Предметом дослідження в статті є задача децентралізованого перерозподілу зон покриття між групою БПЛА в разі відмови одного або кількох апаратів під час виконання місії. Метою є розробка механізму децентралізованого перерозподілу зон покриття при втраті БПЛА на основі модифікованого аукціонного алгоритму CBBA. Завдання: визначити умови узгодження вхідних даних для функції оцінювання; сформулювати функцію оцінювання та маржинальну вигоду ставки аукціону; обґрунтувати монотонну регуляризацію ставок; перевірити коректність роботи алгоритму; провести аналіз результатів симуляції порівняно з трьома іншими методами розподілу. У ході дослідження застосовано методи математичного та статистичного аналізу, теорії оптимізації, диференціального числення, геометричного моделювання, системного та аналітичного аналізу. Отримано наступні результати. Проведений обчислювальний експеримент показав повне покриття робочого простору, коректність перерозподілу, відсутність перепризначень чинних зон активних апаратів, реінтеграцію втраченого апарата без втрати виконаної ним роботи. Експериментально підтверджено узгодження спільної множини втрачених апаратів за 6 раундів обміну, настання консенсусу в фазі перерозподілу за 2‒4 ітерації та прийнятний для бортового застосування час перепланування. Порівняння з іншими методами показало, що децентралізований CBBA-CR досягає якості розподілу, близької до якості централізованого методу. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: 1. Запропоновано розширення модифікованого аукціонного алгоритму формування пакетів на основі консенсусу (Consensus-Based Bundle Algorithm, CBBA) механізмом перерозподілу залишкових зон після відмови апарата. 2. Показано, що пряма маржинальна вигода функції оцінювання механізму аукціонного перерозподілу зон не задовольняє властивість спадної граничної вигоди, яка є гарантією збіжності CBBA, в зв’язку з чим введено монотонну регуляризацію ставки аукціону, для якої ця властивість виконується. Практична значущість дослідження полягає в можливості застосування запропонованого механізму для децентралізованого перерозподілу залишкових призначень втрачених апаратів серед решти групи з метою завершення місії моніторингу.
Предметом статті є технології адитивного виробництва за сімома категоріями процесів, з акцентом на експериментальні дані та на обчислювальні, скінченноелементні підходи та методи штучного інтелекту в дослідженнях промислового спрямування. Метою є структурований огляд, що пов’язує принципи й експериментальні обмеження кожної родини процесів АВ з обчислювальними методами їх подолання та подає цю відповідність для орієнтації в обчислювальному ландшафті. Завдання: систематизувати принципи, переваги, обмеження та типові застосування семи основних процесів; проаналізувати сучасні експериментальні дослідження та нерозв’язані проблеми; розглянути обчислювальні, скінченноелементні та AI-методи, що поглиблюють розуміння процесів і зменшують суто емпіричний підбір параметрів; зіставити типові проблеми з обчислювальними підходами та зафіксувати програмні середовища, названі в джерелах. Методологія базується на систематичному відборі публікацій з провідних баз, критичному огляді й синтезі, групуванні за категоріями процесів і порівняльному поданні проблем, методів і названих інструментів. Отримано такі результати. Для кожної родини окреслено експериментальну базу та повторювані обмеження щодо точності, дефектів, анізотропії, залишкових напружень і розкиду процесу. Розглянуто відповіді від DEM, CFD і термомеханічного FEA до моделей зниженого порядку та машинного навчання, зокрема з кількісним ефектом і з фокусом на механізмах або узгодженні з експериментом. Побудовано порівняльну карту проблем, підходів і ПЗ; виявлено перетинання в методах АВ. Висновки. Огляд дає базу семи категорій, прояснює відкриті експериментальні проблеми, пов’язує класи проблем із класами методів і слугує орієнтиром щодо інструментів і відтворюваного продовження робіт. Наукова новизна – в спільному розгляді експериментальних обмежень і обчислювальних або AI-відповідей для всіх семи категорій в одній порівняльній рамці, з фіксацією названого ПЗ. Практичне значення – в підтримці вибіркового вибору моделювання в промисловому та авіаційно-космічному АВ, зокрема для вторинних та інтер’єрних елементів. Подальші дослідження можуть стосуватися багатофізичного моделювання, систем керування зі зворотним зв’язком, розвитку моделей, здатних описувати руйнування конструкції, переходу від лабораторних зразків до натурних виробів і повнішого опису програмних середовищ у публікаціях.
