Цель работы - разработка численной модели вязкоупругого материала с использованием метода конечных элементов. Для выполнения исследования построен численный образец материала в среде программного комплекса, основанного на методе конечных элементов. Материал образца предполагался вязкоупругим. Вязкоупругие материалы характеризуются комбинацией упругого поведения, при котором накапливается энергия при деформировании, и вязкого поведения, при котором рассеивается энергия при деформировании. Предполагалось, что поведение материала соответствует обобщенной модели Максвелла. Такая модель состоит из упругого элемента, соединенного параллельно с набором упругих и демпфирующих максвелловых элементов. В качестве результата расчетов получено напряженно-деформированное состояние образца материала асфальта. Для сравнения механических характеристик модели с экспериментальными данными вычислены величины динамического модуля упругости и угла фазового сдвига. С использованием программного комплекса ANSYS разработана модель вязкоупругого материала, которая базируется на схеме обобщенной модели Максвелла. Для сравнения численной модели материала с данными о реальной асфальтной смеси выбраны величины динамического модуля упругости и угла фазового сдвига. Проанализировав результаты расчетов, можно увидеть хорошее соответствие численной модели материала данным эксперимента. Кроме того, сравнивались данные численных расчетов, полученные в программных комплексах ANSYS и LS-DYNA. Необходимо отметить, что метод конечных элементов дает возможность определять напряжения и деформации в неупругих моделях материала асфальтного покрытия, что является важным при конструировании.

Purpose. The article deals with a higher accuracy estimation of traffic capacity of rail networks intended for transportation of raw materials and finished products of mining and smelting industries, which is based on the automated analysis. Methodology. The methods of comparative analysis, mathematic modelling and forecasting have been employed. Findings. The article deals with the development of the method that allows taking into consideration the operating reliability of a transportation system while forming an automated traffic capacity calculation system for rail networks. The authors have proposed statistical evaluation of operating reliability of a section using simulation modelling of primary and secondary train delays in the section timetable. The instantaneous availability of the system has been proposed as an evaluation ratio of operating reliability of the section. The method established the foundation for consecutive automated traffic capacity calculation of a rail network for freight transportation of mining and smelting industries. The results of failure modelling on a rail section testify considerable influence of secondary delays on operating reliability of the scheduling technology. The research substantiates the importance of taking into account organizational and technological failures in a timetable while formalizing the traffic capacity calculation of rail networks. The dependencies of instantaneous availability on the number of trains and an accepted reliability level on the test rail section have been defined. Originality. An automated traffic capacity calculation method for more accurate evaluation of rational workload limits of a rail network has been designed. This automated method, unlike existing ones, takes into consideration the operating reliability of the rail transportation system of mining and smelting industries. Practical value. The proposed automated traffic capacity calculation system for rail networks makes it possible to increase accuracy of determining the maximum amount of trains on the section and avoid its overloading which will increase the speed of freight flows and influence the efficiency of transport logistics for raw materials and finished products of mining and smelting industries.

Для підвищення точності автоматичного визначення параметрів руху відчепів на сортувальних гірках використано синтез двох класичних методів аналізу відеозображення: метод оптичного потоку та метод віднімання фону. Алгоритм поєднання методів апробовано на сортувальній гірці Одеса-сортувальна (Україна). Одержані результати передбачається використовувати для вдосконалення та автоматизації процесів контролю розпуску на сортувальних гірках.

Запропоновано комплексний кваліметричний критерій для визначення узагальненого рівня транспортного засобу, який одержано за допомогою методу аналізу розмірностей. Визначено, що складові цього критерію є суперечливими, тому під час вибору технології перевезень вантажів враховується важливість тієї чи іншої складової критерію у кожний конкретний момент часу під час прийняття рішень. Процедуру комплексної оцінки транспортного засобу реалізовано у вигляді номограм, які комплексно оцінюють показники транспортних засобів для різних варіантів перевезень.

