Дослідження впливу розмірно-якісних характеристик колод хвойних порід на ефективність виходу радіальних пиломатеріалів Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Atamanyuk V. V. Modeling of the Scattering Fields of Distributed Radiolocation Objects and Scenes

The analysis of methods for characterizing the scattering of complex radar objects is done. A mathematical model of the radiolocation signals from multispectral target-background scene that defined as a polygonal model is considered. The approach, based on investigation of the field scattered by complex object on the surface of receiving aperture as a function of carrying frequency of probing signal and fragments of the formatting surface coordinates is proposed. Scattering characteristics of complex objects having practical Importance are obtained by modelling.

Keywords: complex radiolocation object, scattering of electromagnetic waves, polygonal model, characteristics of scattering objects.

УДК 674.[09+093] Проф. Ю.1. Грицюк, д-р техн. наук - НУ "Львiвська

полтехтка"; доц. С.1. Коширець, канд. техн. наук -НЛТУ Украти, м. Львiв

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ РОЗМ1РНО-ЯК1СНИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЛОД ХВОЙНИХ ПОР1Д НА ЕФЕКТИВШСТЬ ВИХОДУ РАД1АЛЬНИХ ПИЛОМАТЕР1АЛ1В

Проведено двофакторний дисперсшний ан^з ефективност виходу радiальних пиломатерiалiв шд час розкроювання колод хвойних порщ розвально-сегментним та розвально-сегментно-кутовим способом для рiзних розмiрних груп дiаметрiв колод за рiзних коефщентш елштичност поперечного перерiзу колоди. При цьому враховано ще й так фактори, як кривизна та довжина колоди. Результати проведеного дослщжен-ня сввдчать про те, що iз збiльшенням розмiрноl групи дiаметрiв колод змша елштич-ностi поперечного перерiзу дедалi бiльше впливае на вихщ радiальних пиломатерiалiв у бж збшьшення для розвально-сегментно-кутового способу. Щодо розвально-сегмен-тного способу розкрою, то ефект дослщжуваних факторiв мае зворотний характер.

Ключовi слова: двофакторний дисперсшний аналiз, яюсний фактор, способи розкрою колод на пиломатерiали, елiптичнiсть поперечного перерiзу колоди, ефективнiсть виходу радiальних пиломатерiалiв.

У попереднiй нашiй робота [1] обгрунтовано актуальнiсть цieí тематики дослвджень та з'ясовано, що на змшу значень ефективностi виходу радiальних пиломатерiалiв кожен з якiсних факторов впливае не поодиноко, а у сукупносп разом. Це означае, що для бшьш змiстовноí постановки само!' задачi та значно конструктивнiшого ан^зу ц фiзичного змiсту доцiльно використовувати не одно-, а хоча б двофакторний дисперайний аналiз. Тому спробуемо дослiдити змiну значень ефективносп виходу радаальних пиломатерiалiв залежно вДд елш-тичностi поперечного перерiзу колод та íх розмiрноí групи дiаметрiв для роз-вально-сегментного та розвально-сегментно-кутового способу розкрою. Яшс-ним фактором А тут е елштичнкть поперечного перерiзу колоди (ке), а яккним фактором В - розмiрна група дiаметрiв колод. Кiлькiсть рiвнiв вардавання кожного фактора дорiвнюе т = к = 4. Загальна кшьккть проведених спостережень становила N = т-к п = 160. Як ввдгуки спостережень кожного з дослвдв експе-рименту приймемо кiлькiсний показник - ефектившсть виходу радiальних пи-ломатерiалiв, значения якого визначаеться ввдношенням об'ему отриманих рада-альних пиломатерiалiв до об'ему розкроено!' колоди [3], записують у вiдсотках.