Предметом дослідження є принципи проєктування газодетонаційної установки безконтактного розмінування, спрямовані на забезпечення її працездатності, продуктивності та живучості конструкції. Метою роботи є розроблення науково обґрунтованої конструкції газодетонаційної установки для безконтактного знешкодження мін натискної дії та визначення конструктивних і компонувальних рішень, спрямованих на підвищення продуктивності процесу розмінування. Завдання дослідження полягають в обґрунтуванні газодетонаційного принципу безконтактного ініціювання мін натискної дії; чисельному дослідженні процесів формування та поширення ударної хвилі; визначенні параметрів імпульсного навантаження та геометрії зони ефективного впливу; обґрунтуванні конструктивних параметрів і багатоканального компонування установки; встановленні взаємозв’язку між розташуванням виконавчих секцій, частотою їх спрацьовування та швидкістю руху розміновувального комплексу. Отримано такі результати: розроблено та обґрунтовано конструктивну й компонувальну схеми газодетонаційної установки безконтактного розмінування та визначено основні геометричні параметри її виконавчих елементів. За результатами CFD-моделювання підтверджено можливість формування спрямованого короткочасного імпульсного навантаження на віддалену поверхню. На відстанях 0,5 – 1,0 м розраховані значення імпульсу надлишкового тиску становлять 172 – 250 Па·с для основної контрольної області діаметром 150 мм та 87 – 126 Па·с для периферійної області діаметром 300 мм. Мінімальне отримане значення 87 Па·с більш ніж удвічі перевищує встановлений у попередніх дослідженнях орієнтовний пороговий рівень близько 40 Па·с для дослідженого типу натискного підривника, що підтверджує достатність сформованого навантаження за імпульсним критерієм. Визначено геометричні параметри зони впливу окремої секції та обґрунтовано принцип формування суцільної смуги впливу шляхом взаємного перекриття робочих зон. Встановлено, що зона впливу одноствольної секції має розміри близько 880×590 мм, а для формування суцільної смуги впливу шириною близько 4 м необхідне лінійне розташування 12 таких секцій із перекриттям сусідніх зон близько 50 %. За робочої частоти 2 Гц та 50 %-го поздовжнього перекриття максимальна розрахункова швидкість руху комплексу становить 0,88 м/с (близько 3,2 км/год). Наукова новизна полягає в обґрунтуванні принципу формування суцільної зони безконтактного імпульсного впливу багатоканальною газодетонаційною системою та встановленні взаємозв’язку між параметрами ударно-хвильового навантаження, геометрією та перекриттям робочих зон і продуктивністю комплексу. Запропоновано модульний принцип групування газодетонаційних стволів для збільшення зони впливу та підвищення продуктивності розмінування.
