Радіоелектроніка, інформатика, управління - 2019, №1 (48)
Permanent URI for this collectionhttps://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/27630
Browse
Recent Submissions
Item Numerical analysis of slow steady and unsteady viscous flow by means of R-functions method(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Artiukh, A. V.; Lamtyugova, S. N.; Sidorov, M. V.; Артюх, А. В.; Ламтюгова, С. М.; Сидоров, М. В.EN: This article is devoted to the linear problem of the steady and unsteady flows of a viscous incompressible fluid. Objective. The purpose of this paper is to compare the previously developed methods of numerical analysis of the steady and unsteady flows of a viscous incompressible fluid. Method. The flow of a viscous incompressible fluid can be described by the system of nonlinear Navier-Stokes equations. The variables of this system are velocity, pressure, density, volume forces, and fluid viscosity. Using the stream function, the Navier-Stokes equations can be transformed to the initial-boundary problem with the differential equation of the fourth order. To solve the problem the structural variational method of R-functions and Ritz method (steady problem) or Galerkin method (unsteady problem) are used. The R-functions method allows satisfying the boundary conditions accurately and transforming them to the homogeneous, which are the prerequisite for application of Ritz or Galerkin method. The problem transforms to the solving the system of linear algebraic equations or the system of ordinary differential equations for steady and unsteady flows respectively. The matrices elements are the scalar products in the norms of the corresponding differential operators. Numerical integration was made by means of Gaussian quadratures with 16 points. Solutions of the system of linear algebraic equations and the system of ordinary differential equations were found with the help of the Gauss method and the Runge-Kutta method with an automatic step-size control respectively. The existence of a unique solution of the problems is proved. Results. The computational experiments for the problem of flows of a viscous incompressible fluid for the different rectangular domains carried out. Conclusions. The conducted experiments have confirmed that the stream function, the flow velocity, and other flow characteristics are converging to the steady state when the time is increasing. This allows us to say that the obtained methods work as expected. The further research may be devoted to the comparison of the solution methods for the non-linear problems. UK: Актуальність. У статті розглядається лінійна стаціонарна і нестаціонарна задача течії в’язкої нестисливої рідини. Мета роботи. Порівняння розроблених методів чисельного аналізу стаціонарних та нестаціонарних задач течії в’язкої нестисливої рідини. Метод. Течія в’язкої нестисливої рідини описується нелінійною системою Нав’є-Стокса відносно вектора швидкості, тиску, густини, об’ємних сил та в’язкості рідини. За допомогою введення функції течії система зводиться до початково-крайової задачі з нелінійним диференціальним рівнянням четвертого порядку. Для розв’язання задачі використовуються структурно-варіаційний метод R-функцій і методи Рітца та Гальоркіна для стаціонарної та нестаціонарної течії відповідно. Метод R-функцій дозволяє точно врахувати крайові умови та звести їх до однорідних, що є необхідною умовою можливості застосування методів Рітца та Гальоркіна. У стаціонарному випадку задача зводиться до розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь, у нестаціонарному – системи звичайних диференціальних рівнянь. Елементами матриць є скалярні добутки у нормах відповідних диференціальних операторів. Чисельне інтегрування виконувалось за допомогою квадратурних формул Гаусса з 16 вузлами, розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь – методом Гаусса, системи звичайних диференціальних рівнянь – методом Рунге-Кутти з автоматичним вибором кроку інтегрування. Доведено існування єдиного розв’язку поставлених задач. Результати. Обчислювальний експеримент проведено для задачі течії в’язкої нестисливої рідини у різних прямокутних областях. Наведені графіки ліній рівня тиску та виконано аналіз отриманих результатів, які добре погоджуються з результатами, отриманими іншими авторами. Висновки. Проведені обчислювальні експерименти показали, що при збільшенні часу функція течії, вектор швидкості та інші характеристики течії виходять у стаціонар, що підтверджує працездатність методів. В подальшому планується порівняння нелінійних методів розв’язання нелінійних задач.Item Methodology of justification the type and evaluation of quality group search of defects in the repair radio-electronic means(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Romanenko, V. P.; Sakovich, L. N.; Ryzhov, Y. V.; Gnatyuk, S. E.; Rozum, I. Y.; Романенко, В. П.; Сакович, Л. М.; Рижов, Є. В.; Гнатюк, С. Є.; Розум, І. Ю.EN: Context. Radioelectronic devices are continuously complicated, which complicates the process of restoring their efficiency, when the diagnosis consumes the largest labor costs and time. Therefore, the promising direction of increasing the efficiency of the renewal of modern electronic means is to improve diagnostic support. Objective. The purpose of the article is to increase the efficiency of diagnostic provision of radio electronic means at the expense of a reasonable choice of the type of group search of defects. Method. In the work analytical studies of conditional algorithms of diagnosis with the use of graph theory theory, probability theory and the theory of discrete search – a scientific discipline that studies the diagnostic process when restoring the efficiency of complex technical objects with varying degrees of damage through research and optimization of procedures and algorithms for detection of a priori – in unknown number of elements with given properties on the finite structurally-bounded set according to some criterion. Results. The method of choosing the type of algorithm of group search of defects at given restrictions and assumptions on the criterion of minimum labor costs on the basis of generalization of the graph-analytical model of group search of defects with quantitative estimation of probabilistic, time and cost indicators of the quality of the process of diagnosing radioelectronic devices with different degree of damage, which allows to pre-substantiate the most appropriate algorithm for group defects search for use in the development of diagnostic support for modern radio ectronic means. Conclusions. For the first time, various types of group search