UDK 519.6:621.396

M. Andriychuk
Pidstryhach Institute for Applied Problems of Mechanics and Mathematics, NASU
CAD Department, Lviv Polytechnic National University

NEW SOLUTIONS TO A LINEAR ANTENNA SYNTHESIS PROBLEM ACCORDING TO THE GIVEN AMPLITUDE PATTERN

© Andriychuk M., 2016

Отримано явну форму розв’язку задачі амплітудно-фазового синтезу лінійної антени за заданою амплітудною діаграмою спрямованості. Наведено числові результати, які демонструють залежність точності одержаного розв’язку від вхідних параметрів задачі.
Ключові слова: амплітудно-фазовий синтез антен, амплітудна діаграма, явна форма розв’язку.

Closed form of solution to the problem of linear antenna amplitude-phase synthesis according to the given amplitude pattern is obtained. The computational results, related to dependence of the exactness of solution on the problem’s input parameters, are discussed.
Key words: antenna amplitude-phase synthesis, amplitude pattern, closed form of solution.

References 16

UDC 519.711; 681.5; 621.382

A. Holovatyy1, V. Teslyuk2, R. Panchak2, S. Koshyrets1
1The National Forestry and Wood-Technology University of Ukraine,
Department of information technologies
2Lviv Polytechnic National University,
Department of computer-aided design systems

MATHEMATICAL MODELLING AND SIMULATION OF THE MECHANICAL COMPONENT OF THE FULLY DIFFERENTIAL CAPACITIVE MEMS ACCELEROMETER USING MATLAB/SIMULINK ENVIRONMENT

© Holovatyy A., Teslyuk V., Panchak R., Koshyrets S., 2015

Розроблено імітаційну модель механічної компоненти повністю диференційного ємнісного МЕМС акселерометра в середовищі MATLAB/Simulink. Модель дає змогу моделювати переміщення робочої маси, зміну ємностей вимірювальних конденсаторів чутливого елемента, чутливість мікродавача від прикладеного прискорення, а також проводити часовий аналіз інтегрального пристрою на системному рівні проектування.
Ключові слова: Мікроелектромеханічні системи (МЕМС), повністю диференційний ємнісний МЕМС акселерометер, прискорення, математичне моделювання, імітаційна модель, поведінковий аналіз, САПР, MATLAB/Simulink.

Simulation model of the mechanical component of the fully differential capacitive MEMS accelerometer has been developed using MATLAB/Simulink environment. The model allows to simulate movement of the proof mass, capacitance changes of the sense capacitors of the sensitive element, sensitivity of the sensor depending on the applied force of acceleration, and to perform the transient analysis of the integrated device at the system level of computer-aided design.
Key words: Microelectromechanical systems (MEMS), fully differential capacitive MEMS accelerometer, acceleration, mathematical modeling, simulation model, transient analysis, CAD system, MATLAB/Simulink.

References 12

UDC 004.925

N. Jaworski, P. Shmigelskyi, I. Farmaga
Lviv Polytechnic National University, Department of Computer-Aided Design

VISUALIZATION OF REPRESENTATIVE VOLUME ELEMENTS OF COMPOSITE MATERIALS CELLULAR MODELS BASED ON THREE DIMENSIONAL TEXTURING

© Jaworski N., Shmigelskyi P., Farmaga I., 2015

На основі використання технологій тривимірного текстурування запропоновано метод візуалізації елементарних об’ємів коміркових моделей композиційних матеріалів, що на відміну від відомих підходів відображає композицію взаємно ортогональних площин текстурних перерізів, з можливістю обертання не текстури, а самого об’єкта.
Це дає можливість краще деталізувати кінцеве зображення під час збереження відносної простоти обчислень.
Ключові слова: об’ємний рендеринг, композиційний матеріал, елементарний об’єм, коміркова модель.

Basing on three dimensional texturing technologies was proposed a visualization method of representative volume elements of composite materials cellular models. In contrast to the known approaches, the method renders a composition of mutually orthogonal texture cut planes with the ability to rotate no texture, but the object itself. This enables better detailed final image with maintaining of the relative calculations simplicity.
Key words: volume rendering, composite material, representative volume element, cellular model.

References 10

UDC 534.231.1

P. Kosoboutskyy, M. Karkulovska
Department of Computer-Aided Design (CAD)
Department of Physics (DP)
Lviv Polytechnic National University

SUPPRESSION OF INTERFACE IMPEDANCE CONTRAST IN PLANE-PARALLEL COATINGS

© Kosoboutskyy P., Karkulovska M., 2016

Досліджено спектральні та кутові умови для просвітлення границь за допомогою подавлення імпедансного контрасту, застосовуючи метод теоретичного і комп'ютерного аналізу функції обвідних спектрів багатопроменевої інтерференції. Дослідження проводились у резонансній області дисперсії діелектричної проникності в одинарних та бінарних плоско паралельних структурах. Одержані аналітичні співвідношення між кутом Брюстера/псевдо-Брюстера і параметрами структури.
Ключові слова: спектри нормального та похилого відбивання, багатопроменева інтерференція, кут Брюстерата кут псевдо-Брюстера, тонкі плівки, просвітлюючий діелектричний шар.

