УДК 538.3:550.372:620.1:621.6
Р. М. Джала, Б. Я. Вербенець, М. І. Мельник
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОФІЗИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ СЕРЕДОВИЩА НА ЄМНІСТЬ МЕТАЛЕВОГО ЦИЛІНДРА З ІЗОЛЯЦІЄЮ
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України
E-mail: dzhala@ipm.lviv.ua

На основі розв’язку крайової задачі електродинаміки для металевого циліндра з ізоляційним шаром в електропровідному середовищі виведено формули компонент поля основної квазі-ТЕМ хвилі і ефективної ємності структури. Використано теорему Гауса. Розраховано залежності ефективної ємності від частоти поля, електропровідності середовища і провідності ізоляції підземного трубопроводу. Виявлено, що за низьких електропровідності середовища і частоти поля формула ємності коаксіального кабелю неправомірна. Ключові слова: ємність, ізольований циліндр, електромагнетне поле, частота, коаксіальний кабель, підземний трубопровід, провідність середовища.

R. M. Dzhala, B. Ya. Verbenets, M. I. Melnyk
ELECTRIC CAPACITY OF METAL CYLINDER WITH AN INSULATING LAYER IN CONDUCTIVE MEDIUM
H. V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine

The electrical capacity of structural elements is needed to research the characteristics of electromagnetic field parameters for nondestructive testing and diagnosing technical condition. In theory guiding systems, screening, examinations of underground pipeline capacity formula for coaxial condenser of ideal design is often used. On the basis of the solution of the boundary problem of electro-dynamics for a metal cylinder with an insulating layer in electroconductive medium formulas of field components of quasi-TEM wave and the effective capacity of the structure are received. Gaussian theorem is used. Calculation of the effective capacity depending on the field frequency, electrical conductivity of environment and insulation for underground pipeline are calculated. It is shown that at low environment conductivity and low field frequency using coaxial cable formula is not cored. When calculating the capacity of the metal structure with the insulating cover in low conductivity medium and at low frequencies the capacity formula, based on calculations of the electrostatic field charged body should not be applied. We must use solutions based on electrodynamic problem taking into account the relationship between the frequency of the field distribution of frequency. Keywords: capacity, insulated cylinder, electromagnetic field, frequency, coaxial cable, underground pipeline, conductivity environment.

УДК 519.248
Т. О. Стефанович, С. В. Щербовських
МОДЕЛЬ НАДІЙНОСТІ ДЛЯ АНАЛІЗУ ПРИЧИН НЕПРАЦЕЗДАТНОСТІ СИСТЕМИ ІЗ ПЕРЕДАВАННЯМ ФУНКЦІЙ МІЖ ОДНОТИПНИМИ МОДУЛЯМИ 
Національний університет “Львівська політехніка”
E-mail: stefanovych@lp.edu.ua, shcherbov@lp.edu.ua

Запропоновано математичну модель надійності системи із передаванням функцій між однотипними модулями, яка адекватно враховує вплив коефіцієнта навантаження для елемента, який з’єднує однотипні модулі, на ймовірнісні характеристики причин непрацездатності системи. Для визначення характеристик надійності застосовано динамічне дерево відмов та марковську модель. Ключові слова: модель надійності, динамічне дерево відмов, марковська модель, причина непрацездатності, резервування.

T. O. Stefanovych, S. V. Shcherbovskykh
RELIABILITY MODEL FOR FAILURE CAUSE ANALYSIS OF A SYSTEM WITH FUNCTION TRANSFERING BETWEEN UNIFORM MODULUS
Lviv Polytechnic National University

The mathematical reliability model for system with function transferring between uniform modulus is proposed. Function transferring is used for system reliability improving. The model is formed for failure cause analysis of such system. The reliability is formalized based on dynamic fault tree. Special repeater gate block is used for load-sharing condition definition. In particular, the gate block provides adequately taking into account load-sharing processes for connecting component that is installed between uniform modulus. For failure cause characteristics calculation dynamic fault tree is transformed to Markov model. The Markov model is created based on tensor formulas that taking into account component life distributed by Weibull. Using the simulation results failure cause priority is determined. Keywords: reliability model, dynamical fault tree, Markov model, failure cause, redundancy.

