EIRNUZP – Електронний інституційний репозитарій Національного університету «Запорізька політехніка»
Інституційний репозитарій Національного університету «Запорізька політехніка» – це електронний архів, що накопичує, систематизує, зберігає та забезпечує довготривалий відкритий доступ до електронних публікацій та електронних версій документів наукового та навчально-методичного призначення, авторами яких є співробітники, аспіранти, докторанти та студенти Національного університету «Запорізька політехніка».
Communities in DSpace
Select a community to browse its collections.
Recent Submissions
Право громадян на соціальний захист в Україні та європейських державах: порівняльно-правові аспекти конституційного регулювання
(Науковий вісник Ужгородського національного університету, 2025) Кириченко, Юрій Вікторович; Шулежко, Ігор Анатолійович; Kyrychenko, Yurii V.; Shulezhko, Igor A.
UK: У статті досліджено зміст положень відповідних норм конституцій України та європейських держав, у яких закріплено право на соціальний захист. Запропоновано, враховуючи позитивний досвід європейських держав щодо конституційного регулювання права на соціальний захист, привести положення ст. 46 Конституції України відповідно до європейських стандартів.
EN: The article examines the content of the provisions of the relevant norms of the constitutions of Ukraine and European states, which enshrine the right to social protection. It is proposed, taking into account the positive experience of European states regarding the constitutional regulation of the right to social protection, to bring the provisions of Article 46 of the Constitution of Ukraine in accordance with European standards.
Моделирование электромеханических переходных процессов в асинхронных двигателях на основе использования полиномов Чебышёва
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2015) Токмаков, И. В.; Токмаков, І. В.; Tokmakov, I. V.
RU: Статья посвящена разработке численного метода ускоренного расчета электромеханических переходных процессов в асинхронных двигателях, что является актуальной задачей. Электромеханические переходные процессы могут быть весьма продолжительными, что приводит к значительному времени расчета и накоплению погрешности расчета при использовании современных программных средств. Цель данной работы – разработка более быстродействующего метода расчета переходных электромеханических процессов в асинхронных двигателях, а также разработка удобной для практики схемной модели метода. Метод основан на аппроксимации решения уравнений состояния путем его разложения по ортогональным полиномам Чебышёва. Предложена схемная интерпретация разработанного метода, в которой частота вращения ротора рассматривается как некоторый ток. Данный метод позволяет заменить операции с мгновенными значениями токов операциями с их изображениями, которые интерпретируются как постоянные токи в предложенной схеме замещения. В результате этого исходные интегро-дифференциальные уравнения состояния заменяются алгебраическим уравнениями для изображений токов. Предложен способ вычисления изображения произведения токов, которые присутствуют в модели электрической машины. При расчете предложенным методом переходного процесса в асинхронном двигателе процессорное время сокращается более чем в два с половиной раза по сравнению с расчетами известными методами. Предложенный метод удобен для расчета переходных процессов в сложных цепях, содержащих не только асинхронные двигатели, но и другие электрические машины.
UK: Стаття присвячена розробці числового методу прискореного розрахунку електромеханічних перехідних процесів в асинхронних двигунах, що є актуальною задачею. Електромеханічні перехідні процеси можуть бути доволі довгими, що призводить до значного часу розрахунків та накопиченню помилки розрахунку при використанні сучасних програмних засобів. Мета даної роботи – розробка більш швидкодіючого методу розрахунків перехідних електромеханічних процесів у асинхронних двигунах., а також розробка зручної для практики схемної моделі методу. Метод засновано на апроксимації вирішення рівнянь стану шляхом розкладу його за ортогональними поліномами Чебишова. Запропонована схемна інтерпретація розробленого методу, у якій частота обертів ротора розглядається як деякий струм. Цей метод дозволяє замінити операції з миттєвими величинами струмів на операції з їх зображеннями, які інтерпретуються як постійні струми в запропонованій схемі заміщення. Як результат, вихідні інтегрально-діференційні рівняння стану заміщуються алгебраїчними рівняннями для зображень струмів. Запропоновано спосіб розрахунку зображення добутку струмів, присутніх в моделі електричної машини. При розрахунку перехідного процесу у асинхронному двигуні запропонованим методом, процесорний час скорочується більше ніж в два с половиною рази у порівнянні з розрахунками звичайними методами. Запропонований метод зручний для розрахунку перехідних процесів у складних колах, що включають до себе не тільки асинхронні двигуни, але й інші електричні машини.