Hay

ковий вкник НЛТУ Украши. - 2G15. - Вип. 25.8

Табл. 2. Значення вiдгукiв спостережень у бондах експерименту - ефектившсть процесу розкрою колод на радiальнi пиломатерiали для двофакторного

дисперсшного аналiзу_

Рiвень вартовання фактора В Рiвень варiювання фактора А

ке = 0,90.0,95 ке = 0,95.1,00 ке = 1,00.1,05 ке = 1,05.1,10 Разом

47,40 45,15 43,09 43,56

45,51 45,33 44,48 43,15

47,68 45,10 43,39 43,66

47,80 44,71 44,46 42,54

Колода дiаметром 47,40 46,03 43,35 42,48 1789,48

24...28 см 45,27 45,18 44,38 42,00

47,08 45,52 44,30 41,84

45,57 45,97 43,95 42,93

46,28 44,59 43,50 43,52

47,77 46,31 44,49 42,77

50,30 48,97 47,19 44,81

49,23 47,96 47,94 45,24

50,29 48,36 47,01 43,97

49,66 48,48 46,43 46,09

Колода дiаметром 48,49 48,45 46,17 46,01 1904,58

30.34 см 49,21 47,70 47,22 45,75

48,47 49,28 47,39 45,74

50,25 49,45 46,22 44,02

48,31 48,83 47,41 46,39

50,63 48,51 47,77 44,97

49,86 49,40 47,43 46,68

51,11 48,35 47,06 45,10

51,10 49,84 48,80 46,23

51,67 49,60 47,89 47,14

Колода дiаметром 48,92 50,22 47,49 44,94 1934,71

36.40 см 49,45 49,34 48,19 45,58

50,62 47,97 48,97 46,10

49,22 48,17 47,32 46,02

50,82 48,51 48,69 45,50

51,34 49,04 48,38 46,69

49,19 47,02 44,87 42,71

49,25 46,43 46,30 44,09

50,39 47,99 47,00 43,43

46,79 47,90 44,88 43,61

Колода дiаметром 47,74 47,33 44,47 42,87 1854,36

42.46 см 50,05 45,80 45,87 45,75

47,90 45,68 44,54 44,07

47,01 48,14 46,26 44,92

50,10 46,99 46,24 43,05

49,99 47,58 46,71 43,47

Разом 1955,13 1901,17 1847,49 1779,35 7483,14

Науковий вкпик II.ЛТ У Украши. - 2015. - Вип. 25.8

У табл. 1 показано отримаш результати двофакторного дисперсiйного аналiзу для рiзних розмiрних груп дiаметрiв колод та ix елiптичностi поперечного nepepi3y, виконаш у середовищi Excel за методикою [2, с. 176]. Назви рш-шв вардавання двох основних яккних факторов, результати отриманих спосте-режень у кожному з проведених дослвдв i частково виконанi розрахунки де-яких зведених показникiв наведено у табл. 2.

Зпдно з методикою двофакторного дисперсшного аналiзy [2, с. 176], розрахунок основних показнитв виконаемо у припyщеннi, що справедлива ль нiйна модель (1) зi взаемодкю рiвнiв вардавання якiсних факторiв.

Y = { Yi = { Yij = { yiju = m +a + Pj + a ■ Pj +eiju, u = 1, n }, j = 1, к }, i = 1, m } , (1)

де: yju - результат u-го спостереження, отриманого на j-му рiвнi вардавання фактора B та i-му рiвнi варiювання фактора А; m- адитивна постiйна, т. зв. се-редне вибiркове значения; a - ефект впливу фактора А на i-му рiвнi вардаван-ня; Pj - ефект впливу фактора B на j-му ршш вардавання; ар - ефект впливу взаемодл факторiв А i B вiдповiдно на i-му та j-му ршнях !х вардавання; eiju -помилка u-го спостереження на j-му ршш вардавання фактора B та i-му рiвнi вардавання фактора А.

У табл. 3 наведено суми значень ввдгутв спостережень у дослвдах експерименту табл. 2, а також шдсумки за рiвнями вардавання вiдповiдно факторiв А i В. У табл. 4 наведено квадрати сум значень вiдгyкiв спостережень у дослщах експерименту табл. 2, а також квадрати шдсумкгв за ршнями вардавання ввдпо-вiдно факторш А i В.

