Статті в журналах з теми "Радіаційні технології"

Економічні причини визначають зростання вимог до термінів активного функціонування космічних апаратів. Необхідно забезпечення терміну їх експлуатації на геостаціонарній орбіті ≥ 15 років, при реально досягаємому ≤ 8. Забезпечення три-валих термінів активного функціонування обмежуються недостатньою радіаційною стійкістю електронної компонентної бази. На прикладі угруповання Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES), що складається з 8 супутників, показано, що тривалість роботи апаратів моніторингу навколишнього середовища в умовах протонного і електронного опромінення істотно нижча за очікувану. Основним прак-тично важливим завданням є пошук технологічних рішень для збільшення тривалості функціонування бортовий радіоелектронної апаратури космічних апаратів (БРЕА).Метою цієї роботи є розрахункове прогнозування збільшення складності БРЕА при збереженні існуючого рівня радіаційної стійкості елементної компонентної бази.У середовищі MathCAD проведено моделювання і прогнозування ускладнення бор-товий радіоелектронної апаратури космічних апаратів, що пов'язується з недостат-ньою радіаційної стійкістю елементної компонентної бази. Пропонується впро-вадження в технологію виготовлення бортової радіоелектронної апаратури ефектив-них технологій збільшення радіаційної стійкості активних npn структур ІС на основі монокристалів кремнію, легованих германієм (CZ-Si <P, Ge>.

У статті розглянуто один з перспективних методів навчання, що базується на комп’ютерно-інформаційних технологіях, а саме – мультимедійній технології. Метою дослідження було узагальнити накопичений досвід вивчення можливостей використання мультимедійних технологій для надання навчальної інформації курсантам вищих військових закладів освіти різними методами, що дозволяють розвивати необхідні професійні якості для забезпечення ефективної служби, прийомів психологічного контакту та компетентної роботи з людьми. Завдання дослідження: визначення впливу мультимедійних технологій на навчальну успішність та якість залишкових знань. Показана можливість застосування мультимедійних технологій під час проведення не лише лекційних, а й практичних занять. Проведено аналіз наповненості матеріалами мультимедійних компонентів і виявлено, що основними є текст (31,7 %), зображення (18,3 %), відео- (19,5 %) та аудіоматеріали (18,3 %), анімація (11 %) та 3D-технології (1,4 %). Доведено, що існує прямий та тісний зв’язок між вивченням курсантами тем з практичною складовою, заліковими результатами і глибиною засвоєння курсантами тем дисципліни “Радіаційний, хімічний та біологічний захист підрозділів (у тому числі екологія)”, які адекватно відображають знання, набуті слухачами. Установлено, що використання мультимедійних технологій збільшує ефективність усвідомлення матеріалу та практичних навичок до 20 %, а різниця у засвоєнні знань в експериментальних контрольній групах складала 22÷31 %. Підтверджено, що застосування елементів візуалізації за допомогою мультимедійних технологій позитивно впливає на засвоєння курсантами навчального матеріалу. Ефективне засвоєння інформаційних технологій, поєднання педагогічної майстерності дозволяють викладачу підвищувати якість навчального процесу і, як наслідок, якість знань курсантів. Уміння швидко аналізувати та використовувати великий обсяг інформації з метою прийняття подальшого вірного рішення – це важливі навички, які необхідно набувати курсантам для майбутньої роботи в сучасних умовах.

Метою представленої роботи є моніторинг надзвичайних ситуацій, які виникли на Львівському міському полігоні твердих побутових відходів та породному відвалі ПАТ «Львівська вугільна компанія». В рамках моніторингу нами розглянуто причини виникнення надзвичайних ситуацій на об’єктах складування відходів та шляхи рекультивації девастованих ландшафтів. Методи, які використані у дослідженні: рекогносцировно-польові, аналізу, спостереження, радіаційні. З метою ефективного захисту довкілля від небезпечних ландшафто-трансформуючих чинників сміттєзвалищ та породних відвалів здійснюють рекультиваційні роботи. У теперішній час обидва представлені об’єкти характеризуються підвищеним радіаційним фоном. Встановлено, що для запобігання виникнення надзвичайних ситуацій на об’єктах депонування відходів необхідно дотримуватися технологій складування, а також здійснювати рекультивацію девастованих ландшафтів у відповідності до норм та досліджень провідних вчених.

