Періодичні видання СумДУ
Permanent URI for this communityhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/69
Browse
15298 results
Search Results
Item Controlled synthesis of TiB2-TiC composite: Substantiation of the homogenizing Joule thermostatting efficiency and improvement of SHS-compaction technology in a vacuum(Sumy State University, 2024) Jandieri, G.; Sakhvadze, D.This research aims to improve and substantiate the efficiency of homogenization heat-stabilizing Joule heating on ceramic-matrix composites of TiB2-TiC system with a 2:1 component ratio during its synthesis. For this purpose, an improved technological approach is proposed, which is based on the known method of SHS-compacting but differs by the possibility of controlled Joule influence on the synthesis products, which is achieved by the use of a special electrothermal vacuum press-mold functioning according to a particular control algorithm. The task of controlled Joule heating is a compensation of the temperature gradient formed in the synthesized workpiece, which is solved by passing in it a direct current directed in line with the vector of propagation of the combustion wave. An indicator of assessment of the degree of compensation of the noted temperature gradient is the Seebeck effect, excited between the upper and lower surface of the SHS workpiece, which should be brought to zero in the process of Joule thermostatting. It was experimentally revealed that compensation of the noted temperature gradient with heat released predominantly by electrically conductive and Joule-heated TiC grains leads to their softening, which contributes to more uniform compaction of the workpiece due to diffusion coalescence of these grains around prism-shaped hard TiB2 crystals. Such consolidation leads to a significant increase in the quality of structural packaging and a reduction in the number and volume of micropores, as a result of which the performance properties of the composite improve on average by 10–15 %.Item Kinematic analysis of 3-PRPPS spatial parallel manipulator with circularly guided base for singularity-free robotic motions(Sumy State University, 2024) Shaik, H.S.Robot manipulators are classified as serial manipulators and parallel manipulators. Parallel manipulators are classified into planar and spatial parallel manipulators (SPMs). The parallel manipulators have moved and fixed platforms connected with serial chains. The parallel manipulators have many linkages, which create a singularity problem. The singular positions of SPMs have also gained substantial attention in various industrial applications due to their intrinsic advantages in precision, flexibility, and load-bearing capabilities. The 3-PRPPS SPM has three prismatic joints, one spherical joint, and one revolute joint. This work changed the fixed base with a circular guided base to avoid singularity issues. The manipulator was modeled with direct kinematic relations. The Jacobian matrix for position and orientation was derived. The workspace was taken as the common area of the three circles, whose radius was the maximum arm length. The position and orientation of the end effector were traced. In the form of the end effector traces, no singularities in the mechanism were observed. The path of the robot manipulator was observed in all the possible positions and orientations. The multi-body simulation was also conducted on the 3-PRPPS manipulator, the main findings of which are presented in this article.Item A FSS Loaded High Gain Semi-Circle Monopole Antenna for 5G Applications(Sumy State University, 2024) Ambika, A.; Sivashanmugavalli; Parthiban, N.; Chandran, S.; Das, S.; Mahapatra, R.K.