Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
3 results
Search Results
Item Методи аналізу динамічних процесів у нелінійних неавтономних механічних системах різної структури(Національний університет "Львівська політехніка", 2014) Пукач, Петро ЯрославовичУ дисертаційній роботі на основі поєднання аналітичних та якісних підходів істотно розширено коло класів нелінійних механічних коливальних систем різної структури (дискретної та континуальної), для яких вдається отримати грунтовний аналіз динамічних процесів (явищ). Зокрема, такий аналіз здійснено для неавтономних сильно нелінійних механічних систем із одним та багатьма ступенями вільності за допомогою спеціальних періодичних Ateb-функцій. Розроблена методика дослідження коливальних процесів сильно нелінійних систем із зосередженими масами дає змогу розв`язати задачі синтезу систем на стадії проектування, вибрати такі пружні характеристики, які унеможливлюють резонансні явища. У дисертації системно досліджено динамічні явища у континуальній системі пружне тіло - суцільний потік однорідного середовища. Основний акцент зроблений на отриманні розрахункових залежностей, які враховують низку геометричних, фізико-механічних та кінематичних характеристик коливань. У дисертаційній роботі розроблено новий якісний міждисциплінарний метод дослідження математичних моделей коливань об’єктів у нелінійному середовищі. За допомогою згаданого методу досліджено коректність (існування, єдиність) розв’язків, встановлено існування режимів із загостренням в низці задач, які моделюють коливальні процеси у нелінійних динамічних системах з розподіленими параметрами. Отримані якісні результати обґрунтовують можливість застосування до вказаних задач наближеного методу Гальоркіна та є теоретичною базою застосування різноманітних чисельних методів при аналізі динамічних явищ в розглянутих механічних системах. В диссертационной работе на основе сочетания аналитических и качественных подходов существенно расширен круг классов нелинейных колебательных механических систем различной структуры (дискретной и континуальной), для которых удается получить обстоятельный анализ динамических процессов (явлений). В частности, такой анализ осуществлен для неавтономных сильно нелинейных механических систем с одним и многими степенями свободы с помощью специальных периодических Ateb-функций. Получены расчетные зависимости для описания динамики важных с практической точки зрения нелинейных систем дискретной структуры, изучены особенности резонансных и установившихся динамических режимов колебаний. Исследованы резонансные явления в виброзащитных системах, близких к системам "нулевой" жесткости, имеющим широкое практическое применение. Разработанная методика исследования колебательных процессов сильно нелинейных систем с сосредоточенными массами позволяет решить задачи синтеза систем на стадии проектирования, выбрать такие упругие характеристики, которые делают невозможными резонансные явления. В диссертации системно исследованы динамические явления в континуальной системе упругое тело – сплошной поток однородной среды (СПОС). Для этого получены математические модели динамики системы, разработана методика описания законов изменения определяющих параметров динамики упругого тела, проанализировано влияние внешних и внутренних факторов на АЧХ колебаний тела. Особое внимание обращено на резонансные явления. Основной акцент сделан на получении расчетных зависимостей, учитывающих ряд геометрических, физико-механических и кинематические характеристики колебаний. Исследованы резонансные динамические режимы колебаний нелинейно упругого тела с учетом угловой скорости и движения СПОС. Оценено влияние указанных факторов на динамический коефициент запаса прочности. В диссертационной работе разработан новый качественный междисциплинарный метод исследования математических моделей колебаний объектов в нелинейной среде. С помощью упомянутого метода исследованы корректность (существование и единственность) решений, установлено существование режимов с обострением в ряде задач, моделирующих колебательные процессы в нелинейных динамических системах с распределенными параметрами. В частности, обстоятельно изучены математические модели колебаний с учетом действия в среде нелинейных сил сопротивления и нелинейных вязко упругих сил. Разработана методика исследования математической модели нелинейных колебаний, сформулированной в виде вариационного неравенства. Проведен анализ математических моделей сложных колебаний сред с учетом внутренних и внешних диссипативных сил. Полученные качественные результаты обосновывают возможность