Встановлено на основі вимірювань iнфрачервоної Фур’є-спектроскопiї та ефекту Холла, що основними типами радіаційних дефектів в опромінених електронами монокристалах кремнію є кисневмісні комплекси, до складу яких входить міжвузловий вуглець та легуюча домішка. Досліджувані монокристали кремнію в процесі вирощування за методом Чохральського легувались домішкою фосфору, концентрацією Nd=2,2·1016 см-3, та в подальшому опромінювались при кімнатній температурі потоком електронів 1·1017 ел./см2 з енергією 12 МеВ. Показано, що для таких технологічних умов вирощування та опромінення монокристалів кремнію потоком швидких електронів є досить ефективним утворення в об’ємі даних монокристалів А-центрів, додатково модифікованих домішкою фосфору (комплексів VOiP). Радіаційна обробка досліджуваних монокристалів кремнію дозволила підвищити їх коефіцієнт фоточутливості при кімнатній температурі більше як в 2 рази для довжини хвилі інфрачервоного випромінювання λ~11,6 мкм, що відповідає поглинанню радіаційними дефектами, яким належать комплекси CiOi (міжвузловий вуглець - кисень). Показано, що при температурах нижчих за кімнатну з’являється ще одна смуга поглинання при λ~11,3 мкм, що відповідає комплексам VOiP. Запропонована технологія одержання монокристалів кремнію може бути використана для створення на їх основі елементів інфрачервоної техніки для довжин хвиль λ~11,6 мкм та λ~11,3 мкм., які зможуть функціонувати в широкому діапазоні температур.

Дослідницькі реактори є центрами інновацій та розвитку ядерних технологій, енергетики та науки, а сфера їх використання охоплює широкий спектр галузей. Конструкція деяких дослідницьких реакторів подібна до енергетичних ядерних реакторів, оскільки вони призначалися для дослідження нових технологій генерації електроенергії і були прототипами сучасних конструкцій енергетичних ядерних реакторів. Незважаючи на більш низьку потужність і, відповідно, меншу кількість ядерного палива та радіоактивних речовин, що утворюються під час експлуатації дослідницьких реакторів, їх потенційна небезпека для населення і навколишнього середовища все ж велика та потребує належного аналізу безпеки з використанням сучасних методів та з урахуванням досягнутого рівня науки і техніки. Розвиток і підтримка високого рівня безпеки є важливим і першим пріоритетом для забезпечення ефективності та сталого розвитку не тільки дослідницьких реакторів, а й атомних електростанцій. Невід’ємною складовою цього процесу є встановлення вимог з безпеки, які будуть застосовні для всіх типів дослідницьких реакторів і не обмежуватимуть їх потенціал. У листопаді 2020 року, за результатами трирічної діяльності унікальної робочої групи, до складу якої входили фахівці Державної інспекції ядерного регулювання України та Державного підприємства «Державний науково-технічний центр з ядерної та радіаційної безпеки», була затверджена остаточна редакція референтних рівнів безпеки для діючих дослідницьких реакторів. Основною метою цих референтних рівнів є встановлення загальних вимог, що поширюватимуться на всі типи дослідницьких реакторів, від практично нульової потужності до десятків мегават, і відповідно гармонізація національних вимог. Це друга стаття серії публікацій у журналі «Ядерна та радіаційна безпека», присвячених референтним рівням безпеки Західноєвропейської асоціації органів регулювання ядерної безпеки (WENRA) для діючих дослідницьких реакторів. Перша стаття серії присвячена підходам до розробки референтних рівнів безпеки WENRA для діючих дослідницьких реакторів.

Розглянуто характерні особливості об’єкта «Укриття» (ОУ), які впливають на вибір методів і технологій поводження з радіоактивними відходами, що знаходяться в ОУ. Аналізуються основні передумови й особливості забезпечення радіаційної безпеки під час вилучення паливовмісних матеріалів (ПВМ). Показано, що всі ТСМ можуть бути вилучені паралельно з розбиранням ОУ сегрегацією ПВМ від усіх інших радіоактивних матеріалів. Запропоновано та обговорюється альтернативний варіант вилучення ПВМ без розбирання несучих конструкцій ОУ. Наведено оцінки тривалості, вартості й дозових витрат для сухих і мокрих технологій вилучення ПВМ.