EN: The article is dedicated to development of numerical method of electromechanical transient processes calculation in asynchronous motors. Electromechanical transient processes might be quite continuous that causes the calculation time increase and accumulation of errors due to use of modern software solutions. The aim of this work is to design more accelerated method of calculation of electromechanical transient processes in asynchronous motors and to create the convenient and practical model scheme of method. The method is based on approximation of state equations solution with the help of expansion of the solution with orthogonal Chebyshev’s polynomials. The scheme interpretation of this method is presented; it considers the rotor rotation frequency as some current. The given method allows to substitute operations with momentary values of currents by operations with currents images, which are interpreted as constant currents at equivalent circuit. As the result the initial integro-differential equations of state are substituted by the algebraic equations of current images. Also there is method of calculation of production image of the currents which are present at electrical machine. CPU time is decreased more than twice compared to common methods due to calculation of transient process in asynchronous motor according to the given method. Considered method is convenient for calculations of transient processes in complex circuits that include not only asynchronous motors but other electrical machines.
Methods verification for electrothermal calculations of electric reactors without steel
(Національний університет "Запорізька політехніка", 2015) Ivankov, V. F.; Basova, A. V.; Shulga, N. V.; Іванков, В. Ф.; Басова, А. В.; Шульга, Н. В.
EN: Based on the example of the reactor without steel, type ROM-510/26 with electromagnetic shields, verification of analytical and numeral finite-element methods is carried out by the calculation results comparison. For the purpose of corrected analytical calculation, horizontal and vertical shields of the reactor are represented by the system of short-circuited elements to consider their final dimensions. Calculation is performed as to their inductances, distribution of currents and losses in the shields, magnetic-field and losses in winding, calculation of winding heating by means of the «overheating» empirical method. It is illustrated that analytical calculations correspond to the researches using numeral methods of the electromagnetic and thermal CFD-analysis with sufficient accuracy. For the purpose of practical application in industrial designing of the equipment, the methods with approved and checked measurement results are recommended.
UK: На прикладі реактора без сталі типу РОМ-510/26 з електромагнітними екранами порівнянням результатів розрахунків проведена верифікація аналітичних і чисельних скінчено-елементних методів. Для уточненого аналітичного розрахунку горизонтальні і вертикальний екрани реактора для врахування їх кінцевих розмірів представлені системою короткозамкнених елементів. Виконується розрахунок їх індуктивностей, розподілу струмів і втрат в екранах, магнітного поля і втрат в обмотці, розрахунок нагріву обмотки емпіричним методом «перегрівів». Показано, що аналітичні розрахунки з достатньою точністю відповідають дослідженням чисельними методами електромагнітного і теплового CFD-аналізу. Апробовані і перевірені результатами вимірів методи рекомендовані для практичного застосування при промисловому проектуванні устаткування.
О механизме образования и модифицирования неметаллических включений при ковшевой обработке стали сплавами силикобария
(Національний університет «Запорізька політехніка», 2018) Белов, Б.Ф.; Троцан, А.И.; Карликова, Я.П.; Рябчиков, И.В.; Паренчук, И.В.; Бєлов, Б.Ф.; Троцан, А.І.; Карлікова, Я.П.; Рябчіков, І.В.; Паренчук, І.В.; Belov, B.; Trotsan, A.; Karlikova, Ia.; Riabchikov, I.; Parenchuk, I.
RU: Цель работы. Исследование механизма образования и модифицирования неметаллических включений при ковшевой обработке стали сплавами силикобария.
Методы исследования. Структурно-химический анализ дуплекс-системы силикаты-силициды бария с помощью полигональных диаграмм состояния бинарной окисной BaO-SiO2 и металлической Ba-Si систем, построенных графо-аналитическим методом во всем интервале концентраций твердых и жидких исходных компонентов.
Полученные результаты. На основании структурно-химического анализа определены состав и структура силикатов и силицидов бария. Исследован механизм раскисления, образования и модифицирования неметаллических включений при ковшевой обработке стали сплавами силикобария марки С70Ба30 на основе интерметаллида Si12Ba. Установлено, что при ковшевой обработке стали сплавами силикобария образуются первичные стекловидные силикаты бария, которые присадками кальцийсодержащих материалов (известь, кальций) переходят в модифицированные жидкоподвижные фазы эвтектического состава типа ранкинит, образующих глобулярные неметаллические включения в металле. Установлено, что раскислительная способность щелочноземельных металлов определяется их сродством к кислороду и не описывается константами раскисления в связи с отсутствием их растворимости в железоуглеродистых расплавах.
