The results of the theoretical investigation of angular distributions and polarization of radiation by relativistic electrons and positrons passing through a thin crystal at a small angle to the crystal axis are presented. It is shown that the nontrivial fine structure of angular distributions of the emitted photons is connected to the multiple scattering effect on radiation of high energy particles in crystal (similar to the Landau-Pomeranchuk-Migdal effect). It is also shown that using slit collimation of photon beam one can obtain a high degree of linear polarization of radiation, however, the circular polarization of radiation in a thin crystal is close to zero for any direction.

The search for a smooth start-up method preventing the excessive increase of neutron flux and power production in the prospective fast reactor at the stage of establishing the self-sustained nuclear burning wave (NBW) regime is carried out. The problem is studied by means of numerical simulation of the initiation and evolution of NBW in such a reactor. For this simulation we use the deterministic approach based on solving the non-stationary neutron diffusion equation using the effective multi-group approximation together with a set of burn-up equations for fuel components and equations of nuclear kinetics for precursor nuclei of delayed neutrons. The special composition of the ignition zone composition that provides a smooth start-up of the NBW reactor is proposed. The features of the initial stage of the NBW reactor are studied in detail.

Запропоновано нові підходи до створення інноваційних конструктивно-технологічних рішень і технологій виготовлення удосконалених тонких піксельних матричних детекторних модулів на основі КМОП монолітних активних піксельних сенсорів високої роздільної здатності, а також гнучких безадгезивних алюміній-поліімідних комутаційних плат і шлейфів для експериментів у фізиці високих енергій.

Purpose. Implementation of the innovative draft system for automatic couplers of railway cars. Such a system is alternative to an existing one, where energy of longitudinal loads are absorbed by draw gears, the main working elements of which are absorbing devices. Methodology. The research presented used the modern methods of the car dynamics and the theory of vibrations for designing a mathematical model to define accelerations in the supporting structure of the car body with viscous materials, the theoretical and applied mechanics for modelling dynamic processes in a new draft system, designing in modern engineering software applications for creating an adequate spatial virtual model of the supporting system of an railway cars, finite elements for calculations of accelerations occurring in the supporting structure of railway cars under longitudinal loading, and the F-test for the model adequacy. Generally, the algorithm of the research conducted included designing the mathematical model for the prospective supporting system of railway cars in order to ground the parameters of the viscous material used. Then the computer simulation of maximum longitudinal working loads was conducted for the new railway cars body. And the results obtained were analysed. Findings. The comprehensive theoretical research has proved the hypothesis on efficient implementation of the concept of the draft system for railway cars. Its full-scale implementation will provide substantial reduction of construction and maintenance cost for freight cars. The models designed during the research are adequate and can be used for further similar research and development work. Originality. For the first time a new concept of the draft system of railway cars has been proposed and scientifically based. The longitudinal working loads are distributed to the centre sill, not to a separate absorbing device (by the way, a rather expensive one); the centre sill is made of circular pipe where the draft arms are filled with viscous material of damping characteristics. Mathematical and finite-element models were developed for defining accelerations in the supporting structure of the car body, which considered viscous connection, and the adequacy of the models was checked. Practical value. The results of theoretical pre-design scientific substantiation of the proposed concept make it possible to proceed to the next design stages. Besides, such results will become the base for further dynamics and power calculations of the supporting structure of car bodies while implementing the innovative trend proposed.

Purpose. To formalize logistic systems and technologies concerning the management of cargo delivery in terms of metallurgical production taking into consideration interaction between motor transport and railway transport. It is required to develop a logistic technology to manage transport generalizing efficiency indices and making it possible to optimize functioning of general transportation system of an enterprise. Methodology. System analysis and logistic approach have been used. Transportation system of an enterprise has been analyzed from the viewpoint of logistics. The analysis makes it possible to integrate efficiency indices of functioning of certain subsystems of the general micrologistic system. Objective function and general model of transportation system optimization have been determined. Findings. Logistic technology providing optimization of the parameters of transportation system functioning according to general logistic criterion has been represented. Micrologistic systems have been singled out; tendencies to control the delivery aimed at providing functional efficiency of transportation system of an enterprise have been determined. Parameters and factors determining the parameters of transportation efficiency to the fullest extent being the basis of developing logistic transportation systems of enterprises have been identified. Originality. A system to control enterprise transport has been formalized from the viewpoint of a system approach and logistic technology providing high-efficiency transportation has been determined. Management efficiency is estimated according to the logistic criterion involving all expenses connected with cargo delivery. Practical value. upon logistic technology optimizing functional parameters of the enterprise transport.