применения к указанным задачам приближенного метода Галеркина и служат теоретической базой применения разного рода численных методов при анализе динамических явлений в рассматриваемых системах. Использован междисциплинарный подход к моделированию малых поперечных колебаний в упругой изотропной нелинейной среде на примере мембраны. На основании результатов компьютерного моделирования подтверждена достаточная адекватность полученной модели ее реальному прототипу. Получены условия существования динамических режимов с обострениями для некоторых классов нелинейных уравнений теории колебаний при наличии нелинейних вязко упругих сил. Теоретически установлены соотношения, характеризующие время перехода процесса в режим с обострением. Полученные результаты существенно расширяют возможности использования аналитических методов для анализа динамических явлений в колебательных системах с сосредоточенными массами и распределенными параметрами, развивают качественную теорию анализа динамических процессов в континуальных системах. Актуальность диссертационного исследования обусловлена техническими проблемами работы бурового, виброзащитного и энергетического оборудования машин и механизмов, динамику которого невозможно описать в рамках исключительно линейной теории. In this thesis, based on a combination of analytical and qualitative approaches significantly expanded range of classes of nonlinear oscillatory mechanical systems with different structures (discrete and continuum), for which we can get a detailed analysis of the dynamic processes (phenomena). In particular, such an analysis was done for non-autonomous strongly nonlinear mechanical systems with one and many degrees of freedom with the help of special periodic Ateb-functions. Developed technique to study vibrational processes of strongly nonlinear systems with concentrated masses can solve the problem of synthesis of systems at the design stage, to choose such elastic characteristics, which make it impossible to resonance phenomena. The dissertation systematically investigated dynamic phenomena in a continuous system elastic body - continuous flow of a homogeneous medium. The main emphasis is placed on obtaining the calculated dependences, taking into account the number of geometric, mechanical and kinematic characteristics of the oscillations. In this thesis, a new interdisciplinary qualitative research method of mathematical models vibrations of objects in a nonlinear medium is developed. With the help of this method are investigated correctness (existence and uniqueness) of the solution, the existence of blow-up regimes in a number of tasks, simulating oscillatory processes in nonlinear dynamical systems with distributed parameters. Qualitative results obtained justify, in particular, the possibility of applying to these problems approximate Galerkin method and provide the theoretical basis for the application of various numerical methods for the analysis of dynamic phenomena in these mechanical systems.Item Формування динамічних параметрів та підвищення ефективності вібросепараторів сипких середовищ(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Ребот, Дарія ПетрівнаДисертаційна робота присвячена розробленню методики визначення взаємозв’язку в системі сипке середовище–контейнер–привід вібросепаратора та впливу основних її динамічних параметрів на ефективність сепарації. З цією метою досліджено зміну амплітудо–частотних характеристик сипкого середовища за умови вертикальних та горизонтальних коливань сита вібросепаратора. Для сильнонелінійних моделей динаміки сипких середовищ вздовж сита, отримано залежності власної частоти сипкого середовища (за малих швидкостей його руху відносно сита) від амплітуди коливань сита сепаратора. Ці залежності показують на принципову різницю руху сипких середовищ за різних моделей їх динамічних пружних властивостей: квазілінійної та сильно нелінійної. Досліджено залежність резонансної амплітуди в сипкому середовищі від параметрів контейнера вібросепаратора та сипкого середовища. Подано схему узагальненого вібросепаратора на основі якої побудовано рівняння, що описують рух довільної точки в контейнері вібросепаратора. Визначено вплив динамічних параметрів сипкого середовища на вибір номінальної потужності приводу вібросепаратора. Диссертационная работа посвящена разработке методики определения взаимосвязи в системе сыпучая среда–контейнер–привод вибрационного сепаратора и влияния основных ее динамических параметров на эффективность сепарации. С этой целью проведены исследования изменения амплитудо–частотных характеристик сыпучей