Научная новизна. Результаты получены на основе теории строения металлургических фаз в твердом и жидком состоянии по модели гармонических структур, являющейся парадигмой современного материаловедения стали и сплавов.
Практическая ценность. С помощью стохастического анализа представлен последовательный ряд структурно-химических реакций раскисления сплавами силикобария, феррокальция и модифицирования образующихся неметаллических включений при взаимодействии силикатов бария и оксидов кальция с образованием эвтектической фазы типа ранкинит. По уравнению материального баланса этих реакций рассчитаны количество присадочных материалов (сплавов), обеспечивающих заданный уровень раскислительности, состав и количество жидкоподвижных в металлическом расплаве и глобулярных неметаллических включений в металле.
UK: Про механізм утворення і модифікування неметалевих включень під час ковшової обробки сталі сплавами силікобарію
24 Мета роботи. Дослідження механізму утворення і модифікування неметалевих включень під час ковшової обробки сталі сплавами силікобарію.
Методи дослідження. Структурно-хімічний аналіз дуплекс-системи силікати-силіциди барію за допомогою полігональних діаграм стану бінарної окисної BaO-SiO2 і металевої Ba-Si систем, побудованих графоаналітичним методом у всьому інтервалі концентрацій твердих і рідких вихідних компонентів.
Отримані результати. На підставі структурно-хімічного аналізу визначено склад і структура силікатів і силіцидів барію. Досліджено механізм розкислення, утворення і модифікування неметалевих включень під час ковшової обробки сталі сплавами силікобарію марки С70Ба30 на основі інтерметаліда Si12Ba. Встановлено, що при ковшовій обробці сталі сплавами силікобарію утворюються первинні склоподібні силікати барію, які присадками кальцієвмісних матеріалів (вапно, кальцій) переходять в модифіковані рідкорухомі фази евтектичного складу типу ранкініт, що утворюють глобулярні неметалеві включення в металі. Встановлено, що розкислювальна здатність лужноземельних металів визначається їх спорідненістю до кисню і не описується константами розкислення у зв’язку з відсутністю їх розчинності в залізовуглецевих розплавах.
Наукова новизна. Результати отримані на основі теорії будови металургійних фаз в твердому і рідкому стані за моделлю гармонійних структур, що є парадигмою сучасного матеріалознавства сталі і сплавів.
Практична цінність. За допомогою стохастичного аналізу представлений послідовний ряд структурно-хімічних реакцій розкислення сплавами силікобарію, ферокальцію і модифікування неметалевих включень, що утворюються при взаємодії силікатів барію і оксидів кальцію з утворенням евтектичної фази типу ранкініт. За рівнянням матеріального балансу цих реакцій розраховані кількість присадних матеріалів (сплавів), що забезпечують заданий рівень розкислення, склад і кількість рідкорухомих в металевому розплаві і глобулярних неметалевих включень в металі.
EN: Purpose. Investigation of the mechanism of formation and modification of non-metallic inclusions during ladle treatment of steel with silicobarium alloys.
Research methods. Structural and chemical analysis of the duplex system of barium silicates-silicides using polygonal diagrams of the state of binary oxide BaO-SiO2 and metallic Ba-Si systems, constructed by the graphoan-alytical method in the whole range of concentrations of solid and liquid source components.
Research results. Based on the structural chemical analysis, the composition and structure of barium silicates and silicides were determined. The mechanism of deoxidation, formation and modification of non-metallic inclusions during the ladle treatment of steel with silicone alloys of C70Ба 30 type based on the intermetallic compound Si12Ba, is investigated. It has been established that during the ladle treatment of steel with silicium-barium alloys, primary vitreous barium silicates are formed, which, by addition of calcium-containing materials (such as lime, calcium), transform into modified fluid-mobile phases of the rankinite type eutectic composition, forming globular nonmetallic inclusions in the metal. It has been established that the deoxidizing ability of alkaline-earth metals is determined by their sensitivity to oxygen and is not described by the deoxidation constants due to the absence of their solubility in iron-carbon melts.
Scientific novelty. The obtained results are based on the theory of the structure of metallurgical phases in the solid and liquid state according to the model of harmonic structures, which is the paradigm of modern materials science of steel and alloys.