Проведено моделювання сходу колеса залізничного екіпажу з рейок на підставі спільного розгляду фрикційного взаємодії з рейками набігаючого та збігаючого коліс колісної пари. Запропоновано оновлений критерій безпеки від сходу з рейок, на 10 - 50 % нижчий за класичний критерій стійкості Надаля, що робить запропонований критерій більш надійним при оцінці безпеки від сходу залізничних екіпажів із рейок.

Визначено параметри, що впливають на нерівномірність струморозподілу в силовому колі при ведені вантажних поїздів. Розроблено метод аналітичного розрахунку сукупного впливу всіх факторів на струморозподіл, що надало можливість підвищити тягові властивості локомотивів за взаємодії з вантажними вагонами. Результати дослідження можуть бути використані під час ремонту вантажного рухомого складу постійного струму та у процесі проектування систем керування.

Запропоновано підхід для визначення раціональних параметрів ємнісного накопичувача енергії (ЄНЕ) для рухомого складу метрополітену, суть якого полягає у визначенні максимальної потужності та енергоємності бортового ЄНЕ за аналізом терміну окупності систем накопичення. Встановлено, що для заданих умов експлуатації рухомого складу метрополітену раціональним є впровадження ЄНЕ, максимальна потужність якого складає 1000 кВт, а робоча енергоємність - 3 кВт-год.

Інтенсифікація експлуатації вагонів зумовлює знос їх кузовів, як найбільш навантаженого елемента конструкції, та необхідність впровадження нових вагонів. Для скорочення витрат на виготовлення нових конструкцій вагонів запропоновано продовження строку експлуатації кузовів універсальних напіввагонів понад 1,5 нормативного. Під час проведення розрахунків на міцність за умов вагонобудівних підприємств до уваги приймаються нормативні величини навантажень, які не враховують можливі зноси елементів несучих конструкцій кузовів напіввагонів в експлуатації. Це може спричинити значну похибку під час визначення можливості продовження строку експлуатації кузовів напіввагонів, які вичерпали свій нормативний ресурс. Тому при обгрунтуванні можливості продовження строку експлуатації вагонів важливим є врахуванням на стадії розрахунків на міцність уточнених величин динамічних навантажень, які діють на них в експлуатації. Для дослідження динамічних навантажень, які діють на кузов напіввагону за маневрового співударяння, як випадку найбільшої навантаженності його конструкції у експлуатації, проведено математичне моделювання. Результати досліджень надали можливість зробити висновок, що прискорення, яке діє на несучу конструкцію напіввагона з характерними для 1,5 строку експлуатації зносами у разі маневрового співударяння, складає близько 4g. Дослідження динамічної навантаженості несучої конструкції кузова напіввагона у разі маневрового співударянні проведено шляхом комп'ютерного моделювання в програмному забезпеченні CosmosWorks. Результати досліджень показали, що максимальні прискорення кузова напіввагона складають близько 5g. Для перевірки адекватності розроблених моделей використано критерій Фішера. Результати розрахунків показали, що гіпотеза про адекватність не заперечується. Отримані результати досліджень враховано під час визначення показників міцності кузова напіввагону з характерними для 1,5 строку експлуатації зносами. Для цього створено просторову комп'ютерну модель кузова базового напіввагона моделі 12-757, несучі елементи якої мають товщини, що відповідають мінімально визначеним. Розрахунок проведено за методом скінченних елементів. На підставі проведених розрахунків встановлено, що максимальні еквівалентні напруження не перевищують допустимих і складають близько 345 МПа, що надає можливість зробити висновок про можливість подальшої експлуатації вагона. Проведені дослідження сприятимуть уточненому визначенню можливості продовження строку експлуатації напіввагонів, які вичерпали свій нормативний ресурс.

