Разработан экспериментальный образец электродвигателя с переключаемым магнитным потоком с двумя секционированными статорами и ротором на постоянных (FeNdB) магнитах с применением SMC-материала на основе капсулированных металлических порошков. Создана методика изготовления магнитопроводов на основе
магнитомягких капсулированных диоксидом титана композитов методом порошковой металлургии, включающая в себя компьютерное моделирование компонентов магнитопроводов, создание оснастки для их изготовления методом прессования и выбор технологических режимов прессования. Оснастка для компонентов статора методом прессования в виде пресс-формы изготовлена из закаленной стали 5ХHB. С ее применением спрессованы магнитные
компоненты для двухстаторного комбинированного электродвигателя. Основные электромагнитные характеристики компонентов измерены с помощью экспресс-магнетометра. Комплексные исследования показали, что магнитные компоненты обладают достаточной прочностью и необходимыми электромагнитными характеристиками для
создания двухстаторного комбинированного данного типа электродвигателя. На основе изготовленных магнитных компонентов создан экспериментальный образец электродвигателя с максимальной расчетной мощностью 15 кВт. Преимущества композиционного материала перед электротехнической сталью и другими магнитомягкими сплавами позволяют обеспечить более широкое их применение в электрических машинах с целью повышения удельной мощности при высокой скорости вращения с меньшими потерями.

Проведено исследование зависимости характеристик прочности и пластичности, а также микротвердости образцов из коррозионно-стойкой стали 40Х13 от режимов лазерной поверхностной закалки волоконным лазером. В зависимости от размеров пятна сканирования и скорости сканирования на противоположных плоскостях образца с габаритными размерами 20 × 200 мм наносились 3–5 дорожек. Проведены испытания образцов на статическое разрушение и исследования микротвердости материала образцов по глубине измененной структуры. Установлено, что разрушение обработанных образцов во всех случаях имело хрупкий характер с невысоким уровнем разрушающих деформаций при напряжениях ниже предела прочности исходного материала. Построенные диаграммы растяжения указывают на незначительное влияние лазерной обработки на величину модуля упругости материала. Исследования твердости материала закаленной лазером дорожки и микротвердости материала по глубине зоны измененной структуры показало их увеличение до 3–4 раз в сравнении с исходными характеристиками. Полученные результаты могут служить базой для исследования взаимосвязи между режимами нагрева лазерным лучом и свойствами материала упрочненной зоны.

Выполнено моделирование деформационного поведения сплава никелида титана Ti–55,84 мас.% Ni (TiNi) с покрытиями из нитрида титана (TiN), полученными вакуумно-дуговым осаждением. С использованием методов дифференциальной сканирующей калориметрии и трехточечного изгиба исследованы параметры мартенситных превращений и деформационное поведение данного сплава. Обоснованы значения характеристических температур TiNi для его использования в качестве материала медицинского назначения. Рассмотрены упруго-силовые характеристики сплава, связанные с проявлением свойств в сверхэластичном состоянии. Установлены зависимости изменения фазового предела текучести, напряжения разгрузочного плато и остаточной деформации образцов TiNi с TiN-покрытиями от температуры окружающей среды в диапазоне от 6 до 37 °С. На основе данных зависимостей получена деформационная кривая, позволяющая прогнозировать механическое поведение изделия из никелида титана, например, стента до и во время его имплантации в организм человека. Сплавы с памятью формы на основе TiNi широко применяются в различных отраслях медицины, в связи с этим перспективны разработки технологических приемов изготовления изделий из TiNi с высокими показателями коррозионной стойкости.

Получена аналитическая зависимость для определения амплитуды колебаний резиноармированной гусеницы в пролете свободной ветви обвода трактора между поддерживающими катками. Исследован процесс колебаний указанного типа гусеницы в середине пролета свободной ветви при работе гусеничных тракторов марки «Беларус» в тяговом и транспортном режимах с учетом скорости движения. Показано, что в качестве определяющего критерия по выбору параметров пролетов свободной ветви обвода необходимо принимать резонансные режимы поперечных колебаний резиноармированной гусеницы на эксплуатационных диапазонах работы трактора. Рассчитаны максимальные значения амплитуд колебаний такой гусеницы в пролете свободной ветви обвода между поддерживающими катками для семейства гусеничных тракторов «Беларус» при различных режимах работы. Проведен частотный анализ колебаний и установлено, что на гусеничных сельскохозяйственных тракторах с резиноармированными гусеницами возможен режим возникновения резонансных колебаний в пролете свободной ветви обвода между поддерживающими катками. Получена аналитическая зависимость для определения предельного расстояния между поддерживающими катками обвода гусеничного трактора с резиноармированной гусеницей, упругой и заблокированной подвесками по критерию вывода резонансного режима колебаний гусеницы в пролете свободной ветви за эксплуатационный диапазон работы трактора. Рассчитаны значения предельных расстояний между поддерживающими катками для тракторов «Беларус» 1802, 2102 и 2103 при различных режимах работы подвески. Определено необходимое количество поддерживающих катков и даны рекомендации по месту их установки. Результаты настоящих исследований могут быть использованы при создании и эксплуатации тракторов с резиноармированными гусеницами.

