Наукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох частинах Ч. IV харків 2010 ббк 73 І 57
| Вид материала | Документы |
- Наукове видання Тези доповідей ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох, 4191.32kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. II харків, 5512.68kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. I харків, 6941.25kb.
- Всеукраїнська федерація «спас» запорізька облдержадміністрація запорізька обласна рада, 3474.89kb.
- Наукове забезпечення процесів реформування соціально-економічних відносин в умовах, 2496.34kb.
- До сторіччя з часу написання роботи В.І. Леніна «Матеріалізм І емпіріокритицизм» Матеріали, 4497.2kb.
- Вах європейського вибору матеріали IIІ міжнародної науково-практичної конференції 25-27, 2505.29kb.
- Хviii міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології: Наука, техніка,, 1642.96kb.
- Академія муніципального управління до 15-річчя Академії муніципального управління, 5167.76kb.
- Управлінські аспекти підвищення національної конкурентоспроможності / Матеріали, 5109.61kb.
РАСЧЕТ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В ОКРЕСТНОСТИ И ВНУТРИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТОВ
Резинкина М. М., Лобжанидзе Л. Э.
Научно-технический центр магнетизма технических объектов НАН Украины, Харьков
Информация о распределении магнитного поля (МП) в окрестности и внутри ферромагнитных объектов, находящихся во внешнем постоянном магнитном поле, является практически важной для многих задач, связанных с обеспечением электромагнитной совместимости. К таким задачам относятся, например, определение магнитного поля и магнитного момента морских судов, искусственных спутников Земли, ферромагнитных конструкций, на которые воздействует МП Земли.
Для определения МП и магнитных моментов ферромагнитных объектов сложных пространственных конфигураций целесообразно использование численных расчетов, например, метода конечных объемов. Данный метод предполагает интегрирование уравнений Максвелла по объемам ячеек, на которые разбивается исследуемая область. Причем, это разбиение выполнено так, что узлы ячеек лежат на границах раздела сред. Свойства среды в пределах каждой ячейки полагаются однородными.
При использовании конечно-разностных методов для расчета МП в окрестности и внутри ферромагнитных объектов, находящихся в открытом пространстве, границы расчетной области приходится отодвигать от исследуемого объекта на большое расстояние, что существенно увеличивает количество неизвестных решаемой системы уравнений. В этом случае могут быть использованы так называемые «поглощающие граничные условия», предполагающие введение на границах расчетной области дополнительных слоев, распределение поля в которых носит вспомогательный характер и в результатах расчета не учитывается. Электрические параметры данных слоев задаются анизотропными, что ведет к быстрому и безотражательному затуханию в них векторов напряженности электромагнитного поля. В результате расчетная область существенно уменьшается и представляет собой объем, в котором требуется определить распределение магнитного поля.
В результате использования данного подхода определены МП и магнитные моменты ряда систем, состоящих из различных комбинаций ферромагнитных стержней, находящихся в геомагнитном поле. Найдены зависимости магнитного момента от взаимного расположения стрежней и расстояния между ними. Для ферромагнитных тел простой формы (шар, вытянутый сфероид) результаты численных расчетов совпали с аналитическими решениями в пределах 1 %.
