http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/99166 2026-04-07T10:53:58Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/99182 Исследование эффективности электродных материалов в электролизных системах с раздельным циклом генерации газов Соловей, В.В.; Зипунников, Н.Н.; Шевченко, А.А. Рассмотрены основные принципы реализации электрохимического метода получения водорода и кислорода высокого давления из воды с использованием материалов электродов с переменной валентностью. Исследована химическая активность взаимодействия электродных пар Ni – Fe, Ст.3 – Fe и 08Х18Н10Т - Fe с водным раствором едкого калия. Проведено сравнение полученных результатов и указаны преимущества и недостатки каждой из рассматриваемых электродных сборок. Составлена динамика полного цикла изменения напряжения выделения водорода и кислорода с использованием исследуемых электродных сборок при плотности тока I = 0,015 А/см2. Рассмотрен гальванический эффект осаждения солей железной кислоты на поверхности электролизной ячейки, что приводит к сокращению длительности полуцикла выделения кислорода. Описано технологическую схему лабораторного стенда, фиксирующего параметры работы электролизера: изменение напряжения, давления, силы тока и количества выделяемого водорода (кислорода). Выбраны оптимальные пределы изменения напряжения протекания электрохимической реакции (0,3 – 1 В), что дает возможность минимизировать удельные затраты электрической энергии на процесс выделения водорода и кислорода. Даны рекомендации по применению данного способа получения водорода (кислорода) с использованием в качестве первичного источника возобновляемых видов энергии (солнца, ветра), отличающихся непостоянством поступления.; Розглянуто основні принципи реалізації електрохімічного методу отримання водню і кисню високого тиску з води з використанням матеріалів електродів зі змінною валентністю. Досліджено хімічну активність взаємодії електродних пар Ni - Fe, Ст.3 - Fe і 08Х18Н10Т - Fe з водним розчином їдкого калію. Надані рекомендації із застосування даного способу отримання газів з використанням як первинного джерела відновлюваних видів енергії.; The article describes the main principles of realization of the electrochemical method for generating the highpressure hydrogen and oxygen from water when the electrodes are manufactured from the variable valence materials. There was studied the chemical activity of cooperation of the Ni - Fe, )Cm.3 - Fe and 08018(10T - Fe electrode pairs with the caustic potassium water solution. The study results are compared as well as the advantages and disadvantages of each electrode pair are estimated. The dynamics of the complete cycle of voltage change of hydrogen and oxygen isolation are presented when the current density for the above mentioned electrode pairs was I = 0,015A/sm2. Considered the galvanic effect of the precipitation of iron salts of acids on the surface of electrolysis cell, which leads to a reduction of the duration of the half cycle of oxygen generation. The laboratory stand manufacturing scheme is described. It displays the electrolyzer operation parameters: voltage change, current strength, pressure and quantity of the isolated hydrogen (oxygen). Selected optimal limits of voltage changes of the electrochemical reaction (0,3 – 1 V), which gives the possibility to minimize the unit cost of electrical energy for the process generation of hydrogen and oxygen. The recommendations are given as to application of this hydrogen (oxygen) generation method under use of the renewable energy as a primary energy source (solar, wind), characterized by impermanence of receipt. 2015-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/99181 Изменение коэрцитивной силы при усталостных испытаниях образцов из стали 40Х Вакуленко, К.В.; Казак, И.Б.; Безлюдько, Г.Я.; Ярещенко, В.Г.; Елкина, Е.И. Исследовано влияние циклического нагружения и последующего поверхностного пластического деформирования на изменение коэрцитивной силы нормализованной стали 40Х. Установлено, что для образцов после циклического нагружения коэрцитивная сила увеличивается во всем диапазоне используемых нагрузок в 1,5–2 раза, что свидетельствует об увеличении степени накопления усталостных повреждений в структуре стали. При этом наиболее существенное возрастание коэрцитивной силы отмечено на начальных стадиях относительного удлинения (деформации) образцов (до 1–1,5%). Обнаружено, что осуществление поверхностного пластического деформирования образцов, прошедших предварительное циклическое нагружение, приводит к снижению значений коэрцитивной силы и позволяет повысить их долговечность в 2,8–3,4 раза. Высказана гипотеза, что этот эффект связан с залечиванием субмикронесплошностей, образовавшихся в материале в процессе циклического нагружения. Гипотеза основывается на представлениях современного материаловедения о залечивании дефектов в условиях гидростатического сжатия, явлении аномального массопереноса при импульсном воздействии на металл и явлении адгезионного взаимодействия твердых тел.; Досліджено вплив циклічного навантаження та подальшого поверхневого пластичного деформування на змінення коерцитивної сили нормалізованої сталі 40Х. Встановлено, що в результаті циклічного навантаження коерцитивна сила збільшується в 1,5–2 рази в усьому інтервалі навантажень, при цьому найбільш суттєвий приріст Нс відзначено при малих значеннях пластичної деформації. Поверхневе пластичне деформування зразків, які частково вичерпали свою довговічність, приводить до зниження коерцитивної сили. Запропонована гіпотеза, що цей ефект пов’язаний із заліковуванням субмікронесуцільностей в структурі матеріалу, набутих в процесі циклічного навантаження.; The influence of cyclic loading and subsequent surface plastic deformation on the change of the coercive force of normalized 40X steel specimens was studied. It was found that after a cyclic loading of specimens their coercive force increases by 1.5–2 times throughout entire range of loads used, which indicates an increase in the degree of fatigue damage accumulation in steel structure. In the same time, the most essential increase in the coercive force is noted at the initial phases of relative elongation (deformation) of the specimens (up to 1–1.5%). It was revealed that implementation of a surface plastic deformation of the specimens, which have undergone a preliminary cyclic loading, leads to lowering of values of coercive force and allows to raise their longevity by 2.8–3.4 times. The hypothesis was expressed that this effect is related to a healing of the submicron discontinuity flaws, formed in the material during cyclic loading. The hypothesis is based on the concepts of the modern material science concerning a healing of defects in the conditions of hydrostatic compression, on a phenomenon of anomalous mass transfer during a pulsed action on the metal, and on a phenomenon of adhesive interaction of solids. 