Приведены результаты исследования процесса нагревания влажных капиллярно-пористых тел различного состава (мясных изделий) при термообработке в сухом воздухе и паровоздушной смеси в условиях вынужденной циркуляции греющей среды. Исследования проводились на влажном обезжиренном образце (мясо куриного филе) и маловлажном жирном образце (лопаточная часть свинины), сформованных в виде цилиндра и пластины. Показано, что процесс нагревания мясных изделий различного состава подчиняется закономерностям теории нестационарной теплопроводности однородных тел, несмотря на многообразие сопутствующих фазовых и физико-химических преобразований. Установлено, что регулярный режим нестационарной теплопроводности наступает при Fo ≥ 0,2 для всех исследуемых вариантов. На основании обработки и анализа экспериментальных данных получены критериальные уравнения вида Θ = f(Fo,Bi) для центрального слоя исследуемых изделий в диапазоне температур 160–240 °С. Установлено, что особенности нагревания мясных изделий в среде паровоздушной смеси приводят к меньшим значениям коэффициентов μ1 и N(Bi) при регулярном режиме по сравнению с нагреванием в сухом воздухе. При этом для маловлажных жирных образцов характерны более низкие значения μ1 и N(Bi) по сравнению с влажными обезжиренными. В результате сравнения с табличными данными для твердых тел показано, что экспериментальные коэффициенты μ1 и N(Bi) характеризуются меньшими значениями для всех исследуемых вариантов. Установлено, что характер изменения N(Bi) и μ1 для твердых тел и изучаемых изделий противоположен, то есть при росте числа Bi для твердых тел характерно увеличение N(Bi) и μ1, в то время как для исследуемых изделий характерно их уменьшение. Практическая значимость исследований состоит в повышении качественных характеристик мясных рубленых изделий и оптимизации оперативного производственного планирования за счет применения методики прогнозного расчета продолжительности тепловых операций.

Приводится описание разработанного аппаратно-программного комплекса для исследования объемных параметров дыхания. Для определения указанных параметров дыхания (жизненной емкости легких и дыхательного объема) предлагается способ регистрации движения грудной и брюшной стенок по изменению габаритных размеров грудной клетки и живота с ранжированием по анатомическим особенностям человека. Разработана методика исследования объемных параметров дыхания, основанная на методе видеосъемки движения грудной клетки и брюшной стенки человека. Предложенная методика была использована при оценке объемных параметров дыхания среди мужчин в возрасте 20–22 лет. Индекс массы тела (ИМТ) варьировался от 18,2 до 30,1 кг/м2. С помощью аппаратно-программного комплекса проведены исследования объемных параметров дыхания совместно с предложенным способом регистрации биомеханики дыхания, сделаны выводы о взаимосвязи объемных параметров дыхания и значений отклонений габаритных размеров грудной клетки и живота во время дыхания. Проведен корреляционно-регрессионный анализ объемов вдыхаемого/выдыхаемого воздуха и значений отклонений габаритных размеров грудной клетки и живота. Полученные результаты свидетельствуют о сильной взаимосвязи объемных параметров дыхания и значений отклонений габаритных размеров грудной клетки и живота.

Предлагается метод уменьшения влияния эффекта саморазогрева в транзисторах с высокой подвижностью электронов на основе нитрида галлия, который заключается в использовании слоя нитрида бора в качестве теплоотводящего элемента. Высокая теплопроводность и низкая электрическая проводимость нитрида бора позволяют располагать слой на его основе вблизи активной области и находиться в плотном контакте с электродами и теплопоглощающим элементом, формируя таким образом дополнительный канал для отведения избыточного тепла. Результаты численного моделирования транзистора с высокой подвижностью электронов на основе нитрида галлия с теплоотводящим элементом на основе нитрида бора указывают на улучшение электрических, частотных и переходных характеристик, увеличение напряжения пробоя. В случае сапфировой подложки максимальная температура в структуре прибора, работающего на уровне 3,3 Вт/мм, снижается на 82,4 °С, при этом напряжение пробоя, рассчитанное при напряжении затвор-исток 2 В, повышается на 357 В. Граничная частота и максимальная частота генерации, определенные при напряжении затвор-исток 6 В и напряжении сток-исток 30 В, увеличиваются в 1,38 и 1,49 раз, соответственно. Предлагаемое конструктивно-технологическое решение может использоваться и для других мощных приборов.

Для повышения эффективности бортовой корреляционно-экстремальной системы сопровождения при наличии изоморфных преобразований текущего изображения объекта (изменения уровня яркости, масштаба, сдвига и поворота изображения), а также помех естественного и искусственного происхождения в процессе наблюдения предлагается новый способ адаптивного формирования опорного изображения. Он заключается в применении многогипотезного измерителя с межобзорной памятью гипотез, в состав которого входят фильтры Калмана 0-го и 1-го порядка и фильтр Сингера 0-го порядка. Проводится сравнение предлагаемого способа адаптации с известными способами покадровой смены и «экспоненциального сглаживания». Для проведения сопоставительного моделирования разработан комплекс математического моделирования, в котором использован имитатор входного воздействия на базе кроссплатформенной среды Unity3D, учитывающий кинематику движения наземных объектов и полета беспилотного летательного аппарата в нормальной системе координат. Эффективность сопровождения наземных объектов каждым из способов оценивалась по величине усредненного коэффициента проводки. Полученные результаты исследований могут быть использованы при разработке разведывательных БЛА, функционирующих в реальном масштабе времени.