среды при условии вертикальных и горизонтальных колебаний контейнера вибрационного сепаратора. Для сильнонелинейных моделей динамики сыпучей среды, получены зависимости ее собственной частоты от динамических характеристик вибрационного сепаратора при малых скоростях движения сыпучей среды вдоль сит. Эти зависимости указывают на существенное отличие движения сред квазилинейных и сильно нелинейных упругих свойств. В работе получено пороговое значение амплитуды колебаний сыпучей среды, при которой имеют место ее резонансные колебания при условии известной частоты внешнего возмущения. Путем использования волновой теории движения подвижных сред, в работе показано, что при больших скоростях относительного движения сред вдоль сита их собственная частота и амплитуда при резонансе являются меньшими. Последнее указывает на то, что более производительными являются резонансные сепарационные машины с незначительным углом наклона сит к горизонту. Так же интенсивность процесса вибросепарации в значительной степени зависит от частоты колебаний сита вибросепаратора. Наряду с указанным в работе разработана методика определения основных динамических характеристик сыпучих сред и приведены результаты, которые касаются расчетов вибрационных машин. Сущность методики состоит в сопоставлении теоретических результатов, полученных для поперечных колебаний сыпучих сред, с результатами экспериментальных измерений. Получены в результате использования методики соответствующие аналитические зависимости для определения динамического модуля упругости и степени нелинейности упругих характеристик. Подано схему обобщенного вибросепаратора, на основе которой построены уравнения, описывающие движения произвольной точки в системе сыпучая среда - контейнер вибросепаратора. Эти уравнения, в свою очередь дадут возможность определить влияние параметров системы на амплитудные и амплитудо-частотные характеристики среды, наиболее благоприятные режимы работы вибросепаратора и повысить его эффективность работы. Известно, что при проектировании вибрационных сепараторов для различных типов сыпучих сред необходимо предвидеть возможные изменения частоты вращения привода. Поэтому в диссертации исследовано влияние динамических параметров сыпучих сред на определение частоты вращения и выбор номинальной мощности привода вибрационного сепаратора. Основные результаты диссертационной работы подтверждены экспериментально и использованы для оптимизации процесса вибросепарации черного стекла. The method of determining the basic dynamic characteristics of system loose environment–container–drive of vibratory separator is developed in work. Also it is presented results concerning the calculation of the impact of system parameters on the amplitude - frequency characteristics of loose environment and their effect on the efficiency of the vibratory separator. The effect of the resonance amplitude on separation efficiency is investigated. Generalized schemes of vibratory separator with horizontal and vertical motion of sieves are posted. Based on them are built the equations which describing the motion of an arbitrary point in vibratory separator. Also the influences of dynamic parameters of loose environment on choose of the rated power of drive vibratory separator is defined in dissertation. Specified equation will enable further work to optimize the construction of vibratory separator and process of separation, respectively.Item Метод контролю якості молока за електричними параметрами(Національний університет "Львівська політехніка", 2013) Малик, Ольга ВолодимирівнаДисертація присвячена вирішенню актуальних проблем вимірювання характеристик якості харчової продукції, а саме молока коров’ячого. В результаті наукових експериментів у електромагнітному полі високих частот встановлені залежності амплітуди вихідних та вхідних сигналів та фазових зсувів від частоти та складу молока, що дозволяє за цими параметрами оперативно визначати та контролювати його характеристики. Досліджено залежності амплітуди вихідних та вхідних сигналів та фазових зсувів сенсора для молока з різним складом при сталому рівні напруги тестового сигналу від частоти в діапазоні від 1 МГц до 10 МГц. Виявлено, що зі зростанням частоти АЧХ зростає до певного моменту, а потім починає спадати. Отримані залежності АЧХ характеризуються екстремальними значеннями на окремих частотах, причому значення кожної частоти відповідає певному якісному складу молока. Молочному жиру, як важливому показнику якості молока, властиве значення частоти 6 МГц, при якій АЧХ набуває екстремального значення. І це дозволяє запропонувати