Моделирование электромагнитных процессов на поверхности метаматериала
Резинкина К. О.1, Муратов С. С.2
1ХНУ им. В.Н.Каразина, Харьков; 2НТУ «ХПИ», Харьков
В
настоящее время большое внимание уделяется созданию и использованию так называемых метаматериалов – композитных материалов с отрицательными электрической и магнитной проницаемостями [1]. У таких материалов векторы напряженности электрического и магнитного полей и волновой вектор образуют левую тройку, что приводит к интересным следствиям, таким как отрицательное значение групповой скорости в леворукой среде и обратное лучепреломление на границе раздела «правого» и «левого» вещества. Такие материалы реализуются в виде композитов, включающих упорядоченные проводящие структуры различной формы. Эффективные ε и μ таких композитов в некотором диапазоне частот, являющихся для данной структуры резонансными, оказываются отрицательными. В зависимости от размеров проводящих структур, можно добиться отрицательного лучепреломления для различных длин волн, в том числе – для видимого света. Материалы с отрицательными ε и μ можно моделировать при помощи искусственных L-C линий. В фильтре нижних частот свойства L и C эквивалентны положительным магнитной и диэлектрической проницаемостям праворукой среды. Материал с отрицательными значениями ε и μ моделируется аналогичной линией, емкости и индуктивности в которой переставлены местами. Таким образом, границу раздела право- и леворукой сред можно моделировать, последовательно соединив между собой L-C фильтры нижних и верхних частот. Проведено численное и физическое моделирование прохождения волны из праворукой среды в леворукую. Численное моделирование выполнено при помощи пакета Micro-cap. Физическая модель собрана из конденсаторов Cl=Cr=10 нФ и дросселей Lr=470 нГн, Ll=2 мкГн (индекс l относится к левой среде, r – к правой). Число звеньев каждой из линий – 10. Измерения проводились в диапазоне частот от 0,5 до 5 MГц. Результаты исследования представлены на рисунке: физическое моделирование – пунктирной линией, численное – сплошной. Верхние кривые соответствуют напряжениям на границе раздела сред, нижние – на выходе из леворукой среды.1. Веселаго В.Г. УФН. 1967. Т. 92, № 3. С. 517-526.
РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СОЗДАНИЮ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ
Серков А. А., Голиков Ю. Л., Рыщенко М. И., Чурюмова И. Г.
НТУ «ХПИ», Харьков
Совершенствование каналов связи обуславливает как изменения в архитектуре измерительных систем для наклонного бурения, так и методов обработки телеметрической информации. Для определения наиболее эффективных способов динамического процесса проводки наклонной скважины используют мощные удаленные вычислительные машины и телекоммуникационные сети. При этом для связи с буровой применяются проводные, спутниковые каналы связи и радиоканалы.
Наиболее предпочтительным является проводной канал связи непрерывного действия, основными преимуществом которого является высокая скорость передачи данных, возможность двусторонней связи и передачи электрической энергии к скважинному прибору. Одножильная проводная линия связи, служит одновременно для питания приборов управления в скважине и передачи информационного сигнала со скважины на поверхность. При этом в объем телеметрической информации включают данные о результатах текущих измерений зенитного угла и азимута, давления в трубах над долотом и в затрубном пространстве у забоя скважины, температуры и направления ствола по трем координатным осям. Информация передается в цифровом виде. Сигналы преобразуются в восьмиразрядный двоичный код с дополнительным разрядом контроля четности. Информация передается по шестнадцати каналам. По четырем каналам данные передаются 120 раз в секунду, по двенадцати – 9 раз в секунду. Скорость передачи составляет 5400 бит/с.
Наземное устройство осуществляет выделение сигналов, декодирование, разделение по каналам, обратное преобразование цифрового кода в аналоговые сигналы, их фильтрацию и преобразование в масштабе, отображение и регистрацию забойной информации в аналоговой форме.
Таким образом осуществляется оптимизация процесса бурения наклонно-направленных скважин с использованием в телекоммуникационных системах элементов искусственного интеллекта.
Предложены методы и способы измерения, контроля и расчета траектории скважин. Определена структура программно – технического комплекса прогноза и контроля пространственного положения ствола скважин. Разработано программно - алгоритмическое обеспечение компьютерной системы контроля и управления процессом бурения скважин.
Однако при этом возникает ряд технических проблем, связанных с подсоединением линии связи к внутрискважинной и к наземной аппаратуре и обеспечением надежной работы линии связи при бурении, обусловленной износом и повреждением кабеля из-за абразивности бурового раствора и вращением труб.
В
ЛИЯНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАЗРЯДА НАИЗМЕНЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
СМАЧИВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Сизоненко О. Н., Тафтай Э. И., Колмогорова Р. П., Липян Е. В.,
Торпаков А. С., Зайченко А. Д.
Институт импульсных процессов и технологий
НАН Украины, Николаев
Известно, что эффективность действия ПАВ в различных технологиях зависит от интенсивности протекания поверхностных явлений в системах с их участием. Проведенные ранее исследования позволили установить связь между режимом ввода энергии высоковольтных ЭР в растворах ПАВ.