The paper focuses on the study of spectral and angular conditions for interface antireflection by means of impedance contrast suppression, applying the method of theoretical and computer analysis of the envelope functions of spectra of multibeam interference. The research is conducted in the resonance dispersion region of dielectric constant of the single and binary boundaries that form a plane-parallel structure. The analytical relations between the Brewster/Pseudo-Brewster angles and structure parameters are.
Key words: spectra of normal and oblique reflection, multi-beam interference, Brewster and pseudo Brewster angle, thin films, antireflection of dielectric layer.

References 24

UDC 004.9

D. Lizanets, O. Matviykiv, I. Yurchak
Department of Computer Aided Design Systems

MODELING OF BIOLOGICAL CELLS DEFORMATION IN MICROFLUIDIC SYSTEMS

© Lizanets D., Matviykiv O., Yurchak I., 2016

Запропоновано методи моделювання деформації біологічних клітин у мікрофлюїдних пристроях. Описані передумови і цілі розроблення механічної моделі живої біологічної клітини для поліпшення моделювання та автоматизованого проектування пристроїв для мікрофлюідних пристроїв біоаналізу та діагностики.
Ключові слова: мікрофлюїдика, біологічна клітина, автоматизоване проектування.

This paper is devoted to the modeling of biological cells deformation in microfluidic systems. The background and purposes of development of the mechanical model of the living biological cell to improve modelling and computer aided design of microfluidic devices for bioanalisys and diagnostics were described.
Key words: microfluidics, biological cell, computed aided design.

References 5

UDC 004.89

U. Marikutsa, О. Narushynska, A. Medvid
Lviv Polytechnic National University

APPLYING COMSOL MULTIPHYSICS FOR RESEARCH AND DEVELOPMENT OF CAPACITIVE PRESSURE SENSOR

© Marikutsa U., Narushynska О., Medvid A., 2015

Спроектовано та досліджено моделі давача тиску ємнісного типу в середовищі Comsol. Застосовано алгоритм побудови моделі за допомогою пакета Comsol.
Ключові слова: ємнісний давач тиску, конденсатор, чутливий елемент, COMSOL Multiphysics, система автоматизованого проектування, МЕМС –мікроелектромеханічні системи.

Article contains design and researching of capacitive pressure sensor's model in the Comsol environment. Model constructing algorithm applied by using Comsol package.
Key words: capacitive pressure sensor, capacitor, sensor, COMSOL Multiphysics, сomputer-aided design, MEMS – Microelectromechanical systems.

References 7

UDС 004.94,674.047

Ya. Sokolovskyy, A. Zdolbytskyy, V. Krishtapovich, O. Mokrytska
NFWTU of Ukraine

MATHEMATICAL SIMULATION OF HIGHT-TEMPERATURE DRYING OF WOOD

© Sokolovskyy Ya., Zdolbytskyy A., Krishtapovich V., Mokrytska O., 2015

Здійснено математичне моделювання процесів тепломасоперенесення і в’язкопружного деформування у гігроскопічних капілярно-пористих матеріалах зі змінними анізотропними тепломеханічними характеристиками, що має важливе значення для раціонального вибору та обґрунтування енергозбережних технологій високотемпературного сушіння деревини за умови забезпечення необхідної якості продукції. Зреалізовано сформульовану математичну модель деформування деревини під час сушіння, яка дає змогу визначити двовимірний напружено-деформівний стан в умовах дифузійно-фільтраційного тепловологовологоперенесення, методом скінченних елементів. Побудовано алгоритм методу скінченних елементів для дослідження двовимірного анізотропного напружено-деформівного стану під час сушіння капілярно-пористих матеріалів у в’язкопружній області деформування. У результаті обчислювальних експериментів встановлено закономірності впливу анізотропії теплофізичних та механічних характеристик деревини, її початкової вологості, геометричних параметрів і характеристик агента сушіння на зміну двовимірного температурно-вологісного та в’язкопружного стану деревини під час конвективного сушіння.
Ключові слова: математична модель, метод скінченних елементів, тепломасо-перенесення, в’язкопружний стан, конвективне сушіння, деревина.

The article implemented mathematical modelling of processes of heat-mass-transfer and viscous-elastic deformation in in hygroscopic capillary-porous materials with variable anisotropic heat and mechanics characteristics what is of importance for the rational choice and substantiation of energy conservative technologies of timber drying under the conditions of necessary qualitative production providing. There has been implemented the formulated mathematical model of timber deformation during the drying process which enables to identify two-dimensional intense-deforming state under the conditions of diffusion-filtration heat and moisture transfer of the finite elements method. This method has been developed for the research of the two-dimensional anisotropic intense-deforming state during the capillary-porous materials drying process in an viscous-elastic area of deformation. As a result of calculable experiments regularity of anisotropy influence of thermo-physical and mechanical descriptions of wood were set it initial humidity on changing of two-dimensional temperature-humidity and viscous-elastic state of wood during the convective drying.
Key words: mathematical model, the method of finite elements, heat and mass transfer, viscous-elastic state, convective drying process, timber.

References 18