Вступ. Наслідком аварії на Чорнобильській АЕС стало радіаційне забруднення значної території. З метою запобігання потрапляння радіоактивних елементів в довкілля та продукти харчування необхідним є використання спеціалізованих приладів, що дозволяють здійснювати контроль радіаційної обстановки.Проблематика. Одним з найбільш ефективних способів оперативного виявлення та ідентифікації джерел іонізуючого випромінювання в довкіллі є контроль за розповсюдженням радіонуклідів, присутніх у продуктах харчуваннята будівельних матеріалах.Мета. Розробка сучасного вітчизняного обладнання для автоматизованого оперативного виявлення, ідентифікації та моніторингу джерел іонізуючого випромінювання в середовищі в режимі реального часу.Матеріали й методи. Використано методи математичного та комп’ютерного моделювання, натурного макетування, машинного проєктування. Для дослідження технічних характеристик системи, її особливостей проведено натурнівипробування окремих її каналів в зоні відчуження Чорнобильської АЕС.Результати. Створено та апробовано експериментальну систему автоматизованого оперативного виявлення, ідентифікації та моніторингу джерел іонізуючого випромінювання в навколишньому середовищі в режимі реального часу, а також ідентифікації виявлених радіоактивних ізотопів та достовірної оцінки їхньої активності.Висновки. Створений спектрометр-ідентифікатор є системою швидкого реагування нового покоління на базі сучасних технологій, синтезу принципів радіометрії, спектрометрії та математичного моделювання для ефективного контролю питомої активності рідких, в'язких, сипучих харчових і нехарчових проб, ідентифікації їхнього радіонуклідного складу. Впровадження ідентифікатора-спектрометра сприятиме суттєвому скороченню часу на проведення оперативної масової перевірки харчових і нехарчових проб та ідентифікації їхнього радіонуклідного складу, що, в свою чергу, підвищить рівень екологічної безпеки населення в епоху широкої експлуатації об'єктів ядерно-паливного циклу.

Медичний фізик — головний фахівець у галузі радіаційної фізики або технології медичного опромінення, який володіє кваліфікацією, визнаною у встановленому законодавством порядку, та забезпечує лікувальний процес належною дозиметрією, застосовуючи складні методики й устаткування. Сучасний стан розвитку медичної фізики в Україні ще не повною мірою відповідає міжнародним стандартам та очікуванням суспільства у цій сфері. Наведено найважливіші аспекти викладання дисципліни «Медична фізика» відповідно до рекомендацій Європейського Союзу.

Показана можливість розташування на магнітних платформах рентгенівських апаратів і твердотільних радіоскопічний перетворювачів. Це робить радіаційний контроль мобільним і більш інформативним. Описано принципи побудови такого обладнання і застосування його для різних зварних з'єднань складних металоконструкцій і трубопроводів замість плівкової радіографії. Портативна радіоскопія (рентген-телебачення) з використанням рухомих рентгенівських апаратів і ПЗС-детекторів розширить сфери застосування дефектоскопії в промисловості. Описано виготовляються в ІЕЗ ім.Є.О.Патона портативні радіоскопічний детектори, вартість яких на порядок нижча за вартість стандартних великопанельних промислових перетворювачів. Наведено висновки за результатами роботи, зокрема відзначено, що нові технологічні можливості при промисловому радіаційний контроль відкриваються при автономному переміщенні R-апарату і R-перетворювачів поверхнею досліджуваного об'єкта, кожен з яких може зайняти більше інформативне положення для оцінки якості зони просвічування, а внутрішня несуцільність в реальному часі може бути розглянута в різних ракурсах; наведена інформація про те, що з появою високочутливих відеокамер з'явилася можливість виготовляти радіоскопічні недорогі, чутливі перетворювачі на основі флюорографічних екранів. Вартість таких пристроїв найменша серед розглянутих рішень і вона мало залежить від формату і розмірів R-перетворювача. Також зазначено, що мобільна рентгеноскопія (рентген-телебачення) з використанням рухомих R-апаратів і R-сенсорів більш інформативна, портативна, вимагає менше часу і матеріальних засобів, легше вписується в основні технологічні процедури виготовлення механізмів і споруд, ніж технології з проміжними носіями інформації.