Табл. 3. Суми значень вiдгукiв спостережень у дослйдах експерименту

PiBeHb варiювання фактора В PiBeHb варiювання фактора А Разом Bj

a1 a2 a3 a4

b1 467,76 453,89 439,39 428,44 1789,48

b2 494,84 485,99 470,75 453,00 1904,58

Ьз 504,11 490,44 480,21 459,95 1934,71

b4 488,42 470,85 457,14 437,95 1854,36

Разом Ai 1955,13 1901,17 1847,49 1779,35 7483,14

Табл. 4. Квадрати сум значень вiдгукiв спостережень у доедал експерименту

PiBeHb варiювання фактора В PiBeHb вардавання фактора А Разом Bj

a1 a2 a3 a4

b1 218799,14 206015,85 193067,84 183559,48 801442,31

b2 244864,39 236188,77 221606,28 205210,36 907869,81

Ьз 254129,64 240528,21 230600,91 211557,96 936816,72

b4 238554,79 221697,86 208976,62 191803,28 861032,55

Разом Ai 956347,96 904430,69 854251,65 792131,07 3507161,38

Зпдно з методикою [2, с. 177] визначаемо вщповщш .^дношення для кожного фактора i !х взаемодií:

Fp03pA = 202,73; Fp03pB = 144,91; Fp03pAB = 0,996.

З табл. 2 [2, с. 224] для р1вня значущосп q = 0,05, ввдповщних кшькостей ступешв свободи /А = т - 1 = 3, /В = к - 1 = 3 1 /пом = т -к(п - 1) = 144 маемо Ртабл [0,05; 3; 144] = 2,6, яке пор1внюемо з отриманими значення Fр0зрА 1 FvозрВ. Оскшьки FрозрА >> Fтабл, то робимо висновок про те, що ефект впливу яккного фактора А на зм1ну значень вщгукш кожного з дослвдш експерименту е значу-щим, тобто вс розглянуп в експеримеип д1апазони елштичносп поперечного перер1зу колоди мають значний вплив на змшу значень ефективносп виходу рад1альних пиломатер1ал1в. Ефект впливу яккного фактора В - д1аметр1в колод р1зних розм1рних груп також визнаеться значущим, оск1льки FрозрВ >> Fтабл. Ефект впливу взаемодп р1вн1в вархювання як1сних фактор1в А 1 В визнаеться не значущим, бо FрозрАВ < Fтабл.

Зг1дно з методом найменших квадрапв, обчислен1 оц1нки нев1домих па-

раметр1в 0 = | §р ] = 1, N | л1н1йно1 модел1 двофакторного дисперс1йного анал1зу

(1), з урахуванням взаемодИ' р1вн1в вардавання як1сних фактор1в, будуть мати числов1 значення, як1 наведено у табл. 5.

Табл. 5. Результати обчислення оцток невiдомих параметрiв лтшног моделi двофакторного дисперсшного аналiзу з урахуванням взаемодш рiвнiв вартвання

