https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/35755 2026-04-15T15:06:48Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/37155 Експериментальне дослідження коефіцієнта стоячої хвилі за напругою прямокутного хвилеводу з поздовжньою щілиною за зміни її розмірів та довжини штиря збудження Каращук, Н. М.; Соболенко, С. О.; Григор’єв, І. С.; Karashchuk, N. M.; Sobolenko, S. O.; Grigoriev, I. S. Хвилевідно-щілинні антени достатньо широко застосовуються в бортових радіотехнічних системах. Вимогами до таких антен є зменшення масогабаритних показників та втрат потужності в антеннофідерній системі. Для виконання вказаних вимог можна, зокрема, застосовувати прямокутний хвилевід із поздовжньою щілиною (якщо щілину зручно прорізати вздовж ліній поверхневого струму), як слабоспрямований випромінювач або елемент хвилевідно-щілинної антенної решітки. В такому випадку для збудження поздовжньої щілини та її налаштування застосовується реактивний штир. Для практичної реалізації такої антени важливо забезпечити добре узгодження щілини, яка збуджується штирем, як з хвилеводом, так і з вільним простором. Тому в статті досліджено можливість зменшення коефіцієнта стоячої хвилі за напругою в прямокутному хвилеводі з поздовжньою щілиною та штирем збудження. Отримано експериментальні дані щодо зміни коефіцієнта стоячої хвилі за напругою в прямокутному хвилеводі за зміни розмірів поздовжньої щілини (довжини, ширини), довжини штиря збудження, а також положення короткозамкненої мідної заглушки, яка закорочує хвилевід. Зокрема, для прямокутного хвилеводу з розмірами поперечного перерізу 23 мм на 10 мм, який працює на основному типі коливань Н10 , отримано графіки залежностей коефіцієнта стоячої хвилі за напругою від зміни довжини штиря збудження за різної довжини щілини та фіксованих значень її ширини для положень короткозамкненої мідної заглушки 1,98 см та 2,97 см. Оптимальні розміри щілини та довжини штиря збудження для забезпечення мінімального коефіцієнта стоячої хвилі за напругою (не більше 3) та фіксованого положення короткозамкненої мідної заглушки зведені в таблицю. За довжини штиря збудження 0,7 см, довжини щілини 1,3 см, її ширини 1,5 мм та положення короткозамкненої мідної заглушки 1,98 см коефіцієнт стоячої хвилі за напругою не перевищує 1,4. Результати експериментальних досліджень не суперечать відомим теоретичним та можуть бути використані для проектування та налаштування щілинних антен у прямокутному хвилеводі, які збуджуються штирем.; Wave-slot antennas are widely used in on-board radio systems. The requirements for such antennas are to reduce weight and size indicators and power losses in the antenna feed system. To fulfill these requirements, it is possible, in par-ticular, to use a rectangular waveguide with a longitudinal slot (if it is convenient to cut the slot along the surface current lines), as a weakly directional radiator or an element of a slotted waveguide antenna array. In this case, a reactive pin is used to excite the longitudinal slot and adjust it. For the practical implementation of such an antenna, it is important to en-sure appropriate matching of the slot excited by the pin, both with the waveguide and with free space. Therefore, in the article, the possibility of reducing the voltage standing wave ratio in a rectangular waveguide with a longitudinal slot and the excitation pin was studied by experimental method. Experimental data are obtained on the change in the voltage standing wave ratio in a rectangular waveguide with a change in the dimensions of the longitudinal slot (length, width), the length of the excitation pin, and the position of the short-circuited copper plug which completes the waveguide. In particular, for a rectangular waveguide with a cross-sectional size of 23 mm by 10 mm, operating on Н10 main type of oscillations, graphs were obtained to specify the dependence of the voltage standing wave coefficient on the change in the length of the excita-tion pin for different slot lengths and fixed values of its width of 1.98 cm and 2.97 cm. The optimal dimensions of the slot and the length of the excitation pin to ensure the minimum voltage standing wave ratio (no more than 3) with a fixed position of the short-circuited copper plug are summarized in the table. With an excitation pin length of 0.7 cm, a slot length of 1.3 cm, a slot width of 1.5 mm, and a position of a short-circuited copper plug of 1.98 cm, the voltage standing wave ratio does not exceed 1.4. The results of experimental studies do not contradict the existing theories and can be used to design and adjust slot antennas in a rectangular waveguide, which are excited by a pin. 2022-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/37153 