In view of the stage-by-stage increase of electricity tariffs, further development of metro rolling stock is impossible without application of modern energy saving technologies and energy efficient systems. Purpose. Further development of metro rolling stock equipped with regenerative braking systems with regard to increase in its energy efficiency due to introduction of an on-board energy storage units of capacitance type with account of changes in daily operational condition. Methodology. Three approaches for determination of parameters of on-board capacitive energy storage are suggested based on the results of experimental research studies, and also using the statistical methods of data processing, analysis and probability theory methods. The suggested approaches include successive implementation of the following combined stages: a choice of operation area and a model of metro rolling stock, determination of normal daily operational environment, experimental research on energy power processes during different daily operation of rolling stock, mass-data processing, histograming and determination of on-board capacitive energy storage parameters using the suggested criteria. Findings. Energy power processes were registered under normal daily operational conditions of rolling stock equipped with regenerative braking systems on Sviatoshynsko-Brovarska line of PU "Kyiv Metro". Instantaneous and average energy power and an amount of electric power for each regenerative braking process of a train were measured. According to the results of mass-data processing, probabilistic characteristics are built in the form of histograms of the density distribution of average power and regenerative energy amount within three suggested approaches. Major technical parameters of on-board capacitive storage, i. e. nominal and maximal power, operational and total energy capacity are determined with the aid of the above-mentioned approaches for specified operational conditions of the metro train. Originality. For the first time approaches for determination of parameters of on-board capacitive energy storage for metro train according to the analysis of distribution density of average power and amount of regenerated electricity are proposed. Research on determination of parameters of on-board capacitive energy storage for metro rolling stock with brake regenerative systems got further development. Practical value. The suggested approaches can be used for construction of metro rolling stock with on-board capacitive energy storage.

Nowadays, the problem of insufficient braking power is solved by increasing the number of friction pairs, resulting in an increase in resource and labor intensity, unsprung mass, resistance to movement, and low resource efficiency. Also acute is the problem of reducing the noise level when using friction brakes. The analysis of the problems of existing brake equipment led to the choice of a promising direction of research on the effectiveness of braking - control of the temperature of the brake friction surfaces. Purpose. To create a method for increasing the efficiency of the braking system by controlling the cooling of the friction surfaces by adaptive air supply; to create a mathematical model of air pressure supply to the brake frictional contact in order to obtain the optimal diameter of friction lining holes and the air feed rate. Methodology. During the research, the analysis of leading modern studies and patents of technical solutions aimed at improving the frictional properties of brake devices, methods of decision-making theory and expert evaluation of methods for improving the operational characteristics of railway braking systems is conducted. Mathematical modeling of air pressure supply to the zone of relevant frictional contact is applied. Findings. A concept of adaptive energy consumption management at self-ventilation of a brake disc plate using the improved mathematical model which considers geometric parameters of air courses. A method for assessing the influence of the factors on brake equipment operation while supplying the compressed air to the frictional contact is suggested. Originality. The mathematical model of air pressure supply to brake frictional contact is developed in order to obtain the optimal diameter of the friction lining holes. Application of the suggested technique for cooling will allow advancing efficiency of operation of frictional braking elements of rolling stock, increasing the adhesive coefficient, stabilizing the temperature in the tribo-contact, decreasing the wear of brake surfaces of friction and increasing safety of operation. Practical value. As a result of the conducted research complex, the method of adaptive forced cooling of the friction surfaces of the brake was proposed and scientifically substantiated for the first time, which will provide effective characteristics of the cooling process, will allow reducing significantly the dependence of the coefficient of friction on the temperature in the contact zone of the working elements during braking. The application of the proposed developments will allow: using the compressed air, which is drawn from the brake cylinders, effectively; cooling the contact area of "brake pad - wheel", "brake pad - disk", by supplying compressed cooled air into the holes of the brake pad or formation in the contact zone of the active gaseous medium; increasing braking efficiency and reducing the intensity of wear of the brake pads due to the timely removal of friction wear from the contact area; increasing the rail traffic safety by enhancing the reliability of braking.

