Линейчатая поверхность с плоскостью параллелизма

Кривонос І.С., керівник ст.викл. Белінська Ю.Ю.

Національна металургійна академія України

При формировании линейчатой поверхности с помощью плоскости параллелизма образующие должны быть параллельны этой плоскости, поэтому они пересекаются с ней в несобственных точках, множество которых образуют несобственную прямую. Эту прямую следует рассматривать как третью направляющую линейчатой поверхности.

Линейчатые поверхности с двумя направляющими и плоскостью параллелизма называют поверхностями Каталана. К таким поверхнястям относятся цилиндроид, коноид, косая плоскость.

Поверхности Каталана получили широкое применение в архитектуре, строительстве, самолетостроении, автомобилестроении, а также в техническом и художественном моделировонии.

 

ПІДСЕКЦІЯ ФІЗИКА

ШВИДКІСТЬ СВІТЛА Й ТЕОРІЯ ВІДНОСНОСТІ.

Тишковська О.В., керівник доц.. Хлинцев В.П.

Національна металургійна академія України

 

До теперішнього часу (2012 р.) з'явилася значна кількість публікацій про спостереження об'єктів, що рухаються зі швидкістю, що перевищує швидкість світла у вакуумі. В даній роботі проведено аналіз результатів таких спостережень, який показав, що роботи підрозділяють на кілька типів:

1) релятивістські струмені в центральних областях галактик або квазарів. У деяких випадках спостерігалися понадсвітові швидкості;

2) понадсвітовийрух слабко взаємодіючих часток таких як нейтрино;

3) вимір швидкості поширення гравітаційної взаємодії. В окремих експериментах частина вимірів даєпонадсвітовізначення.

4) гіпотези й припущення про залежність швидкості світла у вакуумі від частоти.

Зазначені напрямки аналізуються на можливість експериментальних помилок, «вдавані» понадсвітові швидкості, а також обговорюються можливості відхилень у формулах спеціальної теорії відносності. Теорія відносності має численні експериментальні підтвердження й до теперішнього часу здається незламним по міцності фізичним бастіоном. Обговорюються напрямки, у яких теорія відносності може бути уточнена. Це рух часток з комплексною або негативною масою, а також ультрарелятивістський випадок – швидкість часток більше швидкості фотонів у сильних гравітаційних полях.

 

ОСОБЛИВОСТІ ТЕПЛООБМІНУ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНИХ ПЕЧАХ З ДУГОЮ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

Данилюк В. В., керівник доц.. Буланий П.Ф.

Національна металургійна академія України

В світовій практиці помітна тенденція до переходу одержання сталі в печах з дугою постійного струму. В таких печах менш інтенсивне пило – і газовиділення, менший рівень звукових і електромагнітних шумів, значно нижча ерозія електродів.

Відсутність літературних даних про особливості теплообміну в таких печах призводить до інтуїтивного пошуку оптимальних параметрів процесу плавлення.

Через технічні труднощі вивчення теплообміну в таких печах вибрана експериментальна модель-стабілізована потоком газу дуга постійного струму, що горить в строго контрольованих умовах.

Ціль роботи-експериментальневивченняенерго-іструмо переносу до аноду дуги постійного струму. Експериментальна установка давала можливість вимірювати вольт-амперну характеристику дуги, загальний і локальний потоки енергії до аноду, температуру і концентрацію електронів в прианодній області, динамічний натиск потоку плазми.

Аналіз експериментальних даних вказує на основний механізм переносу енергії до аноду-це вимушена конвекція. Менший внесок в нагрівання вносять дисоціаційна іон-електронна рекомбінації, а також енергія, що приносять електрони,прискорені в прианодній області дуги.

Порівняння експериментальної моделі і дуги в печі показує, що відсутність вимушеного обдування в печі компенсується присутністю катодного струменя, що виникає за рахунок нерівномірного стиснення стовпа власним магнітним полем. Можливе також незначне зниження конвективної складової і збільшення долі обміну випромінюванням за рахунок більшої довжини і перерізу дуги в печі.

ОТРИМАННЯ ОКСИДНИХ ПОКРИТТIВ З ЗАДАННИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ МЕТОДОМ МIКРОДУГОВОГО ОКСИДУВАННЯ..

Кабацька В.В.,Склярова А.Е., керівники: проф. Тутик В.А., доц.Рожков А.Д.

Національна металургійна академія України

Технологія мікродугового оксидування (МДО) на сьогоднішній день є найбільш перспективною з точки зору створення високотвердих і високоміцних поверхневих шарів на деталях з алюмінієвих сплавів. Потенційні можливості цієї технології дозволяють сформувати модифіковані поверхневі шари, що володіють: високою мікротвердістю, теплостійкістю, зносостійкістю, пористістю гарну адгезію до підкладки і значною товщиною - до 400 мкм.