Дальнейшие исследования были направлены на оценку влияния волны сжатия при разряде как составной части ЭР воздействия на свойства растворов ПАВ, в частности, исследовалась связь гидродинамических характеристик разряда с изменением термодинамических характеристик растворов ПАВ.
Целью данной работы является исследование влияния гидродинамических характеристик электрических высоковольтных импульсных разрядов в коллоидных растворах ПАВ на изменение энергетических характеристик смачивания растворов ПАВ.
В исследованиях были использованы представители анионных (алкилбензолсульфонат натрия Сульфонол концентрацией 4 кг/м3), неионогенных (оксиэтилированый алкилфенол Неонол АФ9-12 концентрацией 1 кг/м3), катионных (Катапин бактерицид алкил-полибензилпиридный хлорид концентрацией 6 кг/м3) типов ПАВ, и смесь анионных и неионогенных ПАВ (многофункциональная композиция НМК-РХ концентрацией 3 кг/м3).
Исследования показали, что модифицирующее действие ЭР на активность растворов ПАВ зависит от их типа по ионной характеристике.
Рост относительной работы адгезии в растворах, содержащих анионактивные и неионогенные ПАВ , возрастает с ростом максимума давления в канале ЭР. Увеличение максимума давления в канале ЭР при воздействии на раствор катионактивных ПАВ способствует снижению относительной работы адгезии. Важным фактором воздействия при ЭР обработке растворов анионоактивных, катионоактивных ПАВ и их композиции является длительность действия давления.
Электродинамическая модель структуры электромагнитного поля внутри замкнутых объемов помещений
Толкачев М. Ю.
НТУ «ХПИ», Харьков
Рассмотрены механизмы динамического изменения структуры электромагнитного поля внутри помещений. При этом, учитывается суперпозиция всех реальных путей проникновения кондуктивных помех, создаваемых непрямым воздействием молниевого разряда. Приводятся результаты моделирования. Разработаны критерии по оптимальному расположению оборудования внутри помещения.
Предложен новый подход к оценке уровней электромагнитных полей внутри зданий и сооружений, вызванных разрядом молнии. При этом появилась возможность выдавать рекомендации по размещению электрооборудования внутри зон с прогнозируемым уровнем электромагнитной обстановки на ранних стадиях проектирования.
THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL SIMULATION FOR
SOLVING PROBLEMS OF ELECTROMAGNETIC SCREENING
Skoblikov O.Y.
Research and Design Institute «Molniya» NTU «KhPI», Kharkiv
Nowadays telecommunication is passing the way of hardware miniaturization, which causes the reduction of susceptibility threshold to electromagnetic interference. Electromagnetic screening is one of the most effective methods to protect hardware from the undesirable interference. However the effectiveness of shielding is highly correlated with the accuracy of calculations for screen parameters and, what is more important, it is greatly influenced by structural defects of the screen.
The main method to analyze the effectiveness of electromagnetic shielding is the comparison between electromagnetic situations (EMS) in interference area, located outside the screen and protected (screened) area inside it. The three methods widely used to describe EMS are electrodynamic, energetic and stochastic approaches. However, the given analytical approaches are hardly applicable for computation of complex screens in practice.
The alternative approach, which results in much more accurate EMS estimation, is the utilization of numerical methods, such as Finite Element Method (FEM). However, until recently, practical implementation of this method for 3D simulation of electromagnetic fields was almost impossible because of the necessity for big amount of complex calculations. The rough estimations were usually received after reducing 3D models to planar ones. Sometimes it caused significant miscalculations.
The situation is improving dramatically these days. The amount of available computational resources enables to process 3D simulations of electromagnetic fields and solve practical problems. In addition, the relevant CAD-software, which is developed rapidly nowadays, significantly simplifies the process of 3D model development and enables to get the most accurate results ever. One of the leading software programs in this field is Comsol Multiphysics. This software is designed to solve a variety of problems in different fields of physics, in particular in electromagnetics, using FEM. Comsol Multiphysics is very flexible in model design and limits neither geometric parameters of screens, such as size or shape, nor positional relationship between the screen and the source of electromagnetic field. For example, one can create a model, where the source is located inside the screen.