of defects with a quantitative estimation of the efficiency of their use depending on the features of radio-electronic means and the conditions for their restoration of efficiency are considered in a complex way. UK: Актуальність. Радіоелектронні засоби безперервно ускладнюються, що затрудняє процес відновлення їх працездатності, коли на діагностування витрачають найбільші працевитрати і час. Тому перспективним напрямком підвищення ефективності відновлення сучасних радіоелектронних засобів є удосконалення діагностичного забезпечення. Метою статті є підвищення ефективності діагностичного забезпечення радіоелектронних засобів за рахунок обґрунтованого вибору виду групового пошуку дефектів Метод. В роботі виконано аналітичні дослідження умовних алгоритмів діагностування з використанням методів теорії графів, теорії ймовірностей і теорії дискретного пошуку – наукової дисципліни, яка вивчає процес діагностування при відновленні працездатності складних технічних об’єктів з різним ступенем пошкодження за допомогою дослідження і оптимізації процедур і алгоритмів виявлення апріорно-невідомої кількості елементів із заданими властивостями з кінцевої структурно-зв’язної множини за деяким критерієм. Результати. Отримано методику вибору виду алгоритму групового пошуку дефектів при заданих обмеженнях та допущеннях по критерію мінімуму трудовитрат на основі узагальнення графо-аналітичної моделі групового пошуку дефектів з кількісною оцінкою ймовірнісних, часових і вартісних показників якості процесу діагностування радіоелектронних засобів з різним ступенем пошкодження, що дозволяє заздалегідь обґрунтувати найбільш доцільний алгоритм групового пошуку дефектів для використання під час розробки діагностичного забезпечення сучасних радіоелектронних засобів. Висновки. Вперше комплексно розглянуті різні види групового пошуку дефектів з кількісною оцінкою ефективності їх використання залежно від особливостей радіоелектронних засобів і умов відновлення їх працездатності.Item Proximate testing method of moisture measurement for substances of dielectric nature(Національний університет "Запорізька політехніка", 2019) Zabolotnyi, O. V.; Заболотний, О. В.EN: Contest. Variable chemical composition of the materials under research is a reason for so-called “type uncertainty” appearance, because the result of moisture measurement strongly depends from initial dielectric permittivity (type) of a material, and dielectric permittivity can be significantly different not only for different materials, but for different varieties of the same material. Development of new and modification of existing moisture measurement methods and development of new instrumental and secondary transducers is a problem of current importance for increasing the accuracy of moisture measurement. Objective. The purpose of this work is reduction the error of moisture measurement for bulk and liquid materials by new methods and means of moisture measurement development. Methods. A new method of moisture measurement had been developed with two additive, two multiplicative and two complementary testing influences on the sample under research. It foresees getting seven readings of a capacitance that should be plugged into the formula of a testing algorithm to get the moisture value. The method allowed to reduce material’s type influence on the result of moisture measurement and to increase accuracy of measurements. To make a new method of moisture measurement proximate, special instrument transducer had been developed. It allows simulation of additive testing influences on the material by using flat conductive plates of a certain thickness, introduced directly into a space between the electrodes. Results. The main purpose of experiments was to prove the capability of the new method of moisture measurement to work with experimental values of capacitances. New instrument and secondary transducers had been developed for that purposes. Obtained results helped to see that new testing algorithm has good conditionality when working with real values of capacitances with natural random variation. Conclusions. As a result we could see that maximal absolute error does not overcome 1.3 % of moisture content. It shows that substitution the direct adding of water with metallic plates does not decrease conditionality of calculated moisture value results, obtained using the new method of moisture measurement. UK: Актуальність. Змінний хімічний склад матеріалів, що підлягають дослідженню, є причиною появи так званої «сортової невизначеності», через те, що результат вимірювання вмісту вологи суттєво залежить від початкової діелектричної проникності (типу) речовини, а діелектрична проникність може істотно відрізнятись не тільки для різних речовин, але й для різновидів одної речовини. Розроблення нових і удосконалення наявних методів вимірювання вмісту вологи, а також розроблення нових первинних і вторинних вимірювачів вмісту вологи є важливою проблемою для підвищення точності вимірювань. Метою роботи є зменшення похибки вимірювання вмісту вологи для сипких і рідинних речовин шляхом розроблення нових методів і засобів вимірювання. Метод. Розроблено новий метод вимірювання вмісту вологи з використанням двох адитивних, двох мультиплікативних та двох додаткових тестових впливів на досліджуваний зразок. Він передбачає отримання семи відліків електричної ємності, що мають бути підставлені у формулу тестового алгоритму для обчислення вмісту вологи. Метод дозволяє зменшити вплив типу речовини на результат вимірювання вмісту вологи і підвищити точність вимірювань. Для забезпечення експресності вимірювань було розроблено спеціальний первинний вимірювальний перетворювач. Він забезпечує імітацію адитивних тестових впливів на речовину завдяки використанню пластин із струмопровідного матеріалу певної товщини, що розміщені безпосередньо у міжелектродному просторі перетворювача. Результати. Головною метою експериментів було довести здатність нового методу вимірювання вмісту вологи зберігати працездатність під час роботи з експериментальними значеннями електричних ємностей. Для цього було розроблено нові первинний і вторинний вимірювальні перетворювачі. Отримані результати допомогли пересвідчитись, що новий тестовий алгоритм має хорошу обумовленість під час роботи з реальними значеннями електричних ємностей, що мають природну варіацію. Висновки. В результаті було визначено, що максимальна абсолютна похибка вимірювання не перевищує 1,3 % вмісту вологи. Це доводить, що заміна безпосередніх добавок води металевими пластинами не погіршує обумовленості обчислених значень вмісту вологи, отриманих з використанням нового методу вимірювання.