Радіаційний вплив джерел іонізуючого випромінювання, які сьогодні широко застосовуються у світі, можна вважати одним із небезпечних техногенних факторів, якій може мати негативний вплив на людину та навколишнє середовище. Лазерний метод дезактивації базується на випаро-вуванні оксидних плівок під впливом випромінювання. Під дією випарювального механізму лазерне випромінювання повинно за час імпульсу нагріти верхній шар плівки до температури кипіння та випарити його. Даний метод є актуальним тому, що у світі зростають вимоги до екологічної безпеки, це дає можливість створення компактної, енергоефективної лазерної установки. На відміну від існуючих лазерних енергоефективних установок, детонаційна лазерна система надасть можливість суттєво впливати та швидко здійснювати дезактивацію забруднених поверхонь радіоактивними ізотопами за рахунок випаровування оксидних плівок під дією випромінювання. Детонаційні технології відносяться до критичних технологій, на основі яких можуть бути реалізовані пульсуючі детонаційні системи, наприклад, пульсуючі детонаційні двигуни, детонаційні лазери, магнітогідродинамічні генератори з детонаційним згоранням палива, системи ініціювання об’ємного вибуху, тощо. Впровадження цих систем на озброєнні та військовій техніці може суттєво змінити сферу їх застосування. Середня потужність лазера може досягати 100 кВт і вище. При цьомузастосування суміші як джерела енергії, робить систему не тільки компактною, але і малою по масі у відношенні до існуючих подібних систем. Довжина хвилі за рахунок формування випромінювання в далекій інфрачервоній області становитиме 10,6 мкм.

We developed the conceptual model of the use of GIS technologies in the activity of natural reserve fund objects on the example of the Chornobyl Radiation-Ecological Biosphere Reserve. The GIS technologies is highly demanded due to the large area of the object, the complexity of the technogenic environment (radiation pollution), and the lack of a single database for the years preceding the creation of the Reserve. Therefore, the creation of the Reserve's geoportal is an important prerequisite for integrated dynamic monitoring of the environment and biodiversity. The functional diagram of the formation and usage of the Reserve spatial database components consists of three units. They are the unit of data filling (attribute information), the received information processing unit (filling layers), and the unit of information usage (cartographic material). At present, we have created the basis for the Chornobyl Radiation-Ecological Biosphere Reserve geoportal. The further filling of the geoportal is provided by the established process of data collection in frameworks of the main proposed thematic blocks: geological structure, topography, climate, water bodies, soils, flora, fauna, ecology, and landscapes’ diversity. The geoportal is the central platform of natural geographic and related information, which will be the key driver and the basis for management decisions in the field of environmental impact assessment, in the allocation of functional zones, zones of special control, delineation of areas of special scientific, security or other interest, planning of monitoring objects, test sites, wildlife migration corridors, etc.

Мета: провести аналіз проблем, які виникають при поводженні з медичними відходами, та визначити основні гігієнічні підходи щодо безпечного поводження з ними. Матеріали і методи. У процесі дослідження використано такі методи: описовий, медико-статистичний, бібліографічний, епідеміологічний, санітарно-гігієнічний. Результати. Проведено аналіз проблем, які виникають при поводженні з медичними відходами, та визначено основні гігієнічні підходи щодо безпечного поводження з ними. На сьогодні в нашій країні немає досконалої законодавчої бази у вирішенні цього питання. Медичні відходи мають різний ступінь епідеміологічної та екологічної безпеки залежно від їх складу та ступеня контамінації біологічними, хімічними та радіоактивними агентами. Відходи та побічні продукти їх розкладу спричиняють та завдають шкоду не тільки довкіллю, а й життю та здоров’ю населення. Виділено основні ризики, спричинені відходами медичних закладів (інфекційні, хімічні, радіаційні), та ризики, пов’язані з утилізацією відходів. Нині єдиним шляхом подолання цих проблем є впровадження Національної стратегії управління відходами в Україні до 2030 р. Це – перший стратегічний документ державного рівня, який визначає політику управління всіма видами відходів до 2030 р. Стратегія визначає головні напрями державного регулювання у сфері поводження з відходами в найближче десятиліття з урахуванням європейських підходів із питань управління відходами, що ґрунтуються на положеннях Директив ЄС. Висновки. Основними завданнями, які постають на сьогодні при поводженні з медичними відходами (МВ), є створення основи для впровадження апробованих методів і технологій управління МВ та розробка загальнонаціональної мережі з їх подальшої утилізації, вдосконалення стандартів поводження з відходами з метою зменшення забруднення навколишнього середовища. Впровадження та дотримання цих вимог не тільки вирішить проблему поводження з МВ, а й буде сприяти поліпшенню екологічної ситуації в країні.