яюсних факторiв

№ з/п #'= X т х У 0 = О-1 х У № з/п У X т х0 = У' (У - У')/ у 100

1 748,31 01 44,866 1 46,78 46,776 0,006 %

2 195,51 (2 4,690 2 49,48 49,484 -0,003 %

3 190,12 03 2,933 3 50,41 50,411 0,005 %

4 184,75 04 1,562 4 48,84 48,842 -0,004 %

5 177,93 05 -0,357 5 45,39 45,389 -0,005 %

6 178,95 06 -1,308 6 48,60 48,599 0,001 %

7 190,46 (7 1,148 7 49,04 49,044 -0,005 %

8 193,47 08 1,843 8 47,08 47,085 0,005 %

9 185,44 09 -0,357 9 43,94 43,939 0,005 %

10 46,78 010 -1,471 10 47,08 47,075 0,005 %

11 49,48 011 -1,220 11 48,02 48,021 -0,005 %

12 50,41 012 -0,988 12 45,71 45,714 0,003 %

13 48,84 013 -0,357 13 42,84 42,844 0,004 %

14 45,39 014 -1,101 14 45,30 45,300 0,003 %

15 48,60 015 -0,347 15 46,00 45,995 0,000 %

16 49,04 016 -0,598 16 43,80 43,795 0,001 %

17 47,08 017 -0,357 - - - -

18 43,94 018 -1,180 - - - -

19 47,08 019 -0,501 - - - -

20 48,02 020 -0,250 - - - -

21 45,71 021 -0,357 - - - -

22 42,84 022 -0,357 - - - -

23 45,30 023 -0,357 - - - -

24 46,00 024 -0,357 - - - -

25 43,80 025 -0,357 - - - -

Науковий вкник НЛТУ УкраУни. - 2015. - Вип. 25.8

У цш таблицi також наведено вiдносну похибку обчислень, що характе-

ризуе рiзницю мiж значеннями стовпця в1льних члешв СНР (7) i розраховани-

ми значеннями цього ж стовпця (7'). Як бачимо, рiзниця мiж ними знаходиться у межах похибок обчислень.

Отже, з використанням отриманих значень ощнок невiдомих параметрiв

0 лшшно! моделi двофакторного дисперсшного аналiзу (1), а також iз враху-ванням значень середнiх квадратичних помилок для вiдгукiв кожного з дослщв експерименту (у нашому випадку вони будуть однаковими - 0,266 » 0,27), чис-ловi значення компонент моделi (1) для 4-х рiвнiв варшвання якiсних факторiв та 1х взаемодiй представлено у табл. 6.

Аналiзуючи числовi данi цieí таблищ, бачимо, що очiкуванi значення вiдгукiв кожного з дослав експерименту, тобто значення ефективност виходу радiальних пиломатерiалiв складаються з т. зв. середнього вибiркового значення т, зi значення ефекту а фактора А на /-му рiвнi його варшвання, зi значення ефекту Д фактора В на j-му рiвнi його варгювання, а також зi значень 1'х вщпо-вiдних взаeмодiй залежно вiд вагомост кожного з них.

Окрiм цього, практично ус рiвнi варгювання яюсних факторiв i 1х взаeмодií мають як негативний, так i позитивний вплив на змiну значень оч^-ваних вiдгукiв кожного з дослщв експерименту, що достовiрно вiдображаe фь зичний змiст розглянуто'1 задачi. На рис. (а) подано зм^ значень ефективност виходу радiальних пиломатерiалiв за розвально-сегментного способу розкрою.

Рис. Зм1на ефективност1 виходу раЫальних пиломатер1ал1в залежно в1д ел1птичност1 поперечного перер1зу колод та 1хрозм1рних груп д1аметр1в за:

а) розвально-сегментного та б) розвально-сегментно-кутового способу розкрою

За такою ж методикою [2] дослщжено вплив елштичност поперечного перерiзу колод та 1х розмiрних груп дiаметрiв на ефектившсть виходу радiаль-них пиломатерiалiв, отриманих внаслiдок розкрою колод розвально-сегментно-кутовим способом. Числовi значення компонент моделi (1) для 4-х рiвнiв варь ювання якiсних факторiв та 1х взаeмодiй подано у табл. 7.

Аналiзуючи числовi данi табл. 7, бачимо, що практично всi рiвнi варь ювання якiсних факторiв i 1х взаeмодií мають як негативний, так i позитивний вплив на зм^ значень очiкуваних ввдгуюв кожного з дослiдiв експерименту, що достовiрно вiдображаe фiзичний змiст розглянуто'1 задачi. На рис. (б) представлено зм^ значень ефективностi виходу радiальних пиломатерiалiв за роз-вально-сегментно-кутового способу розкрою колод.

Внаслiдок виконаного дослщження, пов'язаного з виявленням впливу елiптичностi поперечного перерiзу колод та 1х розмiрних груп дiаметрiв на змь ну значень ефективностi виходу радiальних пиломатерiалiв, з'ясовано такi ос-новнi аспекти цього питання.