Параметри контактного плавлення в системі Fe–C у дифузійному нестаціонарному режимі Осадчук, А. А.; Osadchuk, A. A. Досліджено контактне плавлення (КП) в системі Fe–Cгр. (вуглець), а саме визначено залежності пе-ресування фронтів рідкої фазі під час плавлення від часу та температури, а також визначено енергію активації процесу КП. Досліджень з КП в системі Fe–C небагато, що є досить невиправданим з погляду розповсюдженості залізовуглецевих сплавів та застосування контактного зварювання у промисловос-ті. Пояснити таку поведінку дослідників можна складністю проведення експериментів за достатньо високої температури та існуванням стабільної (Fe–Cгр.) та метастабільної (Fe–Fe3С) систем. У більшості ці дослідження носять описовий характер та не мають математичних моделей. Для спрощення процесу моделювання запропоновано взяти сталь тільки з вмістом Fe та Cгр. (вуглецю). Чисельно визначені параметри контактного плавлення у дифузійному нестаціонарному режимі (за якого отримана рідка фаза не видаляється із зони контакту) в системі Fe–Cгр., знайдені залежності пересування фронтів рідкої фази та енергія активації процесу. Для створення математичної моделі контактного плавлення на основі законів дифузійного масопереносу, спочатку апроксимовано лінії ліквідусу (BC і CD) та солідусу (BE) стабільної системи Fe–Cгр. На основі законів дифузії в аустеніті та у рідкому залізовуглецевому сплаві отримана система двох нелінійних рівнянь з інтегральними функціями. Ця система чисельно розв’язана за допомогою прикладної математичної програми Maple, в результаті чого отримано параметри, які визначають швидкість пересування рідкої фази в залежності від температури процесу та початкового вмісту вуглецю у залізі. Визначено, що товщина прошарку рідкої фази в ізотермічних умовах зростає за параболічним законом і визначається співвідношенням коефіцієнтів дифузії компонентів системи. Отримані коефіцієнти, що визначають швидкість зростання маси рідкої фази за різних температур, апроксимовано за допомогою прикладної програми Data Fit, саме як залежність Арреніуса, результатом чого стало визначення параметра та енергії активації контактного плавлення в системі Fe–Cгр.; The article is devoted to the study of contact melting (CM) in the system Fe–Cгр (carbon), namely, determining the de-pendence of the movement of the fronts of the liquid phase during melting as a function of time and temperature, and de-termining the activation energy of CM. There are few studies on CM in the Fe–C system, which is quite unjustified in terms of the prevalence of ferrocarbon alloys. This "uninteresting" interest of researchers can be explained by the complexity of conducting experiments at a sufficiently high temperature and the existence of stable (Fe–Cгр.) And metastable (Fe―Fe3С) systems. Most of these studies are descriptive and do not have mathematical models. For easier modeling, it was proposed to take steel only with the content of Fe and Cгр (carbon). In this work, an attempt is made to numerically determine the parameters of contact melting in the diffusion nonstatio-nary mode (in which the obtained liquid phase is not removed from the contact zone) in the Fe–Cгр system. For the mathematical model of contact melting based on the laws of diffusion mass transfer, the liquidus (BC and CD) and solidus (BE) lines of the stable Fe–Cгр system were first approximated. Systems of two nonlinear equations with integral functions were obtained on the basis of diffusion laws in austenite and liquid iron-carbon alloy. This system was numerically solved using the Maple applied mathematical program, which resulted in parameters that are responsible for the speed of movement of the liquid phase depending on the process temperature and the initial carbon content in iron. It was determined that the thickness of the liquid phase layer under isothermal conditions increases according to the pa-rabolic law and is determined by the ratio of the diffusion coefficients of the components. The obtained coefficients determining the growth rate of the liquid phase at different temperatures were approximated depending on the temperature using the Data Fit application program, namely the Arrhenius dependence, which resulted in determining the parameter and activation energy of contact melting in the Fe–Cгр system. 