Визначено властивості гранульованого доменного шлаку «АрселорМіттал Кривий Ріг», що зумовлюють його сорбційну активність. У складі фракцій шлаку ідентифіковані мінерали: окерманіт Ca2MgSi2O7, геленіт Ca2Al(Al,Si)2O7, ранкініт Ca3Si2O7, псевдоволластоніт CaSiO3, мервініт Ca3MgSi2O8, мікроклін КAlSi3O8, кальцит CaCO3, ольдгаміт CaS з вмістом алюмосилікатів кальцію і магнію > 50 %. Деякі фази знаходяться в аморфному сорбційно-активному стані. Показана доцільність активації водою протягом 1 доби, в результаті якої на поверхні утворюються і дисоціюють гідроксильні і гідрофільні силанольні групи з формуванням негативного заряду поверхні шлакових частинок, що характерно для алюмосилікатів Са і Mg, а також мінералів кальциту і ольдгаміту. Форма ізотерми адсорбції свідчить про утворення полімолекулярних шарів органічного барвника метиленового синього (МС), що збільшує ефективність шлакового сорбенту. Величина адсорбції МС не менш 2 мг/г. Показано відсутність десорбції МС з шлаку, що забезпечує безпеку як захоронення відпрацьованого сорбенту, так і його утилізації в якості наповнювача будівельних матеріалів. Доведено радіаційну безпеку шлаку. Питома ефективна активність фракцій шлаку не перевищує 370 Бк/кг, що дозволяє його використання в якості технічних матеріалів без обмежень. Запропоновано технологічну схему адсорбційної очистки стічних вод підприємств органічного синтезу і текстильної промисловості, що містять органічні барвники, за допомогою шлакового сорбенту.Стадії технологічного процесу: надходження шлаку з відвалу, аналіз мінерального складу шлаку, водна активація шлаку, статична сорбція барвників в відстійнику, подальша утилізація шлаку і надходження очищених вод в первинне виробництво. Технологія передбачає видалення органічних барвників із стічних вод і їх повторне використання, що забезпечує замкнутість циклу оборотного водоспоживання, відсутність витрат хімічних реагентів на активацію шлакового сорбенту, поліпшення екологічної ситуації в місцях розташування шлакових відвалів за рахунок використання шлаків в якості сорбентів.

Вступ. Алмаз є одним з найбільш придатних матеріалів для виготовлення детекторів елементарних часток, що пов’язано з широкою забороненою зоною та високою радіаційною стійкістю цього матеріалу. Однак алмазні чутливі елементи для детекторів залишаються рідкісними та вартісними, що стримує їхнє широке використання в ядерній фізиці та медицині.Проблематика. Останніми роками розроблено нові технології вирощування HPHT (high-pressure high-temperature) алмазів в кубічних пресах, що дозволяє отримувати до 50 монокристалів алмазу вагою до 10 карат з високою структурною досконалістю за один цикл вирощування. Однак фізичні властивості HPHT алмазів, вирощених в сучасних пресах, досліджені недостатньо, а результати їх застосування в детекторах іонізуючих випромінювань невідомі.Мета. Розробка детектора елементарних частинок з чутливими елементами на основі HPHT алмазів, вирощених в кубічному апараті високого тиску, та дослідження його характеристик.Матеріали й методи. Вирощування алмазів методом температурного градієнту в кубічному апараті високого тиску моделі CS-VII; детектор елементарних частинок; опромінення альфа-частинками.Результати. Методом градієнту температур в кубічному апараті високого тиску вирощено монокристали алмазу розміром 7—9 мм, з кубічних та октаедричних секторів росту виготовлено алмазні пластини товщиною 0,4 мм. Досліджено фізичні властивості отриманих зразків. Розроблено підсилювач детектора та проведено його випробування разом з детектором при опроміненні альфа-частинками. Показано впевнене детектування іонізуючих подій, викликаних альфа-частками, з реєстрацією наведених імпульсів з амплітудою 70—200 мВ.Висновки. Детектор елементарних частинок з алмазними пластинами, виготовленими з кубічних секторів росту HPHT алмазів, вирощених в кубічному апараті високого тиску з ростової системи Fe-Ni-C, при опроміненні альфачастинками показав значення повної ширини на половині висоти імпульсу на рівні 1 нс, що відповідає кращим світовим аналогам алмазних детекторів.