Підвищення ефективності перевізного процесу через міжнародні транспортні коридори сприяє розвитку інтероперабельних систем. Успішне функціонування інтероперабельного транспорту є можливим лише за надійної та злагодженої роботи окремих складових між собою. У зв'язку з цим необхідним є впровадження в експлуатацію рухомого складу нового покоління з покращеними техніко-економічними показниками. Розроблено несучу конструкцію критого вагона, особливістю якого є те, що елементи кузова виготовлені з труб круглого перерізу, а для надійності закріплення його відносно палуби залізничного порому на шворневих балках розміщуються вузли для закріплення ланцюгових стяжок. Для уточненого визначення показників міцності кузова критого вагона досліджено його динамічну навантаженість за найбільш несприятливої розрахункової схеми - кутові переміщення залізничного порому навколо повздовжньої осі (еквівалент коливань бічна хитавиця в динаміці вагонів). Визначення максимальної величини прискорень здійснено шляхом математичного моделювання процесу коливань залізничного порому з вагонами, розміщеними на його палубах із використанням метода Лагранжа II роду. Розв'язання диференціального рівняння коливань залізничного порому з вагонами, розміщеними на ньому, проведено за методом Рунге - Кутта в середовищі програмного забезпечення MathCad. У ході визначення загальної величини прискорення, яке діє на кузов критого вагона під час перевезення на залізничному поромі також враховано горизонтальну складову прискорення вільного падіння, яка обумовлена кутом нахилу (крен) залізничного порому. Отримане значення прискорення, як складова динамічного навантаження, враховане у ході дослідження міцності несучої конструкції кузова критого вагона. Розрахунок проведено за методом скінченних елементів у програмному забезпеченні CosmosWorks. Для цього розроблено модель міцності несучої конструкції кузова критого вагона з круглих труб під час перевезення на залізничному поромі. Встановлено, що максимальні еквівалентні напруження не перевищують допустимі для марки сталі металоконструкції кузова та складають близько 280 МПа. Визначено проектний строк служби вузла для закріплення ланцюгових стяжок на кузові критого вагону під час перевезення на залізничному поромі. Результати досліджень можна використовувати під час проектування вагонів нового покоління з покращеними техніко-економічними та експлуатаційними показниками.

Проведено моделювання динамічної навантаженості кузова напіввагона у разі закріплення його в'язкою стяжкою відносно палуби залізничного порома. Актуальність дослідження викликана тим, що рух вагонів морем на залізничних поромах супроводжується дією на несучі конструкції кузовів значних величин навантажень. Чисельні значення цих навантажень значно перевищують ті, що діють на вагони під час експлуатації відносно магістральних колій. Крім того, існуюча схема не забезпечує надійності закріплення кузова та зумовлює пошкодження його конструкційних елементів. Це викликає необхідність здійснення внепланових ремонтів вагонів під час перевезення на залізничних поромах. Тому запропоновано вдосконалити схему закріплення вагона відносно палуби залізничного порому. Для пом'якшення дії навантажень від ланцюгових стяжок на кузов вагона запропоновано здійснювати не жорсткий зв'язок між ними, а в'язкий, посередництвом встановлення спеціального пристрою - демпферу між кузовом і палубою. З метою моделювання динамічної навантаженості кузова вагона з урахуванням запропонованих технічних рішень побудовано математичну модель і визначено величини прискорень, які діють на кузов. Модель враховує переміщення залізничного порому з вагонами у випадку бічної хитавиці, як одного з основних видів коливань судна. Встановлено, що за запропонованої схеми закріплення кузова вагона відносно палуби є можливим знизити величину його динамічної навантаженості на 30 %. Визначення динамічної навантаженості кузова вагона також проведено шляхом комп'ютерного моделювання в середовищі програмного забезпечення CosmosWorks. Визначено числові значення та поля дислокації прискорень кузова напіввагона. Верифікацію розроблених моделей проведено за F-критерієм. Проведені дослідження сприятимуть забезпеченню збереження несучих конструкцій кузовів вагонів під час перевезення на залізничних поромах, а також підвищенню ефективності їх експлуатації через міжнародні транспортні коридори.