2022-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/37152 Вплив передрекристалізаційної термічної обробки на фізико-механічні властивості функціональних електродугових композиційних покриттів Карпеченко, А. А.; Бобров, М. М.; Karpechenko, A. A.; Bobrov, M. M. Досліджено можливість застосування передрекристалізаційної термічної обробки для підвищення комплексу властивостей композиційних електродугових покриттів систем дріт Св-08Г2С–Al2O3 та дріт 65Г–TiC, сформованих за використання порошку зміцнювальної фази у вільному вигляді. На першому етапі досліджень встановлено оптимальні температурно-часові параметри термічної обробки для традиційних ненаповнених покриттів з дротів Св-08Г2С (температура 450 °С, витримка 2 хв) та 65Г (температура 400 °С, витримка 3 хв), що забезпечує підвищення твердості за Віккерсом на 40 % та 26 %, відповідно. Аналіз дифрактограм, отриманих за допомогою рентгенівського дифрактометра ДРОН-3, показав чітке розширення дифракційних максимумів після проведення передрекристалізаційної термічної обробки, пов’язане з подрібненням субструктурних елементів покриття. Подальше визначення розміру областей когерентного розсіювання рентгенівських випромінювань за формулою Шеррера та за допомогою гармонічного аналізу термооброблених покриттів показало істотне зменшення вказаної характеристики до рівня 100 нм. Встановлено, що мікротвердість металевої матриці покриттів після напилення композиції Св-08Г2С–Al2O3 склала 1,6 ГПа; 65Г–TiC ― 2,6 ГПа. Оптимальним режимом передрекристалізаційної термічної обробки для покриттів Св-08Г2С–Al2O3 є витримка протягом 1хв за температури 450 °С; для покриттів 65Г–TiC ― 2 хв за 400 °С, при цьому спостерігається максимальне підвищення мікротвердості металевої основи на 54 % та 38 %, відповідно. Значніший ефект підвищення твердості композиційних покриттів у порівнянні з ненаповненими після передрекристалізаційної термічної обробки пояснюється додатковим наклепом металевої матриці високошвидкісними твердими частинками Al2O3 та TiC. Металографічні дослідження на сканувальному електронному мікроскопі-мікроаналізаторі РЕММА 102-02 та ZEISS Gemini SEM 500 показали, що для композиційних покриттів характерна типова луската структура, де добре диференціюються частинки дисперсної зміцнювальної фази (Al2O3, TiC). Після проведення передрекристалізаційної термічної обробки структурних змін не спостерігається, пористість залишається на тому ж рівні (близько 8 % та 5 %, відповідно). Експериментальними дослідженнями міцності зчеплення покриттів з металевою основою за методом «витягування конусного штифта» встановлено, що передрекристалізаційна термічна обробка забезпечує її підвищення на 15…20 % у порівнянні з покриттями після напилення.; In this work, the possibility of using pre-recrystallization heat treatment to improve the properties complex of composite electric arc sprayed coatings of the wire Sv-08G2S–Al2O3 and wire 65G-TiC systems, which are formed, using a hardening phase powder in a free form, is studied. At the first stage of research, the optimal temperature-time parameters of heat treatment were established for traditional unfilled coatings made of wire Sv-08G2S (temperature 450 °C, holding time 2 min) and 65G (temperature 400 °C, holding time 3 min), which provides an increase in Vickers hardness by 40 % and 26 % re-spectively. An analysis of the diffraction patterns obtained using a DRON-3 X-ray diffractometer showed a clear expansion of the diffraction peaks after heat treatment, which is associated with the refinement of the structural elements of the coat-ing. Further determination of the size of the regions of coherent X-ray scattering using the Scherrer formula and using the harmonic analysis of heat-treated coatings showed a significant decrease in this characteristic to the level of 100 nm. It was found that the microhardness of the metal matrix of the coatings after deposition of the composition Sv-08G2S–Al2O3 was 1.6 GPa; 65G–TiC ― 2.6 GPa. It has been established that the optimal mode of heat treatment for coatings Sv-08G2S–Al2O3 is holding time 1 min at a temperature of 450 °C; for 65G–TiC coatings ― 2 min, 400 °C, while the maximum increase in the microhardness of the metal base by 54 % and 38 %, respectively, is observed. A more significant effect of increasing the hardness of composite coatings compared to unfilled coatings after processing is explained by additional work hardening of the metal matrix by high-speed hard particles of Al2O3 and TiC. Metallographic studies on a REMMA 102-02 scanning electron microscope-microanalyzer and ZEISS Gemini SEM 500 showed that the composite coatings are characterized by a typical lamellar structure and particles of the dispersed hardening phase (Al2O3, TiC) are well differentiated. After heat treatment, no structural changes are observed, porosity remains at the same level (about 8 % and 5 %, respectively). Expe-rimental studies of bond strength using the pin method found that pre-recrystallization heat treatment provides an increase in bond strength by 15…20 % compared to coatings after spraying. 