Однак управління процесом МДО та формування оксидних покриттів із заданими параметрами не достатньо вивчені.

Метою цієї роботи є дослідження технології МДО нанесення оксидних покриттів і їх властивостей на алюмінії і його сплавах.

МДО проводили на експериментальній установці включає: двохелектродну клітинку, термостат U10, джерело живлення постійного струму потужністю P ≈ 5 кВт. Дослідження проводилися в діапазоні робочих напруг U ≈ 300... 650В і при щільності струму до j ≈ 15 А/дм², з використанням електроліту, що містить силікат і гідроксид лужного металу, при температурі Т <308 К. В якості зразків використовувався первинний алюміній марки А6.

Дослідження фазового складу покриття на зразках на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-2. Як показують дифрактограми, після МДО в складі покриття утворюється α-Al₂O₃. Дана фаза має високу зносостійкість і корозійну стійкість.

Досліджувалася корозійна стійкість керамічного покриття за допомогою потенціостата П-5848. Виміряні поляризаційні криві показали, що анодна поляризація практично не обумовлює появу струмів розчинення навіть в електролітах, що містять іони хлору. Це свідчить про досить високі захисні властивості мікродугового покриттів на алюмінії і становить 1 бал за десятибальною шкалою.

Адгезійна міцність покриття визначалася методом нанесення сітки подряпин і становила 100 МПа. Мікротвердість керамічного покриття вимірювали на мікротвердомірі ПМТ-3 і досягала до 60 HRC. Коефіцієнт тертя знизився до 0,08-0,22.

Отримані результати свідчать про високі фізико-механічних та корозійних властивостях отриманих покриттів. Що відкриває перспективність їх використання для захисту та зміни властивостей різних алюмінієвих виробів. В результаті досліджень запропоновано технологію і обрані оптимальні режими отримання методом МДО зносостійких оксидних покриттів на алюмінії і їх сплавах.

 

АКТУАЛЬНІСТЬ ФУНКЦІОНАЬНИХ МАТЕРІАЛІВ ІЗ СТРУКТУРОЮ ШПІНЕЛІ ДЛЯ ЛІТІЄВИХ ДЖЕРЕЛ СТРУМУ

Лантух О., керівник доц. Денисенко О.І.

Національна металургійна академія України

 

Стрімкий розвиток сучасної електронної техніки формує зацікавленість суспільства в розробках нових ефективних літієвих джерел струму. Серед найпоширеніших катодно-активних матеріалів літій-іонних акумуляторів, що випускаються промисловістю, вже тривалий час першість посідає кобальтит літію, але і досі вважається актуальним використання для його заміни порівняно недорогих літійвміщуючих шпінелей. Шпінельні оксиди, що містять метали зі змінною валентністю, наділені широким ізоморфізмом і здатністю саморегуляції фазової однорідності та стехіометрії. Це дозволяє створювати на основі сильно нерівноважних літійвміщуючих шпінелей і їх розчинів електродноактивні речовини для літієвих джерел струму

 

ГРАФІЧНЕ ЗОБРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ І МАГНІТНИХ ПОЛІВ У КОМП’ЮТЕРНИХ ДЕМОНСТРАЦІЯХ

Малиш І.,керівник доц.. Хлинцев В.П.

Національна металургійна академія України

Запропонований Фарадеєм метод зображення електричних і магнітних полів дуже наочний і зручний. Але при побудові формального алгоритму по автоматичному зображенню полів програміст стикається із серйозними труднощами. Для електричного поля системи з декількох десятків або сотень точечних зарядів розрахунок напруженості не викликає ніяких проблем. Одна силова лінія може бути побудована по наступному алгоритмі. Точечний заряд зображується у вигляді кола малого діаметра. На колівибирають кілька точок на рівних відстанях одна від одної в якості стартових. Для кожної точки розраховуються напруженості Ex, Ey. Проводиться лінія, довжина якої пропорційна модулю . Координата наступної точки легко підраховується за значеннями Ex і Ey. Для нової точки розрахунок проводиться аналогічно.

Але при такому підході виникають наступні проблеми. Яким чином забезпечується вимога, щоб густота ліній була пропорційна величині напруженості. Доводиться ускладнювати алгоритм, щоб силові лінії мали однакову довжину. Крім того, необхідно забезпечити запобіжники, що запобігають крах програми при малих відстанях між зарядами через переповнення регістрів.

Запропоновано просту програму на делфі-паскалі, що демонструє поля – одиночного точечного електричного заряду, електричного диполя, зарядженої площини, сфери та інші. Такий же алгоритм застосовуєтьсяі для магнітного поля. Для прикладу наведена програма демонстрації поля магнітного диполя й соленоїда.