УДК 535.361: 620.186
І. Б. Івасів
ОЦІНКА РОЗМІРІВ КОРОЗІЙНИХ ВИРАЗОК ЗА КРИТЕРІЄМ ГЛАДКОСТІ ОБВІДНОЇ СИГНАЛУ СЕНСОРА ДИФУЗНОГО ВІДБИВАННЯ СВІТЛА
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України
E-mail: greg@ipm.lviv.ua

Запропоновано метод оцінювання розмірів точкових корозійних мікродефектів металевих поверхонь на основі аналізу другої похідної сигналу призматичного сенсора дифузного відбивання світла, зокрема критеріїв гладкості, які базуються на нормах цієї похідної. Показано, що у діапазонах розмірів мікродефектів 2...8 мкм та 6... 12 мкм залежність запропонованих критеріїв від розміру близька до лінійної. Ключові слова: корозійні виразки, оцінювання розмірів, оптичний сенсор, дифузне відбивання світла, моделювання, сигнал, критерії гладкості.

I. B. Ivasiv
CORROSION POINTS SIZING BY SMOOTHNESS CRITERION FOR SIGNAL ENVELOPE OF LIGHT DIFFUSE REFLECTION SENSOR
H. V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine

The method of sizing the corrosion point microdefects for metal surfaces is proposed on the base of the signal of the prismatic sensor of diffuse light reflection. Based on differential formulae the second derivatives of modelled signal are analysed. It is shown that these derivatives behaviour depends on the microdefects sizes more obviously. In particular, the several smoothness criteria based on the Euclidian, square Euclidian norms for the second derivatives as well as on the inversed norms are proposed. These criteria showed the unambiguous dependence on the size of corrosion microdefects and even near linear dependences within 2... 8 pm subrange for the quadratic Euclidian norm criterion and within 6... 12 pm subrange for the inverse Euclidian norm criterion. Keywords: corrosion points, sizing, optical sensor, diffuse light reflection, modelling, signal, smoothness criteria.

УДК 519.6
А. Л. Єрохін, Г. А. Зацеркляний
АНАЛІЗ ТЕПЛОМАСООБМІНУ В ПРИМІЩЕННІ БУДІВЛІ
Харківський національний університет радіоелектроніки
E-mail: andriy.yerokhin@nure.ua, george.zatserklyany@gmail.com

Запропоновано інформаційну технологію аналізу конвективного теплообміну в приміщенні будівлі в наближенні нестаціонарного тривимірного турбулентного потоку двокомпонентної пароповітряної суміші за наявності внутрішніх джерел і стоків енергії. Ключові слова: інформаційна технологія, модель, нестаціонарній тривимірний турбулентний рух, пароповітряна суміш.

A. L. Yerokhin, H. A. Zatserklyanyi
HEAT AND MASS EXCHANGE ANALYSIS INDOORS
Kharkiv National University of Radio Electronics

The information technology of convective heat exchange analysis indoors within the limits of a non-stationary three-dimensional turbulent flow of two-component steam-air mixture in the presence of internal sources and sinks of energy is proposed. Turbulence modeling is based on a Menter’s SST-model, which is a combination of known k-c and k-oi models. In this case we use several types of boundary conditions, including permeable boundary conditions within the calculated area (input and output), boundary conditions on a solid impermeable wall, boundary conditions of symmetry, periodic boundary conditions. For numerical implementation of convective heat and mass exchange indoors we use the finite volumes method. Keywords: model, non-stationary three-dimensional turbulent flow, steam-air mixture.

УДК 681.7: 621.396
О. П. Максименко
АНАЛІЗ ПОХИБОК ГЕОМЕТРИЧНОЇ КОРЕКЦІЇ СПЕКЛ-ЗОБРАЖЕНЬ НА ОСНОВІ ПЕРЕТВОРЕННЯ ФУР’Є-МЕЛІНА
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України
E-mail: maksymenko@ipm.lviv.ua

Проаналізовано похибки, які виникають під час визначення параметрів відносних геометричних трансформацій спекл-зображень, та показано їх вплив на точність встановлення дійсних деформацій поверхні. Отримано аналітичні вирази для оцінювання похибок та шляхом комп’ютерного моделювання показано справедливість таких оцінок. Для кращого виявлення інформативного крос-кореляційного піка запропоновано використовувати високочастотну фільтрацію спектральних амплітуд перед лог-полярним перетворенням. Ключові слова: цифрова кореляція зображень, лог-полярне перетворення Фур’є-Меліна, оцінка похибок, геометрична корекція спекл-зображень.