2022-01-01T00:00:00Z https://ir.lib.vntu.edu.ua//handle/123456789/37151 Дослідження бездротового централізованого мережевого кластера з реалізацією сеансів інфокомунікаційної взаємодії в незалежних віртуальних сегментах Данильчук, О. М.; Ковтун, В. В.; Никитенко, О. Д.; Нестюк, Ю. Ю.; Присяжнюк, В. В.; Danylchuk, O. M.; Kovtun, V. V.; Nykytenko, O. D.; Nestiuk, Yu. Yu.; Prysiazhniuk, V. V. Зростаючий тренд обсягу інформаційного трафіку в системах централізованого бездротового зв’язку очевидно доводять необхідність еволюції поколінь мобільної комунікації, зокрема, перехід від покоління 4G до 5G. Згідно зі специфікацією, в останньому мають бути реалізовані гнучкі сервіси для управління трафіком, підвищення ефективності яких є актуальною задачею. В статті представлена математична модель процесу функціонування бездротового централізованого мережевого кластера, сеанси інфокомунікаційної взаємодії в якому реалізуються в незалежних віртуальних сегментах інформаційного простору базової станції. Досліджуваний процес описується марковською системою масового обслуговування, входи конвеєрів якої узгоджені з незалежними потоками вхідних запитів від кінцевих пристроїв. При цьому враховується, що для обслуговування кожного такого потоку в інформаційному середовищі базової станції зарезервований відповідний обсяг системних ресурсів ― так званий віртуальний сегмент, вага якого залежить від пріоритету відповідного потоку. Розподіл єдиного обсягу системних ресурсів базової станції між зваженими віртуальними сегментами здійснюється спеціалізованим управляючим сервісом динамічно. В рамках запропонованого математичного апарату сформульований алгоритм примусової термінації активного сеансу інфокомунікаційної взаємодії в перевантаженому віртуальному сегменті та сервіс управління розподілом вивільнених системних ресурсів між рештою віртуальних сегментів з урахуванням ступеня їх перевантаження. Результати імітаційного моделювання показали, що функціональний механізм примусової термінації інфокомунікаційних сеансів та сервіс розподілу системних ресурсів, запропоновані авторами, дозволяють базовій станції 5G продовжувати приймати нові вхідні запити попри перевантаженість окремих віртуальних мережевих сегментів. Експерименти показали, що запропоновані програмні засоби ефективно адаптуються до наявного загально доступного для розподілу обсягу системних ресурсів та способу виділення в його межах гарантованих обсягів системних ресурсів для окремих віртуальних мережевих сегментів.; The growing trend of information traffic in centralized wireless communication systems clearly proves the need for the evolution of generations of mobile communications, in particular, the transition from 4G to 5G. According to the specification, the latter should be implemented flexible services for traffic management, improving the efficiency of which is an urgent task. The article presents a mathematical model of the process of functioning of a wireless centralized network cluster, sessions of infocommunication interaction in which are implemented in independent virtual segments of the information space of the base station. The researched process is described by the Markov queuing system, the inputs of the conveyors of which are coordinated with the independent flows of incoming requests from the end devices. It is taken into account that for the main-tenance of each such flow in the information environment of the base station is reserved the appropriate amount of system resources - the so-called virtual segment, the weight of which depends on the priority of the corresponding flow. The distri-bution of a single amount of system resources of the base station between the weighted virtual segments is carried out by a specialized management service dynamically. Within the framework of the proposed mathematical apparatus, an algorithm for forced termination of an active session of infocommunication interaction in an overloaded virtual segment and a service for managing the distribution of released system resources between the rest of virtual segments taking into account the degree of their overload. The simulation results showed that the functional mechanism of forced termination of infocommu-nication sessions and the system resource allocation service proposed by the authors allow the 5G base station to continue accepting new incoming requests despite the congestion of individual virtual network segments. Experiments have shown that the proposed software tools are effectively adapted to the available publicly available volume of system resources and the way to allocate within it the guaranteed amount of system resources for individual virtual network segments. 2022-01-01T00:00:00Z