1. На mдставi статистичного оброблення значень вiдгукiв спостережень кожного з дослiдiв експерименту встановлено, що за фжсованих значень елiптичностi поперечного перерiзу колод, залежно вiд рiзних '1х розмiрних груп дiаметрiв значення ефективност виходу радiальних пиломатерiалiв змiнюються у таких межах:

■ 0,90...0,9

■ 0,95...1,0 □ 1,00...1,0 П 1,05...1,1

Науковий вкник НЛТУ Украши. - 2015. - Вип. 25.8

а) для розвально-сегментного способу розкрою:

■ при к" = 0,90.0,95 - зростае з 46,78 до 50,41 i спадае до 48,84 %, тобто на 2,07 %;

■ при к" = 0,95.1,00 - зростае з 45,39 до 49,04 i спадае до 47,08 %, тобто на 1,70 %;

■ при к" = 1,00.1,05 - зростае з 43,94 до 48,02 i спадае до 45,71 %, тобто на 1,77 %;

■ при к" = 1,05.1,10 - зростае з 42,84 до 46,00 i спадае до 43,80 %, тобто на 0,95 %.

б) для розвально-сегментно-кутового способу розкрою:

■ при к" = 0,90.0,95 - зростае з 43,38 до 48,05 на 4,67 %;

■ при к" = 0,95.1,00 - зростае з 44,15 до 48,64 на 4,49 %;

■ при к" = 1,00.1,05 - зростае з 46,01 до 50,72 на 4,71 %;

■ при к" = 1,05.1,10 - зростае з 46,86 до 51,44 на 4,58 %.

2. На шдсташ проведеного двофакторного дисперсiйного аналiзу вста-новлено числовi значення компонент, з яких складаються вiдгуки кожного з дос-лiдiв експерименту, а також з'ясовано ступеш впливiв на них ефекпв рiвнiв варь ювання якiсних факторiв i 1'х взаeмодiй з позицп вагомостi кожного з них, %:

а) для розвально-сегментного способу розкрою:

■ середне вибiркове значення - 44,87;

■ ефекти впл^в фактора А на рiвнях варшвання - -1,31, 1,15, 1,84 i -0,36;

■ ефекти впл^в фактора В на рiвнях варшвання - 4,69, 2,93, 1,56 i -0,36;

■ ефекти впл^в взаемодш факторш А i В вiдповiдно на ршнях !х варiювання - вiд -1,47 до -0,36;

■ помилки спостережень на ршнях варшвання - ±0,27.

б) для розвально-сегментно-кутового способу розкрою:

■ середне вибiркове значення - 49,70;

■ ефекти впливiв фактора А на рiвнях варшвання - -2,81, -2,22, -0,14 i 0,58;

■ ефекти впливiв фактора В на рiвнях варшвання - -4,00, -1,42, -0,47 i 0,58;

■ ефекти впливiв взаемодш факторш А i В вiдповiдно на ршнях !х варiювання - вщ 0,49 до 0,58;

■ помилки спостережень на ршнях варшвання - ±0,26.

3. Встановлено, що ефекти впливiв яккних факторiв А i В та 1х взаeмодiй на змiну значень вщгукш кожного з дослiдiв експерименту e значущими, тобто всi розглянутi в експеримеип елiптичностi поперечного перерiзу колод та 1х розмiрних груп дiаметрiв мають значний вплив на змшу значень ефективностi виходу радiальних пиломатерiалiв, отриманих як тд час розвально-сегментно-го, так i розвально-сегментно-кутового способiв розкрою. Однак, якщо ефекти яккних факторiв А i В мають домiнуючi впливи (для першого способу розкрою - на ршш вiдповiдно 202,73 i 144,91, а для другого - на ршш вiдповiдно 149,97 i 233,54), то 1'х взаeмодií' практично не впливають (перший спосiб - на рiвнi 0,996, другий - на рiвнi 0,260).

