http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/188206 2026-04-17T09:44:23Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/188270 A Case Study on Influence of Utilizing Hill-type Muscles on Mechanical Efficiency of Biped Running Gait Dadashzadeh, B.; Allahverdizadeh, A.; Esmaeili, M.; Fekrmandi, H. The presence of compliant elements in biped running mechanisms generates a smoother motion and decreases impact forces. Biological creatures that have a complicated actuation system with parallel and series elastic elements in their muscles demonstrate very efficient and robust bipedal gaits. The main difficulty of implementing these systems is duplicating their complicated dynamics and control. This paper studies the effects of an actuation system, including Hill-type muscles on the running efficiency of a kneed biped robot model with point feet. In this research, we implement arbitrary trajectories compatible with the initial condition of the robot, and we calculate the necessary muscle forces using an analytical inverse dynamics model. To verify the results, we execute the direct dynamics of the robot with the calculated control inputs to generate the robot’s trajectory. Finally, we calculate the contractile element force of the muscles and its cost of transport, and we investigate the effects of the muscles’ elements on reducing or increasing the cost of transport of the gait and maximum actuating forces.; Наявність податливих елементів у механізмах виконання двоногої ходи породжує плавність руху і зменшує сили удару. Біологічні істоти, які мають складну систему спрацьовування з паралельними і серіями еластичних елементів в м'язах, демонструють дуже ефективну і надійну двоногу ходу. Основними труднощами реалізації цих систем є дублювання їх складної динаміки і контролю. Вивчаються наслідки спрацьовування системи, в тому числі м'язів типу Хілла на ефективність роботи коліна у моделі двоногої ходи. У цьому дослідженні введено довільні траєкторії, сумісні з початковим станом робота, і розраховано необхідні сили м'язів за допомогою аналітичної зворотної моделі динаміки. Для перевірки результатів виконано пряму динаміку робота з обчисленням імпульсів управління для генерації траєкторії робота. Розраховано скорочувальну силу елемента м'язів і вартість його передачі для робота, і досліджено вплив елементів м'язів на зменшення або збільшення витрат на ходу і максимальні виконавчі сили. 2020-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/188269 Термомагнитоупругое деформирование гибких ортотропных оболочек вращения переменной жесткости с учетом джоулевого тепла Мольченко, Л.В.; Мольченко, Л.В.; Дармосюк, В.Н. В настоящей работе приводится двумерный вариант теории гибких конечнопроводящих ортотропных оболочек в микросекундном диапазоне при действии нестационарных магнитных полей. Уравнения движения оболочки при наличии пондеромоторных сил получены с помощью принципа виртуальных перемещений при использовании гипотез Кирхгофа – Лява. Приближенные уравнения электродинамики и соответствующие им граничные условия получены путем введения некоторых гипотез о характере распределения электромагнитного поля по толщине гибкой оболочки, близких по содержанию к гипотезам магнитоупругости тонких тел; Розглянуто побудову рівнянь термомагнітопружності для гнучких ортотропних оболонок обертання з урахуванням ортотропної електропровідності і джоулевого тепла. Проведено аналіз термомагнітопружності зрізаної ортотропної конічної оболонки в осесиметричній постановці з урахуванням ортотропії електропровідності і джоулевого нагріву в порівнянні з гнучкою оболонкою з ізотропного матеріалу.; Theory and method for solving the geometrically nonlinear problems of the thermomagnetic elasticity of the orthotropic shells of revolution with orthotropic electrical conductivity and Joule heat in the microsecond range are proposed. A resolving system of the flexible orthotropic conical shell with the orthotropic electrical conductivity and Joule heating is given. An example of the solution for a flexible truncated orthotropic conical shell with the orthotropic electrical conductivity and Joule heat is considered. The results of the solutions of flexible orthotropic and flexible isotropic shells are compared with the Joule temperature. 2020-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/188268 Трехмерный анализ свободных колебаний слоистых композитных плит на основе полуаналитического метода конечных элементов Марчук, А.В.; Ренейская, С.В.; Лещук, О.Н. В данной статье разработано два варианта полуаналитического метода конечных элементов для исследования свободных колебаний слоистых композитных плит. Нижняя поверхность плиты может быть свободной, жестко закрепленной, опираться на слой конечной мощности. Оба подхода имеют свои преимущества и недостатки. Они весьма точны.; В межах просторової теорії пружності побудовано два варіанти напіваналітичного методу скінченних елементів стосовно дослідження частот вільних коливань і форм розподілу переміщень в них. Розрахунок двома методами служить доказом достовірності аналізу. Проаналізовано частоти вільних коливань і відповідних форм розподілу переміщень шаруватої композитної плити, коли дві протилежні кромки вільні, а дві інші шарнірно закріплені. Розглянуто плиту з вільною нижньою поверхнею, яка жорстко закріплена нижньою поверхнею і що спирається на пружну основу у вигляді шару скінченної потужності з урахуванням його інерційних властивостей. Продемонстровано високу точність пропонованих моделей в даних задачах. Вказано на неприпустимість нехтування інерційними властивостями основ.; Within the framework of the spatial theory of elasticity, two variants of the semi-analytical finite element method are constructed as applied to the study of the frequencies of free vibrations and the modes of distribution of displacements in them. An analysis by two methods is considered as proof of its reliability. An analysis is carried out of the frequencies of free vibrations and the corresponding modes of distribution of displacements of a laminated composite plate, when the two opposite edges are free and the other two are hinged. A plate with a free bottom surface, a rigidly fixed bottom surface and resting on an elastic base in the form of a layer of finite capacity is considered, taking into account its inertial properties. The high accuracy of the proposed models in the problems under consideration is demonstrated. The inadmissibility of neglecting the inertial properties of bases is pointed. 2020-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/188267 О задаче оптимального управления колебаниями струны Барсегян, В.Р. В настоящей работе рассматривается задача оптимального управления для уравнения колебания струны с заданными начальными условиями и неразделенными значениями скоростей точек струны в промежуточных моментах времени с критерием качества, заданным на весь промежуток времени. Методом разделения переменных задача сводится к задаче оптимального управления со счетным числом обыкновенных дифференциальных уравнений с заданными начальными, конечными и неразделенными многоточечными промежуточными условиями. С помощью методов теории оптимального управления конечномерными системами с многоточечными промежуточными условиями построено оптимальное управляющее воздействие.; Розглянуто задачу оптимального управління коливаннями струни із заданими початковими, скінченними умовами і нерозділеними значеннями похідних функцій прогину в проміжних моментах часу з критерієм якості, який заданий на весь проміжок часу. Задачу розв'язано з використанням методів розділення змінних і теорії оптимального управління скінченновимірними системами з нерозділеними багатоточковими проміжними умовами. Як приклад запропонованого підходу побудована дія оптимального коливання струни із заданими нелокальними значеннями швидкостей точок струни в двох проміжних моментах часу.; The optimal control problem of oscillations of the string with the given initial finite conditions and non-separated values of the derivatives of deflection functions at the intermediate moments with the quality criteria given on the whole time interval is considered. The problem is solved by the method of separation of variables and the theory of optimal control of finite-dimensional systems with non-separated multipoint intermediate conditions. As an application of the proposed approach, an optimal control action is constructed for the string oscillations with the given nonlocal values of the velocities of string points at the two intermediate moments. 2020-01-01T00:00:00Z