Practical value. Using a stochastic analysis, a sequential series of structural and chemical reactions of deoxida-tion by silicium-barium alloys, ferrocalcium and modification of the resulting nonmetallic inclusions due the inter¬action of barium silicates and calcium oxides with the formation of a rankinite eutectic phase is presented. From the material balance equation of these reactions, the amount of filler materials (alloys) that provide a given level of deoxidation, the composition and amount of liquid-mobile in a metal melt and globular non-metallic inclusions in a metal are calculated.
On the study of the influence of external pressure and carbon on structure and properties of compacts made on the basis of rapidly cooled alloys of Nd-Fe-(В,C)-Cu-Ti
(Національний університет «Запорізька політехніка», 2018) Gulyaeva T.V.; Гуляєва Т.В.; Гуляева Т.В.
EN: Purpose. Complex study of thermodynamic and physico-chemical conditions of phase formation in ready-made permanent magnets produced on the basis of systems Fe-Nd-B.
Methods of research: metallographic, x-ray, x-ray spectral, magnetometer.
Results. The influence of external pressure and insignificant amount of carbon (0,17...0.86 % at) on the structure and properties of permanent magnets made on the basis of Nd-Fe-B system doped with copper and titanium. For the manufacture of permanent magnets with high magnetic energy fast cooling products from the liquid state are used. To do this, the scales obtained by the LRS method were pressed in a mold and fused in a vacuum. The mold and bolts that hold them together are made of alloys posessing different coefficients of linear expansion. This method allows to achieve high pressure (≈ 1 GPa) during sintering. Sintering was performed in vacuum at a pressure of 10-5 mm of mercury and at a temperature of 1323 K, annealing occurred at a temperature of 823 K. Choice of these temperatures is due to the technological process of obtaining sintered magnets by the method of powder metallurgy.
As a result, sintered lump pacts with different degrees of hardness were obtained. The results of x-ray and x-ray spectral analyses showed that the main phases are Nd2Fe14B, Nd1.1Fe4B4, Nd and NdCu2. Metallographic studies have shown that phase Nd2Fe14B under these conditions it does not have time to form into individual grains, and the size of the phase NdCu2 is such that do not interfere with the movement of domain boundaries, in this case, the value of the coercive force of the sample remains almost constant and equals is 100...200 kA/m.
Statistical processing of the results of metallographic studies showed that the size of the paramagnetic phase NdCu2 in the range of 0.3...2.2 µm. Comparison of mono-domain phase particle sizes Nd2Fe14B (53.65 nm) with paramagnetic phase dimensions NdCu2 showed that one particle accounts for 5 to 34 domains. Therefore, despite the fact that the structure of the compact paramagnetic phase NdCu2 is present as well the areas of imperfections clusters (Suzuki-Kotrell cloud, dislocation nuclei, etc.), they are not an obstacle to the displacement of domain boundaries.
Scientific novelty. It was found that the sintering of rapidly cooled alloy flakes Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті1,38 in conditions of high pressure of about 0.9 GPA at 1323 K promotes volume growth of phases Nd2Fe14В, NdCu2, but it does not lead to their disintegration, which, in turn, negatively influence the physical properties of compacts (НСі and Br).
Practical significance. The obtained results are important for the further development of physical materials science of magnetically rigid materials and modern technology.
UK: Мета роботи. Комплексне дослідження термодинамічних та фізико-хімічних умов утворення фаз в готових постійних магнітах, що виготовляються на основі систем Fe-Nd-B.
Методи дослідження: металографічний, рентгенографічний, рентгеноспектральний, магнітометричний.
Отримані результати. Досліджується вплив зовнішнього тиску та незначної кількості вуглецю (0,17…0,86 % ат) на структуру та властивості постійних магнітів, які виготовлені на основі системи Nd-Fe-B, що леговані міддю та титаном. Для виготовлення постійних магнітів з високою магнітною енергією використано продукти швидкого охолодження з рідкого стану. Для цього лусочки, що отримані методом ЗРС, пресували у прес-формі та спікали у вакуумі. Прес-форма та болти, що їх скріплюють, виготовлені зі сплавів, у яких різні коефіцієнти лінійного розширення. Цей метод дає змогу досягти високого тиску (≈ 1 ГПа) під час спікання. Спікання виконували у вакуумі під тиском Р = 10-5 мм рт. ст. та при температурі 1323 К, відпал відбувався при температурі 823 К. В результаті було отримано спечені компакти з різним ступенем ущільненості.