Предметом дослідження є просторовий напружений стан пружного ізотропного шару з двома поздовжніми товстостінними циліндричними втулками, розміщеними паралельно його граням і встановленими з натягом, що плавно змінюється уздовж осі з'єднання. Метою роботи є створення аналітико-числового методу, в якому натяг враховується як заданий стрибок радіального переміщення в умовах спряження узагальненого методу Фур'є, та встановлення закону розподілу контактного тиску на скінченній ділянці натягу, коли втулка значно жорсткіша за шар. Задачі, які необхідно розв'язати: сформулювати умови спряження гладкого двостороннього контакту із заданим радіальним натягом; отримати образ Фур'є профілю натягу в замкненому вигляді та ввести його у праві частини розв'язувальної системи, не змінюючи її матриці; розрахувати напружений стан шару та втулок для сталевої втулки при найбільшому натязі 0,02 мм; виконати перевірку розв'язку незалежною тривимірною скінченно-елементною моделлю. Використані методи: рівняння Ламе, записані для шару в декартовій системі координат, а для кожної втулки — у власній локальній циліндричній; базисні розв'язки рівняння Ламе та формули переходу узагальненого методу Фур'є, які дають змогу задовольнити умови, записані в різних системах координат; метод редукції нескінченної системи лінійних алгебраїчних рівнянь другого роду; тривимірна скінченно-елементна контактна модель для верифікації. Отримано такі результати. Натяг входить лише у праву частину нульової колової гармоніки, тому матриця системи залишається такою самою, як і в задачі без натягу, і достатньо одного розкладання матриці на кожний вузол сітки інтегрування. Для сталевої втулки контактний тиск не повторює форму натягу: він змінює знак усередині ділянки натягу при z ≈ 8,7 мм і сягає розтягувального значення 44 МПа біля z ≈ 13,6 мм, де натяг ще додатний. По колу контактний тиск змінюється у 3,2 рази — від 164,4 МПа у перешийку між втулками до 51,7 МПа у напрямку вільної грані шару, а його середнє по колу значення 95,9 МПа у 1,5 рази перевищує оцінку плоскої деформації для нескінченно довгого рівномірного натягу. У тілі шару натяг створює розтягувальні колові напруження до 54,8 МПа. Скінченно-елементна модель відтворює ці значення з відхиленням, що не перевищує 1,5 % розмаху контактного тиску. Висновки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому: вперше узагальненим методом Фур'є розв'язано просторову задачу теорії пружності для шару з двома врізаними товстостінними втулками, встановленими з натягом, що змінюється уздовж осі; отримано замкнений вираз образу Фур'є гладкого профілю натягу; показано, що для жорсткої втулки поширене припущення про те, що контактний тиск повторює профіль натягу, є хибним, оскільки відгук шару є нелокальним у масштабі радіуса з'єднання, співрозмірному з довжиною ділянки натягу.
Предметом дослідження є час і довжина ділянки переходу горіння в детонацію в детонаційній трубі з коливальним збудженням молекул в області іскрового запалювання коронним розрядом. Мета роботи – експериментально оцінити вплив іскрового запалювання з коронним розрядом в області запалювання на час і довжину ділянки переходу горіння в детонацію в детонаційній трубі в стехіометричній суміші пропан-бутану технічного з киснем за атмосферного тиску. Завдання – розробити методику експериментального дослідження, створити спеціальну свічку іскрового запалювання з коронним розрядом, розробити методику визначення енергії розряду, провести порівняльне дослідження переходу горіння в детонацію в детонаційній трубі як за наявності коронного розряду, так і без нього. Методи. Використано базисний метод для вимірювання швидкості ударної хвилі, визначення часу та довжини ділянки переходу горіння в детонацію в детонаційній трубі. Електротехнічні вимірювання та експериментально-розрахункові методи застосовані для визначення енергетичних параметрів іскрового запалювання. Порівняльний аналіз застосовано для виявлення впливу коливального збудження молекул на ініціювання детонації іскровим розрядом у детонаційній трубі. Результати оброблено методами математичної статистики та аналізу похибок вимірювань. Результати. Розроблено методику експериментального дослідження та спеціальну свічку запалювання для дослідження впливу коливального збудження молекул на ініціювання детонації іскровим розрядом у детонаційній трубі. Виявлено вплив коронного розряду на час і довжину ділянки переходу горіння в детонацію в детонаційній трубі в стехіометричній суміші пропан-бутану технічного з киснем за атмосферного тиску за певних умов іскрового запалювання. Підтверджено, що коронний розряд в області іскрового запалювання призводить до скорочення часу та довжини ділянки переходу горіння в детонацію. Висновки. Для скорочення часу та довжини ділянки переходу горіння в детонацію в пульсуючих детонаційних пристроях, що працюють за атмосферного тиску, є доцільним застосування комбінації коронного та іскрового розрядів. Наукова новизна. Експериментально підтверджено вплив коронного розряду в області іскрового запалювання на підвищення детонаційної чутливості горючої суміші.