However, the backside of such a flexibility is the great dependence of the gained results on the model definition. Therefore, one who designs a model should be thoroughly familiar with the theory of electromagnetic screening and understand clearly what each parameter of the model means.
The designing of MANETS based on COGNITIVE RADIO technology
Vinogradova E. Y., Poshtarenko V. M.
NTU «KhPI», Kharkiv
A recent researches dealt with spectrum scarcity indicated that at any given time and in any geographic locality, less than 10 % of the available spectrum is being utilized. This problem foresees the development of cognitive radio (CR) networks to further improve spectrum efficiency.
The cognitive radio enables the usage of temporarily unused spectrum, which is referred to as spectrum hole or white space. If this band is further utilized by a licensed user (primary system), the cognitive radio (secondary system) moves to another spectrum hole or stays in the same band, altering its transmission power level or modulation scheme to avoid interference.
In order to solve the problem giving interference toward the primary system, a cognitive radio using MANETs (mobile ad-hoc networks) has been considered. MANETs can expand the communication area by relaying the data through neighboring terminals. Moreover, since each terminal transmits the signal with small transmit power, the interference toward the neighboring terminals are also small.
Specifically in cognitive radio ad hoc networks (CRAHNs), the distributed multi-hop architecture, the dynamic network topology, and the time and location varying spectrum availability are some of the key distinguishing factors. These challenges necessitate novel design techniques that simultaneously address a wide range of communication problems spanning several layers of the protocol stack. Cognitive radio technology is the key technology that enables a CRAHN to use spectrum in a dynamic manner.
The changing spectrum environment and the importance of protecting the transmission of the licensed users of the spectrum mainly differentiate MANETs from CRAHNs.
In this work, intrinsic properties, functional descriptions, and current research challenges of the CRAHNs are presented. First, novel spectrum management functionalities such as spectrum sensing, spectrum sharing, spectrum decision, and spectrum mobility are introduced from the viewpoint of a network requiring distributed coordination.
We investigate how CR features influence the performance of the upper layer protocols, and explain the research challenges on routing and transport protocols.
ВЛИЯНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ПРИБОРОВ
Кравченко В.И., Яковенко В.И., Яковенко И.В.
НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ», Харьков
Все многообразие отказов, возникающих в радиэлектронной аппаратуре (РЭА) в результате воздействия сторонних факторов, принято разделять на обратимые и необратимые. Необратимые отказы характеризуются полной утратой работоспособности. Они наступают в случае, когда изменение внутренних параметров аппаратуры превышает допустимые пределы. Для обратимых отказов характерна временная утрата работоспособности, приводящая к искажению выходных характеристик.
Большинство имеющихся теоретических и экспериментальных результатов исследований влияния ЭМИ на РЭА относятся к области необратимых отказов. Моделирование механизмов взаимодействия наведенных ЭМИ токов и напряжений с процессами, характеризующими функциональное назначение изделий, обычно проводится в рамках теории цепей с распределенными параметрами. Этот подход позволяет оценить критерии работоспособности в целом (например, оценить критическую энергию, характеризующую тепловой пробой), однако, вопросы, связанные с определением различного рода электромагнитных взаимодействий, протекающих непосредственно в комплектующих изделиях при воздействии ЭМИ, остаются открытыми. Настоящая работа в определенной степени компенсирует существующий пробел в этой области исследований обратимых отказов.
Исследовано взаимодействие потоков заряженных частиц, наведенных ЭМИ, с волновыми процессами в полупроводниковых структурах, используемых в современной СВЧ-электронике. Предложена модель взаимодействия наведенных внешним ЭМИ токов с электростатическими колебаниями структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП), основанная на реализации резонансного взаимодействия движущихся зарядов и электромагнитных колебаний в условиях, когда совпадают фазовая скорость волны и скорость заряженной частицы. Получены расчетные соотношения, связывающие величину энергетических потерь наведенных токов с параметрами МДП-структур: концентрацией свободных носителей, диэлектрической проницаемостью, размерами структуры. Приведенные количественные оценки показывают, что величина энергии излучения лежит в пределах чувствительности современных приемников излучения субмиллиметрового диапазона (
). СЕКЦІЯ 23. МЕНЕДЖМЕНТ, ІНВЕСТИЦІЙНІ ТА ІННОВАЦІЙНІ ПРОЦЕСИ В ПРОМИСЛОВОСТІ ТА НАРОДНОМУ ГОСПОДАРСТВІ
Визначення оптимальних строків служби технологічного обладнання
Антоненко М.А.
Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків
Під впливом науково-технічного прогресу обладнання морально застаріває швидше, ніж зношується в процесі використання. Це і визначає актуальність проблеми відшкодування морального зносу технологічного обладнання. Оскільки оновлення вимагає значного фінансування, то для підприємств особливого значення набуває визначення строків корисного використання технологічного обладнання. Проаналізувавши існуючі методи, прийшли до висновку, що за основу визначення строків служби доцільно використати цикловий метод запропонований Колєгаєвим Р.Н. та пристосувати його до сучасних умов. Основні вимоги, якими керувалися при виборі методу такі:
- економічно обгрунтований вибір критерію оптимальності. При цикловому методі у якості критерія оптимальності використовується мінімум приведених витрат на одиницю нароботки машини.
- оптимальний строк служби повинен встановлюватися для кожної моделі машини з урахуванням конкретних умов її використання.
- оптимальний строк служби машини завжди повинен дорівнювати цілому числу умовних ремонтних циклів. Питання про доцільність заміни діючої машини новою, тобто про строк служби, виникає, коли стан машини потребує проведення дорогого катітального чи середнього ремонту, тобто завжди перед великим та дорогим ремонтом, а не після його проведення.
- для отримання достовірних результатів необхідно враховувати дискретність затрат на середні та капітальні ремонти. Затрати на проведення ремонтів враховуються у даному методі у повній відповідності до моментів часу їх здійснення.
- усі затрати, враховані при розрахунку строків служби машин, повинні вимірюватися на одній економічній основі. Питомі витрати на придбання машини (амортизаційні відрахування та відновлення) та на ремонт у даному методі рекомендується вимірювати по формулі приведених затрат, тобто на єдиній економічній основі.
- врахування морального зносу обох форм його проявлення на оптимальні строки служби машин завжди повинен виражатися у їх скороченні.
Управління конкурентоспроможністю інноваційної продукції на основі патентних досліджень
Артамонова Н.О., Хачатрян А.І.
Національний Технічний Університет «Харківський політехнічний інститут» м. Харків
Головний показник конкуренції в інноваційній сфері – це науково-технічна перевага нової продукції, тобто науковими досягненнями інженерно-технічних працівників. Конкурентоспроможність продукції визначається рівнем новітніх винаходів і результатом наукового пошуку.
Згідно ДСТУ 3294-95 конкурентоспроможність – це найважливіша комплексна ринкова характеристика товару, його здатність бути проданим на конкретному ринку в певні терміни за наявністю аналогічних товарів-конкурентів.
Для забезпечення процесу управління конкурентоспроможністю інноваційної продукції першочергове значення набуває своєчасне отримання відповідної інформації щодо кон’юнктури ринку та діяльності конкурентів. Саме тому, на всіх етапах життєвого циклу (при складанні технічного завдання на створення нової або модернізованої продукції, проведенні досліджень, при організації масового виробництва продукції, а також при її комерційної реалізації на внутрішньому або зовнішньому ринках) промислової, зокрема інноваційної продукції, проводять патентні дослідження.
Аналіз чинників, що визначають конкурентоспроможність інноваційної продукції, дозволив виділити основні види патентних досліджень, що пов'язані із забезпеченням конкурентоспроможності. Це: оцінка технічного рівня продукції на різних етапах її розробки і комерційної реалізації; аналіз тенденцій розвитку й умов конкуренції на ринку продукції даного виду; оцінка значущості й можливостей правової охорони науково-технічних досягнень, створених в процесі розробки та аналіз умов безперешкодної реалізації продукції на ринку конкретної країни (експертиза на патентну чистоту).
В докладі надається ретельна характеристика деяких чинників науково-технічного рівня та якості інноваційної продукції, своєчасне визначення яких дозволяє управляти процесом підвищення її конкурентоспроможності. В роботі розглянуті теоретичні аспекти конкурентоспроможності інноваційної продукції та методологія її оцінки на прикладі парфюмерно-косметичної галузі.