Результати рентгенографічного та рентгеноспектрального аналізів показали, що основними фазами є фази Nd2Fe14B, Nd1.1Fe4B4, Nd та NdCu2. Металографічні дослідження показали, що фаза Nd2Fe14B в даних умовах не встигає сформуватися в окремі зерна, а розміри фази NdCu2 такі, що не перешкоджають руху границь доменів, то в цьому випадку значення коерцитивної сили зразка залишається практично постійним і складає 100…200 кА/м.
Статистична обробка результатів металографічних досліджень показала, що розміри парамагнітної фази NdCu2 коливаються у межах 0,3…2,2 мкм. Порівняння розмірів монодоменої частинки фази Nd2Fe14B (53,65 нм) з розмірами парамагнітної фази NdCu2 показали, що на одну частинку припадає від 5 до 34 доменів. Тому, не дивлячись на те, що у структурі компакту присутня парамагнітна фаза NdCu2 та зони скупчень недосконалостей (хмара Сузукі-Котрелла, ядра дислокації та ін.), вони не є перешкодою для зміщення границь доменів.
Наукова новизна. Встановлено, що спікання швидко охолоджених лусочок сплавів Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Ті 1,38 в умовах високого тис ку порядку 0,9 ГПа при температурі 1323 К сприяє об’ємному зростанню фаз Nd2Fe14В, NdCu2, але не призводить до їх розпаду, що, в свою чергу, негативно впливає на фізичні властивості компактів (НСі і Br).
Практична цінність. Одержані в роботі результати мають важливе значення для подальшого розвитку фізичного матеріалознавства магнітожорстких матеріалів та сучасної техніки.
RU: Цель работы. Комплексное исследование термодинамических и физико-химических условий образования фаз в готовых постоянных магнитах, изготавливаемых на основе системы Fe-Nd-B.
Методы исследования: металлографический, рентгенографический, рентгеноспектральный, магнитометрический.
Полученные результаты. Исследуется влияние внешнего давления и незначительного количества углерода (0,17...0,86 % ат) на структуру и свойства постоянных магнитов, изготовленных на основе системы Nd-Fe-B, легированных медью и титаном. Для изготовления постоянных магнитов с высокой магнитной энергией использовано продукты быстрого охлаждения из жидкого состояния. Для этого чешуйки, полученные методом ЗЖС, прессовали в пресс-форме и спекали в вакууме. Пресс-форма и скрепляющие ее болты изготовливают из сплавов с различными коэффициентами линейного расширения. Этот метод позволяет достичь высокого давления (≈ 1 ГПа) при спекании. Спекание выполняли в вакууме под давлением 10-5 мм. рт. ст. и при температуре 1323 К, отжиг происходит при температуре 823 К. Выбор данных температур обусловлен технологическим процессом получения спеченных магнитов методом порошковой металлургии.
В результате было получено спеченные компакты с разной степенью уплотнённости. Результаты рентгенографического и рентгеноспектрального анализов показали, что основными фазами являются фазы Nd2Fe14B, Nd1.1Fe4B4, Nd и NdCu2. Металлографические исследования показали, что фаза Nd2Fe14B в данных условиях не успевает сформироваться в отдельные зерна, а размеры фазы NdCu2 такие, которые не препятствуют движению границ доменов, то в этом случае значение коэрцитивной силы образца остается практически постоянным и составляет 100…200 кА/м.
Статистическая обработка результатов металлографических исследований показала, что размеры парамагнитной фазы NdCu2 колеблются в пределах 0,3...2,2 мкм. Сравнение размеров монодоменной частицы фазы Nd2Fe14B (53,65 нм) с размерами парамагнитной фазы NdCu2 показали, что на одну частицу приходится от 5 до 34 доменов. Поэтому, несмотря на то, что в структуре компакта присутствует парамагнитная фаза NdCu2 и зоны скоплений несовершенств (облако Сузуки-Котрелла, ядра дислокации и др.), они не являются препятствием для смещения границ доменов.
Научная новизна. Установлено, что спекание быстро охлажденных чешуек сплавов Nd15,2Fe75,5-хCхB6,6Cu1,57Тi1,38 в условиях высокого давления порядке 0,9 ГПа при температуре 1323 К способствует объемному росту фаз Nd2Fe14В, NdCu2, но не приводит к их распаду, что, в свою очередь, негативно влияет на физические свойства компактов (НСе и Br).
Практическая ценность. Полученные в работе результаты имеют важное значение для дальнейшего развития физического материаловедения магнитожестких материалов и современной техники.