Підвищення рівня надійності і збільшення ресурсу машин та інших об’єктів техніки можливо тільки за умови випуску продукції високої якості у всіх галузях машинобудування. Це вимагає безперервного вдосконалення технології виробництва і методів контролю якості покриттів. У даний час все більш широкого поширення набуває 100%-вий неруйнівний контроль покриттів на окремих етапах виробництва. Для забезпечення високої експлуатаційної надійності машин і механізмів велике значення має також періодичний контроль їх стану без демонтажу або з обмеженим розбиранням, який проводиться при обслуговуванні в експлуатації або при ремонті.Висока якість машин, приладів, устаткування – основа успішної експлуатації, отримання великого економічного ефекту, конкурентоспроможності на світовому ринку. Тому комплекс глибоких знань і певних навичок в області контролю якості покриттів є необхідною складовою частиною професійної підготовки фахівців з машинобудування.Існуючі методики викладання інженерних дисциплін, як правило, не відповідають змінам у розвитку суспільства. У зв’язку з невеликим обсягом годин, що приділяються на вивчення дисципліни, й сучасними високими вимогам до рівня підготовки фахівців такий курс необхідно ввести не традиційним способом, а з використанням інформаційних технологій. Для цього:– студенти повинні мати попередню комп’ютерну підготовку;– викладач повинен розробити відповідну технологію навчання.Відомо [1], що під технологією навчання мається на увазі системна категорія, орієнтована на дидактичне застосування наукового знання, наукові підходи до аналізу й організації навчального процесу з урахуванням емпіричних інновацій викладачів і спрямованості на досягнення високих результатів у розвитку особистості студентів.Суть пропонованої технології полягає у створенні модульного середовища навчання (МСН) «Контроль якості покриттів» і впровадженні його у процес навчання, що забезпечує систематизацію навчання й формалізацію інформації. Метою технології є індивідуалізація навчання, а визначеність МСН полягає в її алгоритмічній структурі. Тому зміст МСН розроблений у вигляді систематизуючої ієрархічної схеми, куди увійшли основні розділи робочої програми курсу. Структура МСН складається з наступних блоків:1. «Методичне забезпечення дисципліни», у якому пропонуються відповідні дії, що сприяють засвоєнню інформації на заданому рівні:– першоджерела;– робоча програма;– робочий план;– опис дисципліни;– загальні методичні вказівки;– методичні вказівки до вивчення лекційного матеріалу;– методичні вказівки до виконання самостійної роботи;– методичні вказівки до виконання лабораторних робіт;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №1;– методичні вказівки до виконання домашнього завдання №2;– зразок титульної сторінки домашнього завдання.2. «Лекції», у якому представлені html-файли відповідного лекційного матеріалу, контрольні питання й тести до кожної теми:– дефекти і фізико-хімічні властивості покриттів;– оцінка механічних властивостей покриттів; класифікація видів і методів неруйнівного контролю (НК); візуально-оптичний, радіохвильовий і тепловий види НК;– вихореструмовий і радіаційний види неруйнівного контролю покриттів;– магнітний та електричний види НК покриттів;– акустичний метод НК покриттів;– НК покриттів проникаючими речовинами;– технологічні випробування покриттів;– методи і засоби статистичного контролю якості; автоматизація контролю якості покриттів.Викладання лекцій проводиться у режимі комп’ютерної презентації.3. «Самостійне опрацювання теоретичного матеріалу» з тестами.