2015-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/99180 Optimal packing of convex polytopes using quasi-phi-functions Pankratov, A.V.; Romanova, T.E.; Chugay, A.M. We study a packing problem of a given collection of convex polytopes into a rectangular container of minimal volume. Continuous rotations and translations of polytopes are allowed. In addition a given minimal allowable distances between polytopes are taking into account. We employ radical free quasi-phi-functions and adjusted quasi-phi-functions to describe placement constraints. The use of quasi-phi-functions, instead of phi-functions, allows us to simplify non-overlapping, as well as, to describe distance constraints, but there is a price to pay: now the optimization has to be performed over a larger set of parameters, including the extra variables used by our new functions. We provide an exact mathematical model of the problem as a nonlinear programming problem. We also develop an efficient solution algorithm which involves a starting point algorithm, using homothetic trasformations of geometric objects and efficient local optimization procedure, which allows us to runtime and memory). We present here a number of examples to demonstrate the efficiency of our methodology.; Рассматривается задача упаковки выпуклых многоранников в прямоугольном контейнере минимального объема. Допускаются непрерывные трансляции и повороты многогранников. Учитываются минимально допустимые расстояния, заданные между многогранниками. Для формализвации ограничений размещения применяются свободные от радикалов квази-phi-функции и псевдонормализованные квази-phi-функции. Использование квази-phi-функций, вместо phi-функций, позволяет упростить вид ограничений непересечения многогранников и описать в аналитическом виде ограничения на минимально допустимые расстояния, заданные между многогранниками. Однако процесс оптимизации требует большего числа параметров, включая дополнительные переменные для квази-phi-функций. Строится математическая модель в виде задачи нелинейного программирования. Предлагается эффективный метод решения, включающий: алгоритм, основанный на гомотетических преобразованиях геометрических объектов для построения допустимых стартовых точек, и процедура локальной оптимизации, которая позволила значительно уменьшить размерность задачи, а также сократить вычислительные ресурсы (время и память). Приводятся результаты численных экспериментов, которые демонстрируют эффективность предложенной методологии решения задачи упаковки выпуклых многогранников.; Розглядається задача упаковки опуклих багатогранників у прямокутний контейнер мінімального об’єму. При цьому багатогранники припускають безперервні повороти та трансляції. Крім того, враховуються мінімально припустимі відстані між багатогранниками. Для побудови математичної моделі задачі як задачі нелінійного програмування використовуються вільні від радикалів квазі-phi-функції. Розроблено ефективний алгоритм розв’язання, який дозволяє зменшити розмірність задачі і обчислювальні витрати. Наведено числові приклади. 2015-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/99179 К проблеме восстановления временной зависимости нестационарного воздействия, приложенного к упруго-деформируемому элементу конструкции Янчевский, И.В. Изложена методика идентификации временной зависимости нестационарного воздействия, распределенного на заданной области конструктивного элемента произвольной геометрии, по значениям величины, которая является более доступной для измерений. В предположении того, что реакция элемента линейно зависит от искомого воздействия, рассматриваемая задача, относящаяся к классу граничных обратных задач механики, сведена к системе линейных алгебраических уравнений относительно коэффициентов, посредством которых искомое воздействие аппроксимируется кусочно-постоянной функцией. Для решения этой системы используется регуляризирующий алгоритм, обеспечивающий устойчивость результата к случайным ошибкам в исходных данных и погрешностям вычислений. Конкретные расчеты, свидетельствующие об эффективности методики, проведены для восстановления силового, кинематического и температурного воздействий. При этом для вычисления входящих в элементы расчетных систем значений т.н. «функции влияния», соответствующих показаниям регистрируемой величины на единичное ступенчатое воздействие, был использован метод конечных элементов. Изложенная методика может быть развита на случай идентификации пространственно-временной зависимости внешнего воздействия, приложенного к конструктивному элементу сложной геометрии.; Викладена методика ідентифікації залежності від часу нестаціонарного впливу, розподіленого на заданій області конструктивного елемента довільної геометрії, за значеннями величини, яка вважається більш доступною для виміру. У припущенні того, що реакція елемента лінійно залежить від шуканого впливу, розглянута задача зведена до системи лінійних алгебраїчних рівнянь відносно коефіцієнтів, через які шуканий вплив апроксимується кусково-сталою функцією. Для розв’язання системи використовується регуляризуючий алгоритм, який забезпечує стійкість результату до випадкових помилок у вхідних даних і похибок обчислень. Наведені результати конкретних розрахунків, які свідчать про ефективність методики.; The technique of time dependence identification for non-stationary influence distributed on known area of a constructive element with complex geometry, using values of variable which is more accessible to measurements is presented. In the assumption that reaction of an element linearly depends on the influence the considered boundary inverse problem of mechanics is reduced to a system of linear algebraic equations concerning coefficients which approximate required influence as step-constant function. The system is solved by using regularizing algorithm which provides stability of result to random errors in initial data and errors of calculations. Concrete calculations which confirm an efficiency of the technique are presented for identification of force, kinematic and temperature influences. Elements of the system depend on values of the registered variable and «influence functions » as values of the measured variable in case on unit step influence. Calculation of this function was realized by FEM. The stated technique can be developed for identification of space-time dependence of the external influence applied to a constructive element with complex geometry. 2015-01-01T00:00:00Z