У статті пропонується плоска монопольна антена у формі півкола для програм 5G з метою покращеного підсилення. Коефіцієнт підсилення запропонованої антени збільшується шляхом навантаження на площину заземлення шаром FSS. Для побудови шару FSS пропонується елементарна комірка шестикутної форми. У роботі також представлено склад архітектурних рівнянь для створення смугового гексагонального відбивача з використанням гексагональної геометрії та планарного монопольного випромінювача. Розмір запропонованої антени компактний 20 x 18 мм2. Підкладки монополя та FSS виготовлені на підкладці FR4 (εr = 4,4) висотою 1,6 мм. Шестикутні накладки розміщені з відстанню 0,6 мм і 14 мм нижче головного випромінювача. Шестикутний рефлектор і друкована форма монопольної антени розроблені для діапазонів n77 і n78 NR. Для виконання моделювання використовується програмне забезпечення ANSYS HFSS. Прототип виготовляється, а результати перевіряються шляхом вимірювання S-параметра, посилення та діаграми спрямованості. Результати перевіряються шляхом проведення вимірювань у безеховій камері за допомогою VNA з відстанню між елементами 0,6 мм. Виміряна/змодельована фракційна смуга пропускання антени становить 19,14 %, з піковим посиленням 6 дБ та максимальною спрямованістю 6,2 дБ. Запропонована гексагональна структура FSS забезпечує краще підсилення (покращення майже на 6 дБ) і узгодження імпедансу від 3,9 до 5,04 ГГц, що ефективно може використовуватись для програм 5G.Item Artificial Intelligence Analysis of Protein Compositions on Engineered Nanomaterials(Sumy State University, 2024) William, P.; Yogeesh, N.; Lingaraju; Chetana, R.; Vasanthakumar, T.N.; Verma, V.Білкові композиції, що наносяться на розроблені наноматеріали (ENM), вимагають наявності нанорозмірних білкових молекул для багатьох біохімічних цілей. Потенційна небезпека токсичності та вимога до повної оцінки безпеки, викликаної складною взаємодією між наночастинками та біологічними системами, є проблемними. Ефективно підходи флуорескаміну для прогнозування білкового складу на синтетичних наноматеріалах ENM можуть прояснити біохімічні дані ENM, які знаходяться в біологічних структурах, без потреби в довгостроковій перспективі. дослідження білкового складу. Модель стійкої логістичної регресії з оптимізованою поліпептидною хімічною реакцією (PCRO-RLRM) — це інноваційна технологія штучного інтелекту (ШІ), яка буде використана в цьому дослідженні. Білковий склад аналізують за допомогою методики нормалізації Z-score. Ключові елементи з нормалізованих даних, корисні для вивчення білків або амінокислотних ділянок, виділяються за допомогою позиційноспецифічної оціночної матриці, або PSSM. Застосування оптимізації поліпептидної хімічної реакції (PCRO) для зміни параметрів алгоритму покращує прогнозовану продуктивність методу RLRM. Результати показують, що комбінація PCRO-RLRM перевершує алгоритм аналізу складу білка за точністю (96,57%), чутливістю (94,5%) і специфічністю (98,03%). Цей новий підхід має потенціал для сприяння відкриттям у біохімії на основі наноматеріалів і вдосконаленню методів біоінженерії.Item Electronic Structure and Thermoelectric Properties of β-Ag8GeSe6 Crystal Calculated by DFT(Sumy State University, 2024) Semkiv, I.V.; Ilchuk, H.A.; Pawłowski, M.; Kashuba, N.Yu.; Pokladok, N.T.; Kashuba, A.I.β-Ag8GeSe6 кристалізується в ромбічній структурі (просторова група Pma21) при кімнатній температурі та досліджується в рамках теорії функціоналу густини. Теоретичні першопринципні розрахунки електронної зонної структури, густини станів, коефіцієнта Зеєбека, коефіцієнта потужності, електропровідності та ефективної маси електрона та дірки кристала β-Ag8GeSe6 оцінені за допомогою узагальненого градієнтного наближення (GGA). Було використано функціонал Пердью–Берка– Ернзерхофа (PBE). Ефективна маса електронів і дірок була розрахована на основі електронної зонної структури. Вивчаються та обговорюються коефіцієнт Зеєбека, коефіцієнт потужності та електропровідність як функціональна температура. Усі отримані значення при кімнатній температурі порівнюються з відомими експериментальними результатами.Item The Experimental Setup for the Study of Sources of Positive and Negative Ions(Sumy State University, 2024) Baturin, V.A.; Roenko, O.Yu.; Karpenko, O.Yu.; Litvinov, P.O.