Відомо, що викладач у процесі своєї роботи повинен не тільки передавати студентам певний об’єм інформації, але і прагнути сформувати у них потребу самостійно здобувати знання, застосовуючи різні засоби, зокрема комп’ютерні. Чим краще організована самостійна пізнавальна активність студентів, тим ефективніше і якісніше проходить навчання. Тому деякі матеріали, що відносяться до лекційних тем, пропонуються для самостійного вивчення. При цьому організований доступ студентів до розділів МСН без звернення за допомогою до викладача. При необхідності подальшого використання матеріалів МСН можна копіювати ресурси, компонувати, редагувати і згодом відтворювати їх.4. «Лабораторні роботи» з інструкціями з техніки безпеки при виконанні робіт у лабораторіях і при роботі на персональному комп’ютері й з тестами до кожної теми:– вплив товщини покриття на міцність деталі;– контроль мікротвердості покриттів;– моделювання технологічних випробувань покриттів;– контроль внутрішніх напружень покриттів;– вплив дефектів покриття на якість деталі;– корозійний та електрохімічний контроль якості покриттів;– використання х– та s–діаграм для визначення причин погіршення якості покриттів.5. «Домашні завдання» (умова з варіантами даних і методичні вказівки до виконання, зразок оформлення):– оцінити вплив мікротвердості покриття на міцність деталі;– оцінити вплив корозії покриття на міцність деталі.Для ефективного використання МСН необхідне його планомірне включення в учбовий процес. Тому ще на етапі тематичного планування були розглянуті варіанти можливого використання усіх модулів МНС.Для розвитку розумової діяльності студентів і виховання у них пізнавальної активності самостійну роботу потрібно добре методично забезпечити. У свою чергу, ефективність самостійної роботи студентів багато в чому залежить від своєчасного контролю за її ходом. Тому для оцінки ефективності використання ІКТ у учбовому процесі створена система визначення якості навчання і на її основі побудовані тестові процедури оцінки знань з усіх тем курсу. Перевірку і контроль знань студентів можна здійснити як під час занять, так й інтерактивно. Основними перевагами програми автоматизованого контролю знань є:– випадковий характер вибору тестових завдань, порядок проходження завдань і відповідей, що сприяє об’єктивності оцінок;– представлення варіантів відповідей у вигляді формул і малюнків, що дозволяє розширити коло текстових завдань;– диференційована оцінка кожного варіанту відповіді, що забезпечує детальний аналіз результатів тестування.Комп’ютерне тестування дозволяє [2] розширити можливості проведення індивідуально адаптованих процедур контролю і коректування знань конкретних тем, підвищити об’єктивності контролю знань студентів, забезпечити можливість проведення їх попереднього самоконтролю, підвищити рівень стандартизації вимог до об’єму і якості знань та умінь.Розв’язування експрес-тестів проходить під час лабораторних занять протягом фіксованого проміжку часу. Крім режиму контролю передбачений режим навчання.Важливим елементом навчання є використання моделюючих програм у процесі навчання. У цьому випадку студенти самостійно задають різні параметри задачі, що дає можливість детальніше перевірити характер поведінки моделі за різних умов.Особливістю МСН є застосування комп’ютерного моделювання для лабораторних робіт, оскільки постійні бюджетні проблеми останніх років виключають придбання необхідних установок і приладів. Моделювання контролю якості покриттів дозволило істотно наситити заняття експериментальним і теоретичним змістом. При цьому учбові і учбово-дослідницькі задачі розв’язуються як з формуванням практичних навиків у вивченні фізичних явищ, так і дослідницького мислення, а розроблені методичні вказівки дозволяють разом з типовими лабораторними роботами виконувати роботи евристичного змісту. І, що особливо важливо, використання ІКТ, методів комп’ютерного моделювання дозволяє істотно розширити можливості лабораторних робіт.Використання електронних лабораторних робіт дозволяє більш повно реалізувати диференційований підхід у процесі навчання, ніж роботи і завдання на паперових носіях. Це пов’язано з можливістю включення в роботи необхідної кількості завдань різного рівня складності або об’єму. Істотною перевагою є можливість легко адаптувати наявні роботи до нових версій програм, що з’являються [3].