О. P. Maksymenko
ANALYSIS OF THE ERRORS OF GEOMETRICAL CORRECTION OF SPECKLE IMAGES BASED ON FOURIER-MELLIN TRANSFORM
H. V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine

The errors of an algorithm then determining parameters of the relative geometric transformations of the speckle images, based on log-polar Fourier Melina transform are analyzed. The analytical expressions for estimation of the errors in determining the relativity rotation and scaling are proposed. The computer simulation based on speckle images modeling confirms the validity of the proposed analytical expressions. Results presented in this paper show the linearity of the relativity rotation angle error and is inversely proportional to the size of the speckle image, while the error set of the scale is nonlinear. For reliable detection of the informative conelation peak, the high-frequency filtering of the spectrum amplitude of the speckle image, before the log-polar transform is used. The results obtained in the work allow assessing the enors which arise when the geometrical transformations of speckle images are present and its influence on the accuracy of the actual deformation fields calculated after correction of the transformation of speckle images. Keywords: digital image correlation, Fourier-Mellin log-polar transform, errors estimation, geometrical correction of speckle-images.

УДК 620.179
І. Б. Івасенко
ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ НЕПРОВАРІВ НА ОЦИФРОВАНИХ РЕНТГЕНОГРАМАХ ЗВАРНИХ ШВІВ
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України
E-mail: ivasenko@ipm.lviv.ua

Запропоновано метод визначення геометричних розмірів непроварів. Для цього локалізовано канавковий еталон чутливості, оцінено глибину перепадів канавок у рівнях сірого, визначено параметр нерізкості зображення. Сегментовано непровари в зоні зварного шва, визначено їх розміри за еталоном чутливості. Метод апробовано на реальних зображеннях зварних швів. Ключові слова: зварні шви, дефекти, обробка зображень, сегментація.

I. B. Ivasenko
DETERMINING THE GEOMETRIC DIMENSIONS OF LACK OF PENETRATION ON DIGITAL RADIOGRAPHIC IMAGES OF WELDED JOINTS
H. V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine

Radiographic control of joint welds is often used to test the quality of oil and gas pipelines, technological and industrial pipes. The problem of automatic welding quality control is still not fully solved. The method of determining the geometric dimensions of lack of penetration on scanned X-ray films of tubes is proposed. For this aim, we locate the groove-type standard, estimate the groove depth in gray levels and determine the image blur parameter. Then we divide the lacks of penetration in the weld zone using superposition of single-scale implementations of retinex on the basis of local smoothing, evaluate defects size and depth by the groove-type standard. The method was tested on real images of welded joints and compared with measurements by a cathetometer. Keywords: weld joints, defects, image processing, segmentation.

УДК 004.932
О. Р. Берегуляк, Р. А. Воробель
ВИРІВНЮВАННЯ ОСВІТЛЕНОСТІ ОБ’ЄКТІВ СЦЕНИ З ВИКОРИСТАННЯМ ЛОГАРИФМІЧНОГО ПЕРЕТВОРЕННЯ
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України
E-mail: oberehulyak@ipm.lviv.ua, roman.vorobel@gmail.com

Проаналізовано проблему вирівнювання освітленості об’єктів на зображенні сцени. Виявлено, що можливим її розв’язком є застосування одномасштабного ретинексу, започаткованого в працях Е. Ленда. Описано базову модель одномасштабного ретинексу. Показано, що в його основі - інверсія відносного локального контрасту. Для забезпечення можливості вибору оптимального за розрізненням результуючого зображення побудовано параметричну модель вирівнювання освітленості, яка ґрунтується на логарифмічному перетворенні інверсії зваженого контрасту. Наведено результати опрацювання синтезованого зображення. Проілюстровано кількісний вибір оптимально перетвореного зображення за ознакою більшого розрізнення деталей у всьому діапазоні інтенсивностей. Ключові слова: опрацювання зображень, ретинекс, логарифмічне перетворення, вирівнювання освітленості.

O. R. Berehulyak, R. A. Vorobel
LUMINOSITY EQUALIZATION OF SCENES OBJECTS USING THE LOGARITHMIC TRANSFORMATION
H. V. Karpenko Physico-Mechanical Institute of the NAS of Ukraine

The problem of luminosity equalization on the image of scene is considered. It is shown that usage of single scale retinex, launched by E. Land, is its possible solution. The basic model of single scale retinex is analyzed. It is shown that this model is based on the usage of local contrast inversion. The parametric model of luminosity equalization is built to ensure optimal choice of the resulting image by the distinction. It is based on logarithmic transformation of inversion of weighted contrast. The results of the synthesized image processing are shown. The quantitative selection of optimally processed image on the basis of better details distinguishing in full range of intensities is illustrated. Keywords: image processing, retinex, logarithmic transformation, luminosity equalization.