Індекс рубрикатора НБУВ: О244.32-02

Рубрики:

Піввагони

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено моделювання динамічної навантаженості контейнера-цистерни під час перевезень у складі комбінованого поїзда на залізничному поромі. Розроблено математичні моделі, які враховують можливі варіанти взаємодії контейнерів-цистерн (КЦ) із рамою вагонів-платформ (ВП). Розрахунки проведено щодо КЦ типорозміру 1СС, розміщеного на ВП моделі 13-4012М. Враховано, що перевезення КЦ здійснюється на залізничному поромі "Герои Шипки" акваторією Чорного моря. Встановлено, що найбільша величина прискорень діє на КЦ у випадку наявності переміщень ВП відносно палуби та КЦ відносно рами. Загальна величина прискорення у цьому випадку склала близько 0,9g. Досліджено стійкість КЦ під час перевезення на залізничному поромі. Розраховано допустимі кути крену залізничного порому, за яких забезпечується стійкість КЦ відносно рами ВП. Проведено комп'ютерне моделювання динамічної навантаженості КЦ під час перевезення на залізничному поромі. Розрахунок проведено в середовищі програмного забезпечення CosmosWorks. Визначено поля та числові значення прискорень, які діють на КЦ. Здійснено перевірку адекватності розроблених моделей за F-критерієм. Проведені дослідження сприятимуть забезпеченню безпеки та створенню рекомендацій щодо перевезень комбінованих поїздів на залізничних поромах морем, а також проектуванню КЦ із покращеними техніко-економічними, міцністними та екологічними характеристиками.

Проведено моделювання динамічної навантаженості контейнера-цистерни під час перевезень у складі комбінованого поїзда на залізничному поромі. Розроблено математичні моделі, які враховують можливі варіанти взаємодії контейнерів-цистерн (КЦ) із рамою вагонів-платформ (ВП). Розрахунки проведено щодо КЦ типорозміру 1СС, розміщеного на ВП моделі 13-4012М. Враховано, що перевезення КЦ здійснюється на залізничному поромі "Герои Шипки" акваторією Чорного моря. Встановлено, що найбільша величина прискорень діє на КЦ у випадку наявності переміщень ВП відносно палуби та КЦ відносно рами. Загальна величина прискорення у цьому випадку склала близько 0,9g. Досліджено стійкість КЦ під час перевезення на залізничному поромі. Розраховано допустимі кути крену залізничного порому, за яких забезпечується стійкість КЦ відносно рами ВП. Проведено комп'ютерне моделювання динамічної навантаженості КЦ під час перевезення на залізничному поромі. Розрахунок проведено в середовищі програмного забезпечення CosmosWorks. Визначено поля та числові значення прискорень, які діють на КЦ. Здійснено перевірку адекватності розроблених моделей за F-критерієм. Проведені дослідження сприятимуть забезпеченню безпеки та створенню рекомендацій щодо перевезень комбінованих поїздів на залізничних поромах морем, а також проектуванню КЦ із покращеними техніко-економічними, міцністними та екологічними характеристиками.

Одним із ключових і недостатньо вивчених питань за умови впровадження бортових ємнісних накопичувачів енергії (БЄНЕ) в метрополітені є визначення їх раціональних параметрів (потужності та енергоємності). Проаналізовано існуючі методи та підходи щодо вибору параметрів БЄНЕ. Визначено недоліки для кожного методу та підходу. Обгрунтовано необхідність розробки підходу, який би надав можливість повною мірою врахувати фактори впливу реальних умов експлуатації поїзда метрополітену. Існуючі методи та підходи щодо вибору раціональних параметрів мають недоліки та не враховують повною мірою фактори реальних умов експлуатації поїзда метрополітену. Запропоновано комплексний підхід, який враховує зазначені фактори впливу та надає можливість здійснювати вибір раціональних параметрів БЄНЕ за двома показниками: масою та вартістю системи накопичення. Визначено раціональні параметри БЄНЕ для заданих умов експлуатації поїзда метрополітену з використанням комплексного підходу. Розраховано кількість заощадженої електроенергії за рахунок впроваджень бортового накопичувача з раціональними параметрами. Результати досліджень можуть бути використані під час проектування, створення та впровадження рухомого складу метрополітену з БЄНЕ, а також під час експертної оцінки кількості заощадженої електроенергії.

Індекс рубрикатора НБУВ: К3-44 + О244.32-02

Рубрики:

Металургія

Піввагони

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О22-015

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: О244.33-04

Рубрики:

Вагони-платформи

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