недоліків було поставлено завдання підвищення ефективності установки за рахунок більш ефективного використання потужності навантажувальних пристроїв та розширення можливостей у реалізації реальних умов навантаження конструкцій шляхом забезпечення можливості зміни співвідношення силових факторів з часом безпосередньо під час комбінованого навантаження, а також спрощення системи управління. Відмінною особливістю такої установки є можливість виконання всіх простих і комбінованих навантажень послідовно в часі на одній і тій же оболонці без переналаштування установки. Ефективність розглянутої установки полягає в здатності моделювати різні розрахункові випадки експлуатаційного навантаження на один і той же матеріальний елемент у часі. Це, з одного боку, підвищує достовірність отриманої експериментальної інформації про напружено-деформований стан оболонки, а з іншого боку, зменшує кількість виробів, що виділяються для експериментального відпрацювання міцності та надійності, що економить матеріальні та фінансові ресурси
Гомогенна модель в кінцево-елементному аналізі для розрахунку власної частоти осесиметричних оболонок
No full textPurpose. The article aims to provide practical recommendations for calculating natural frequencies in axisymmetric shells using finite element methods. It focuses on the need to develop a simplified model that can be used in any modern finite element software package. The study analyzes the impact of the simplified homogeneous model on the deviation and error of natural frequencies compared to real structures. Design / Method / Approach. The research is based on creating a simplified shell geometry by determining parameters such as shell thickness and density. These parameters are derived under the condition of equivalence in the moment of inertia and mass of the cross-sectional element. These parameters can vary along the height of the shell. Findings. The natural frequencies of the experimental shell with complex geometry were calculated and compared with those of the simplified model. The deviations and errors in the calculated frequencies were determined. It was demonstrated that the simplified model allows the calculation of natural frequencies with a deviation of no more than 1% from the experimental model, while significantly reducing computation time and the required computer resources. Theoretical Implications. The research expands the understanding of challenges in calculating the natural frequencies of complex objects using finite element methods under limited computational resources. Practical Implications. Practical recommendations are provided for engineers and designers when performing modeling tasks in the mechanics of deformable solid bodies. Originality / Value. The article presents an original analysis of a real case where a simplified model was implemented to determine the natural harmonics of a liquid rocket engine nozzle, making it a valuable tool for studying complex structures. Research Limitations / Future Research. The study is limited to the analysis of determining the natural frequencies of axisymmetric shells and does not cover all possible geometric features. Future research may focus on developing simplified models based on the equivalence of stiffness and mass parameters. Article Type. Case study, practical article.
PURL: https://purl.org/cims/2403.001Мета. Стаття спрямована на отримання практичних рекомендацій в задачах розрахунку власних частот в осесиметричних оболонках методами кінцевих елементів. Вона направлена на необхідність реалізувати побудову спрощенної моделі, яка може бути використана в будь-якому сучасному кінцево-елементному пакеті. Проаналізувати вплив спрощеної гомогенної моделі на відхилення та похибку власних частот у порівнянні з реальними конструкціями. Дизайн / Метод / Підхід. Дослідження ґрунтується на побудові спрощеної геометрії оболонки за рахунок визначення параметрів, а саме товщини та щільності оболонки. Ці параметри знаходяться з умови еквівалентності моменту інерції елемента поперечного перетину та його маси. Ці параметри могуть бути змінними по висоті оболонки. Результати. Виконано розрахунок та порівняння власних частот дослідної оболонки з складної геометрією та спрощенної. Визначено відхилення та похибку розрахованих частот між собою. Показано, що спрощена модель дозволяє виконати розрахунок власних частот з відхиленням не бульше 1% від дослідної та значно зменшити час розрахунку і необхідні компютерні ресурси. Теоретичне значення. Дослідження розширює розуміння проблем при розрахунках власних частот складних об’єктів методами кінцевих елементів в умовах обмежених розрахункових ресурсах. Практичне значення. Надано практичні рекомендації для інженерів, проектувальників, при виконанні моделювання задач механіки деформованого твердого тіла. Оригінальність / Цінність. Стаття містить оригінальний аналіз реального випадка впровадження спрощеної моделі в визначенні власних гармонік сопла рідиного реактивного двигуна, що робить її цінним як інструмент дослідження складних конструкцій. Обмеження дослідження / Майбутні дослідження. Дослідження обмежене аналізом визначення власних частот осесиметричних оболонок і не охоплює всі можливі особливості геометрії. Майбутні дослідження можуть зосередитися на створенні спрощених моделей побудованих на еквівалентності параметрів жорсткості та маси. Тип статті. Випадок, практична стаття
PURL: https://purl.org/cims/2403.00