УДК 004.738.5
В. В. Литвин, О. І. Ремешило-Рибчинська, В. А. Висоцька
ПОБУДОВА ОНТОЛОГІЇ АРХІТЕКТУРНИХ ТЕРМІНІВ
Національний університет “Львівська політехніка”
E-mail: Victoria.A.Vysotska@lpnu.ua

Запропоновано метод побудови онтології архітектурних термінів для подання і розподілу знань загального словникового запасу і підтримки інтелектуальних запитів у базах даних з архітектури, а також автоматизованого обміну даними та інтеграції навчальних програм з архітектури. Апробовано її й для пошуку релевантної інформації, а саме, для вибірки сторінок у мережі Інтернет із синтаксично різними, але семантично однаковими архітектурними термінами. Ключові слова: онтологія, архітектурний термін, поняття, відношення, множина.

V. V. Lytvyn, О. I. Remeshylo-Rybchynska, V. A. Vysotska
ARCHITECTURAL TERMS ONTOLOGY CONSTRUCTION
National University “Lviv Polytechnics”

The method of the architectural ontology terms development is proposed. It can be used as a mechanism for the provision and distribution of knowledge for definition of the general vocabulary and intellectual queries support in databases on architecture and support of data automated exchange and the architectural educational programs integration. It is proposed to use it for a relevant information search. For example, it is used for sampling pages from the Internet with syntactically different, but semantically identical architectural terms. The content of the research is to solve the application problem of ontology building for intelligent systems of information resources processing of the architectural structure (thesauruses, Web-resources, e-distance learning resources, educational programs, scientific publications, etc.) for textual data sets analyzing of architectural domains. The knowledge base ontology use in intelligent systems for information resources processing of architectural profile helps to solve a number of problems of methodological and technological character that arise during the development of such systems. In particular, Ukraine has a problem of the lack of conceptual integrity and coherence of individual techniques and knowledge on engineering methods for the development of appropriate systems in this area; lack of qualified specialists for software development of architectural direction; stiffness of developed software tools and their low adaptive capacity; complexity of the intelligent systems implementation for information resources processing of architectural profile, due to the psychological aspects. All this demonstrates and confirms the relevance of research problems using ontologies in intelligent systems building for information resources processing. Keywords: ontology, architecture, term, architectural terms, concepts, relations, set.

УДК 004.42+519.876.5
А. В. Веремчук, А. В. Пукас, І. Ф. Войтюк
ПРОЕКТУВАННЯ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ДЛЯ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ІНТЕРВАЛЬНИХ МОДЕЛЕЙ ОБ’ЄКТІВ З РОЗПОДІЛЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ
Тернопільський національний економічний університет
E-mail: a.veremchuk@tneu.edu.ua, apu@tneu.edu.ua, i.voytyuk@tneu.edu.ua

Подано структуру програмної системи для макромоделювання об’єктів з розподіленими параметрами на основі інтервальних різницевих операторів. Розроблено проект системи, що забезпечує інтегрування методів структурної та параметричної ідентифікації (методи побудовані на результатах дослідження поведінки бджолиної колонії, генетичних алгоритмах, штучних нейронних мережах з використанням радіально-базисних функцій, випадкового пошуку зі застосуванням напрямного конуса) в єдиний комплекс. Ключові слова: розподілені параметри, математична макромодель, інтервальний різницевий оператор, методи ідентифікації, програмне забезпечення.

A. V. Veremchuk, A. V. Pukas, I. F. Voytyuk
DESIGN OF THE SOFTWARE FOR IDENTIFICATION OF THE INTERVAL MODELS OF OBJECTS WITH DISTRIBUTED PARAMETERS
Ternopil National Economic University

The design of structure and interface of a software system for macromodelling complex objects with distributed parameters, based on interval difference operator (IDO) are described. The developed software provides integration of the methods of structure identification (Artificial Bee Colony and genetic algorithms) and parameter identification (method based on artificial neural networks with radial basis functions and the method of random search using director cone method) to a single set. It makes it possible to simplify the macromodelling process. In particular researcher can determinei different parameters of methods and build IDO using a single software. Another advantage of the proposed software is the possibility to compare the obtained results with previously stored ones and make some decision about suitability of used methods of identification for researching an object with distributed parameters. Only the design stage of the software development of the life cycle is described. Next task for research will be to develop and test the software system. Keywords: complex object, distributed parameters, macromodel, interval difference operator, methods of identification, software system.