Лiтература

1. Грицюк Ю.1. Дослiдження впливу елiптичностi поперечного перерiзу торця колоди хвойних порiд на ефектившсть виходу радiальних пиломатерiалiв / Ю.1. Грицюк, С.1. Коширець // Науковий вюник НЛТУ Укра!ни : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украхни. - 2015. -Вип. 25.7. - С. 137-149.

2. Пижурин А. А. Исследование процессов деревообработки / А. А. Пижурин, М.С. Розен-блит. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1984. - 232 с.

3. Яцишин С.1. Методика визначення та аналiз оптимальних схем розкрою колод на радь альнi пиломатерiали / С.1. Яцишин, Ю.1. Грицюк // Науковий вюник НЛТУ Украхни : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украхни. - 2007. - Вип. 17.1. - С. 137-149.

Грыцюк Ю.И., Коширець С.И. Исследование влияния размерно-качественных характеристик бревен хвойных пород на эффективность выхода радиальных пиломатериалов

Проведен двухфакторный дисперсионный анализ эффективности выхода радиальных пиломатериалов при раскрое бревен хвойных пород развально-сегментным и раз-вально-сегментно-угловым способом для разных размерных групп диаметров бревен при разных коэффициентах эллиптичности поперечного сечения бревна. При этом учтены еще и такие факторы, как кривизна и длина бревна. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что с увеличением размерной группы диаметров бревен изменение эллиптичности поперечного сечения все больше влияет на выход радиальных пиломатериалов в сторону увеличения для развально-сегментно-углового способа. Относительно развально-сегментного способа раскроя, то эффект исследуемых факторов имеет обратный характер.

Ключевые слова: двухфакторный дисперсионный анализ, качественный фактор, способы раскроя бревен на пиломатериалы, эллиптичность поперечного сечения бревна, эффективность выхода радиальных пиломатериалов.

Gryciuk Yu.I., Koshyrets S.I. The Research of the Softwood Size-quality Characteristics Influence on the Effectiveness of the Radial Timber Output

A two-factor variance analysis of radial timber efficiency in the process of cutting softwood logs by the sledge-segment and sledge-segment-angular method for different diameter logs size groups at the different axial ratio cross-section of the log has been conducted. Such quantitative factors as curvature and length of logs have been also taken into account. The results of this study show that in the process of increasing the size group diameter of logs the change of the cross-sectional ellipticity affects the output of the radial timber upward by the sledge-segment-angular method. Regarding sledge-segment method, the effect of the studied factors is reverse character.

Keywords: two-factor variance analysis, quality factor, methods of cutting logs for timber, the ellipticity of the cross-sectional logs, radial timber output efficiency.

УДК 004.021 Проф. В.М. Теслюк, д-р техн. наук прив. тдпр. А.1. Пукач,

канд. техн. наук - НУ "Львiвська полтехшка"

РОЗРОБЛЕННЯ МОДИФ1КОВАНОГО МЕТОДУ ФРАКТАЛЬНОГО СТИСНЕННЯ ЗОБРАЖЕНЬ

Розроблено модифжований алгоритм фрактального стиснення зображень, а також вщповщш моделi на основi кольорових мереж Петр^ закладеш в основу розробленого модифжованого методу фрактального стиснення зображень, призначеного для збшь-шення швидкоди фрактального методу iз збереженням високого ступеня компреси та збереження оптимально! якост вихщного зображення, та спрощення його програмно! реалiзацil з метою подальшого дослщження та практичного застосування переваг и-мейства фрактальних методiв компреси зображень.

Ключовi слова: метод, алгоритм, фрактальне стиснення зображень, компресш зображень, кольоровi мережi Петрх

Вступ. На сьогодш частка графiчноí' шформацп серед усього цифрового шформацшного контенту e надзвичайно вагомою i продовжуe зростати. I хоча рiвень розвитку сучасних носш шформацп даe змогу з легкктю "переварити" весь цей наплив графiчноí' шформацп, його ресурси, все ж, обмежеш i потребу-ють використання рiзноманiтних наявних (а також удосконалення вже наявних та розроблення нових) метод1в стиснення (компресп) графiчноí' шформацп. На