У сучасній медицині, прискорювальній техніці, виробництві напівпровідників існує потреба в розробці джерел іонів різних елементів, здатних генерувати струми в широкому діапазоні значень від 1 мкА до 100 мА. Перед використанням створених джерел іонів у конкретних прикладних випадках необхідно їх детально дослідити, оптимізувати робочі параметри та вивчити основні характеристики іонного пучка. Струм, емітанс, яскравість, розподіл енергії та масовий склад, стабільність вихідного сигналу пучка є важливими для отримання якісного результату. У статті представлено розроблений в ІПФ НАНУ стенд для випробування джерел іонів. Розроблена установка дозволяє досліджувати різні джерела іонів металів і газу, як негативних, так і позитивних іонів. Установка має всі інструменти для детального дослідження таких параметрів іонного струму, як розподіл іонів за енергіями, по масі, емітанс, профіль пучка, витрата робочого газу. Розроблений прилад для вимірювання розподілу іонів за масою дозволяє досліджувати елементний склад пучка. Вимірювання розподілу частинок за енергією необхідно для дослідження джерела на можливість його використання з конкретними прискорювачами заряджених частинок і технологіями імплантації. Емітансометр дозволяє дослідити емітанс пучка і отримати його профіль. На установці проведено серію досліджень розпилювального джерела іонів металу, дуоплазматрона, джерела негативних іонів, детально вивчено характеристики створюваних ними пучків іонів, визначено значення емітансу та масового розподілу частинок. Розроблена установка дозволяє забезпечити детальне дослідження практично будь-якого типу джерел іонів для технологій іонної імплантації.Item Dynamics of Anisotropic Universes in LRS Bianchi Type-V Cosmological Model with Perfect Fluid in Generic Viable Non-Minimally Coupled f(R, T) Gravity(Sumy State University, 2024) Mete, V.G.; Ingle, V.M.Космологічна модель LRS Б'янкі типу-V була широко вивчена в рамках загальної теорії відносності та інших модифікованих теорій гравітації. У цій статті ми досліджуємо динаміку космологічної моделі LRS Б'янкі типу-V за наявності ідеальної рідини та немінімально пов’язаної f(R, T) гравітації. Стаття присвячена розрахунку рівняння поля для загальної немінімально пов’язаної гравітації f(R,T) = α1RmTn + α2T(1+α3TpRg) та вивчаємо їх вплив на еволюцію Всесвіту. Розглядають ідеальну рідину як джерело матерії та досліджують її вплив на динаміку космологічної моделі. Проаналізована поведінка масштабного фактора, щільності енергії та тиску в режимах раннього та пізнього часу. Крім того, досліджена стабільність рішень та їх сумісність із даними спостережень. Висновки відображають роль немінімального зв’язку та ідеальної рідини у формуванні космологічної еволюції в моделі LRS Б'янкі типу-V. Це дослідження дає розуміння взаємодії між модифікованими теоріями гравітації, космологією та природою темної енергії.Item Optimization of Subthreshold Swing in Vertical Tunnel FET Using Low Work Function Live Metal Strip and Low k Material in the Drain(Sumy State University, 2024) Selvi, K.K.; Dhanalakshmi, K.S.У цій роботі описано вертикальну тунельну структуру польового транзистора за наявності металевої смуги під напругою та матеріалу з низькою діелектричною проникністю та детально проаналізовано її показники продуктивності. Матеріал з низьким діелектричним вмістом SiO2 включено в область каналу/стоку. Металева стрічка з низькою роботою виходу під напругою (молібден) поміщається в діелектричний шар HfO2 з високим коефіцієнтом виходу в області джерела/каналу. Пристрій перевіряється за параметрами Ioff, підпорогове коливання, порогова напруга та співвідношення Ion/Ioff. Введення металевої стрічки під напругою в шар діелектрика ближче до межі джерело-канал призводить до мінімального підпорогового нахилу та гарних показників співвідношення Ion/Ioff. Низький діелектричний матеріал у стоці зменшує ємність Cgd-Miller. Як шар SiO2, так і стрічка з низькою продуктивністю роботи демонструють чудове зниження струму витоку до 1,4 x 10 – 17 А/мкм. Конструкція забезпечує підпорогове коливання 5 мВ/декаду, що є чудовим покращенням TFET, струм увімкнення 1,00 x 10 – 5 А/мкм, співвідношення Ion/Ioff становить 7,14 x 1011 і порогова напруга 0,28 В.Item Analysis of Thermal Processes in the Heat Exchange Unit of a Combined Photovoltaic Plant with Solar Radiation Concentration(Sumy State University, 2024) Khrypunov, G.S.; Nikitin, V.O.; Meriuts, A.V.; Minakova, K.O.; Zaitsev, R.V.; Kirichenko, M.V.; Shelest, T.M.