електричний метод, як метод для одержання якісної та кількісної інформації про склад молока, використовуючи параметри АЧХ та ФЧХ як інформативні, а також наведена структура засобу для його реалізації. Пропонується проект методики визначення якості молока з допомогою електричного методу оперативного контролю характеристик молока. Диссертация посвящена решению актуальных проблем измерения характеристик качества пищевой продукции, а именно молока коровьего. В работе произведена классификация методов контроля качества и безопасности молока, проведенный их анализ, указаны преимущества и недостатки этих методов. Проведено общую характеристику молока как объекта исследования, охарактеризованы его состав, свойства и структура. Сделана классификация основных показателей состава и качества коровьего молока. Исследованы зависимости АЧХ и ФЧХ сенсора для молока с различным составом в заданном частотном диапазоне. Полученные зависимости АЧХ и ФЧХ сенсора отличаются для различны проб молока и эти отличия обусловлены составом молока. На основе анализа полученных результатов выявлены характерные особенности для возможного их использования в технических средствах контроля и методиках оценки качества молока. В результате исследований установлено, что с ростом частоты сигнала АЧХ возрастает до определенного момента, а затем начинает спадать. Такая тенденция наблюдается для образцов молока с различным содержанием массовых долей компонентов. Таким образом, полученные зависимости АЧХ в диапазоне частот характеризуются экстремальными значениями на определенных отдельных частотах, которые соответствуют определенным составляющим в молоке. Молочный жир в коровьем молоке соответствует экстремальному значению частоты 6 МГц. На этой основе предложен электрический метод оперативного определения качества молока, где АЧХ, ФЧХ используются как информативные параметры. АЧХ, которая при этом определяется, используется как индикатор определения натуральности молока и выявления фальсификации молока. Предложенный электрический метод для получения качественной и количественной информации о составе молока. На основе экспериментальных исследований по измеренным значениям амплитуды на экспериментально определенных частотах предложена концепция метода идентификации происхождения различных сельскохозяйственных животных. Предложенная структурная схема средства измерения, позволяющая реализовать предложенный метод для быстрых автоматизированных лабораторных испытаний молока или для быстрого автоматического контроля на производствах и в сетях торговли. Основные результаты работы нашли практическое применение в проектировании методики, где предлагается электрический метод для использования в производственных системах контроля молока. Внедрение научных разработок дают возможность для перехода от лабораторных условий определений нормативных характеристик молока к автоматизированному контролю производственного процесса, создание дополнительных возможностей в мониторинге качества молочного сырья, упрощение процесса его контроля и повышения его объективности, экономить материальные ресурсы, повышать надежность и оперативность контроля за составом молока и молочных продуктов. The dissertation is dedicated to the actuals problems of measuring quality characteristics of food products, such as cow's milk. As a result of scientific experiments in high-frequency electromagnetic field dependencies amplitude of output and input signals and phase shift of the frequency and composition of milk, allowing for these parameters promptly determine and control its characteristics The dependences of the amplitude of the output and input signals and phase displacement sensor for different composition of milk at a constant voltage level of the test signal frequency range from 1 MHz to 10 MHz. We found that with increasing frequency response rises to a certain point and then begins to decrease. The dependences response characterized by extreme values 6 MHz on separate frequencies , with each frequency value corresponds to a high quality of milk. Milk fat is an important indicator of milk quality, characteristic frequency 6 MHz , in which the response becomes of extreme importance. This allows us to offer electric method as a method for obtaining qualitative and quantitative information on the composition of milk, using the parameters of frequency response and phase response as informative , as well as the structure of a means for its implementation. Proposed design methodology for determining the quality of milk by the method of electrical operational control characteristics of milk.