Домашні завдання також виконуються з використанням САПР: на етапі побудови 3D моделі деталі з покриттям студенти працюють в SolidWorks; потім, перейшовши до реальної конструкції, використовують SimulationXpress і SolidWorks Simulation (додатки для аналізу проектних розв’язків, повністю інтегровані в SolidWorks). Оформлення робочої документації досягається засобами Microsoft Office. Така організація роботи дозволяє у процесі навчання побудувати модель контролю якості покриттів на якісно новому рівні й підготувати студентів до використання сучасних інструментаріїв інженера.В SolidWorks Simulation студенти виконують наступне:– прикладають до деталей з покриттями рівномірний або нерівномірний тиск в будь-якому напрямі, сили із змінним розподілом, гравітаційні та відцентрові навантаження, опорну та дистанційну силу;– призначають не тільки ізотропні, а й ортотропні та анізотропні матеріали;– застосовують дію температур на різні ділянки деталі (умови теплообміну: температура, конвекція, випромінювання, теплова потужність і тепловий потік; автоматично прочитується профіль температур, наявний в розрахунку температур, і проводиться аналіз термічного напруження);– знаходять оптимальний розв’язок, який відповідає обмеженням геометрії та поведінки; якщо допущення лінійного статичного аналізу незастосовні, застосовують нелінійний аналіз– за допомогою аналізу втоми оцінюють ефект циклічних навантажень у моделі;– при аналізі випробування на ударне навантаження вирішують динамічну проблему (створюють епюру і будують графік реакції моделі у вигляді тимчасової залежності);– обробляють результати частотного і поздовжнього вигину, термічного і нелінійного навантажень, випробування на ударне навантаження й аналіз втоми;– будують епюри поздовжніх сил, деформацій, переміщень, результатів для сил реакції, форм втрати стійкості, резонансних форм коливань, результатів розподілу температур, градієнтів температур і теплового потоку;– проводять аналізи контактів у збираннях з тертям, посадок з натягом або гарячих посадок, аналізи опору термічного контакту.Змінюючи при чисельному моделюванні деякі вхідні параметри, експериментатор може прослідити за змінами, які відбуваються з моделлю. Основна перевага методу полягає у тому, що він дозволяє не тільки поспостерігати, але і передбачити результат експерименту за якихось особливих умов.Метод чисельного моделювання має наступні переваги перед іншими традиційними методами [4]:– дає можливість змоделювати ефекти, вивчення яких в реальних умовах неможливе або дуже важке з технологічних причин;– дозволяє моделювати і вивчати явища, які передбачаються будь-якими теоріями;– є екологічно чистим і не представляє небезпеки для природи і людини;– забезпечує наочність і доступний у використанні.Але щоб приймати технічно грамотні рішення при роботі з САПР, необхідно уміти правильно сприймати і осмислювати результати обчислень. Цілеспрямований пошук шляхом ряду проб оптимального або раціонального рішення у проектних задачах набагато цікавіший і повчальніший для майбутнього інженера, ніж отримання тільки одного оптимального проекту, який не можна поліпшити і ні з чим порівняти.При великій кількості варіантів проекту аналіз машинних розрахунків дозволяє виявити основні закономірності зміни характеристик проекту від варійованих проектних змінних і сприяє тим самим швидкому і глибокому вивченню властивостей об’єктів проектування.Упровадження сучасних САПР для контролю якості покриттів не тільки забезпечує підвищення рівня комп’ютеризації інженерної праці, але й дозволяє приймати оптимальні рішення. При створенні і використанні таких систем сучасний інженер повинен мати навички роботи з комп’ютерними системами, уміти розробляти математичні моделі формування параметрів оцінки якості покриттів.У цих умовах молодий інженер не має достатнього резерву часу для надбання на виробництві необхідних навичок моделювання складних процесів і систем – він повинен одержати такі навички у процесі навчання у вузі. Таким чином, йдеться про володіння прийомами постановки і розв’язування конструкторсько-технологічних задач сучасними методами моделювання.