Дана стаття присвячена вдосконаленню проектного рішення комбінованих термофотоелектричних систем, що працюють в умовах концентрованого сонячного випромінювання. Основною проблемою є забезпечення ефективного відведення тепла від фотоприймальної поверхні таких систем і передача цієї теплової енергії рідкому теплоносії. У разі використання концентрованого сонячного випромінювання з високою щільністю енергії на фотоприймальній поверхні проблема інтенсифікації процесів теплообміну є критичною для забезпечення ефективної та довгострокової роботи комбінованих термофотоелектричних систем. На основі аналізу теплових процесів запропоновано конструкцію теплообмінної установки комбінованої фотоелектричної установки. Основною конструктивною особливістю запропонованого рішення є мікроканали, виконані на задній пластині фотоприймальної поверхні. Показано, що така конструкція створює перехідний режим потоку теплоносія, що дозволяє ефективно охолоджувати сонячні батареї в умовах концентрованого сонячного випромінювання та потенційно дозволить отримати рекордні значення коефіцієнта теплообміну між теплоносієм і верхньою пластиною радіатора. Використано методику аналізу з використанням критеріальних гідродинамічних рівнянь та чисельного моделювання; результати, отримані в обох випадках, добре збігаються. Оцінено ефективність, теплові та електричні характеристики комбінованої фотоелектричної системи з концентрацією сонячного випромінювання. Зроблено попередні оцінки питомих параметрів встановлених енергетичних характеристик ТЕЦ, які за умов АМ1 та 400-кратної концентрації сонячного випромінювання для сонячних елементів з ККД 30 % мають такі значення: електрична потужність 650 Вт, теплова потужність 2370 Вт, загальна встановлена корисна потужність 3020 Вт, загальна ефективність 87 %, що значно перевищує параметри, досягнуті для існуючих сонячних електростанцій.Item Impact of Friction Stir Spot Welding Process Parameters on Weld Strength for Similar Aluminum Alloys(Sumy State University, 2024) Verma, V.K.; Tripathi, A.; Sharma, C.; Garg, A.K.Зварювання алюмінієвих сплавів є важливим процесом, який використовується в кількох галузях промисловості, включаючи автомобільну, суднобудівну та аерокосмічну. Зварювання алюмінієвих сплавів традиційними методами зварювання утруднено з різних причин, зокрема плавлення алюмінію; однак зварювання тертям з перемішуванням (FSW) — це техніка твердотільного зварювання без розплавлення, яка може запобігти об’ємному плавленню алюмінію під час процесу, отже прийнятний підхід для з’єднання алюмінієвих сплавів. Точкове зварювання тертям із перемішуванням (FSSW), різновид FSW, є потенційним методом створення точкових з’єднань між алюмінієвими сплавами. На якість зварювання та механічні властивості впливає геометрія інструменту та параметри процесу, що використовуються під час FSSW. У даній роботі успішно реалізована технологія точкового зварювання алюмінію 2024-Т3 тертям з перемішуванням з використанням зварювального інструменту зі сталі Д3. У цій експериментальній роботі використовуються такі параметри процесу, як швидкість шпинделя 1500 об/хв, 1750 об/хв і 2000 об/хв з часом витримки 2 с, 4 с і 6 с. Ми досліджували вплив періоду витримки та швидкості шпинделя на напругу зсуву, зберігаючи швидкість занурення та глибину постійними. Сила, що діє на інструмент FSSW під час процесу зварювання, також досліджується для заданого часу витримки та швидкості шпинделя. Найбільша сила зсуву при розтягуванні була зареєстрована для зварного шва, сформованого при 2000 об/хв з часом витримки 6 секунд.