Показано, що для підвищення достовірності передавання інформації у безпроводових телекомунікаційних системах широко застосовуються згорткові коди (ЗК) спільно з різноманітними методами декодування. Наведено загальні принципи синтезу та параметри алгебричних несистематичних ЗК із довільною швидкістю кодування та максимально досяжною кодовою відстанню. Наведено основні етапи біоінспірованого методу декодування алгебричних ЗК (АЗК) із використанням механізму випадкового зміщення. Показано, що сутність наведеного методу декодування полягає у застосуванні процедури диференційної еволюції з евристично визначеними параметрами. Також у даному методі використовується інформація про надійність прийнятих символів для знаходження найбільш надійного базису узагальненої породжувальної матриці. Додатково застосовується механізм випадкового зміщення для модифікації прийнятої послідовності з метою здійснення біоінспірованого пошуку на основі різних найбільш надійних базисів узагальненої породжувальної матриці. За результатами досліджень визначено, що біоінспірований метод декодування АЗК забезпечує більшу ефективність у порівнянні з алгебричним методом декодування у каналі зв'язку з адитивним білим гауссовим шумом. Залежно від параметрів АЗК і необхідного коефіцієнта помилок енергетичний виграш від кодування становить від 1,6 до 3 дБ. Показано, що наведений біоінспірований метод декодування може бути використаний для ЗК із великою довжиною кодового обмеження. У цьому випадку наведений метод декодування АЗК програє за ефективністю методу декодування Вітербі та турбокодам за достатньою кількості ітерацій декодування.

Запропоновано метод прогнозування очікуваного часу відправлення для вантажної відправки на сортувальній станції (ССт) у залізничній системі без дотримання розкладу відправлення вантажних поїздів. Проведено дослідження впливу різних факторів на тривалість знаходження вагонних відправок у сортувальній системі (СС) із використання кореляційного аналізу. Визначено макропараметри перевізного процесу, які найбільше впливають на тривалість знаходження вагонних відправок в СС. Для збільшення інформативності вхідних даних запропоновано застосувати метод розбиття даних, що надає можливість більш детально врахувати вплив різних факторів на тривалість простою відправок на станції. Розроблено метод прогнозування очікуваного часу відправлення вантажної відправки на ССт на базі методу машинного навчання - випадковий ліс і перевірено точність прогнозу. Математичну модель прогнозування (ММП) наведено у вигляді розв'язанння задачі мультикласифікації з обробкою даних із великим числом ознак і класів. Використано метод класифікації з вчителем. Оптимізацію випадкового лісу проведено через підбір гіперпараметрів ММП на основі випадкового пошуку. Проведені експериментальні дослідження на даних експлуатаційної роботи позакласної ССт на залізничній мережі України. Точність прогнозу класифікації за показником accuracy для відправки з вагонопотоку "транзит без переробки" складає 86 % правильних відповідей; відправки з вагонопотоку "транзит з переробкою" складає 54 %. Застосований підхід до прогнозування очікуваного часу відправлення вантажної відправки надає можливість значно підвищити точність отриманих прогнозів з урахуванням реальної експлуатаційної ситуації на ССт. Це надасть можливість обгрунтовано підійти до розробки автоматизованої системи прогнозування тривалості операцій із вантажними відправками в залізничній системі.

Індекс рубрикатора НБУВ: О244.33

Рубрики:

Вагони-платформи

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

An optimal receiving device for information signals of tonal rail circuits has been synthesized. The signals are observed against the background of an additive five-component interference. The first component of the interference is broadband Gaussian noise. The other four components of the interference are structurally determined: single impulse interference, interference from an adjacent tonal rail circuit, and multiharmonic interference from alternating traction current combined with the power line and from the locomotive traction converter. The presence of a complex of interference leads to errors in decision-making regarding the regulation of train traffic. This puts the participants in this movement before the danger of threatening emergencies. Therefore, it is necessary to develop and study means of noise-immune reception of information signals and the formation of dispatch decisions. The decision on the presence or absence of a signal is made by comparing two values of the mean square of the approximation error. This error is understood as the difference between the input voltage of the receiver and the sum of the signal with structurally determined interference. The first value of the error is calculated assuming the presence of a signal in a mixture with structurally determined noise. The second error value is calculated on the assumption that there is no signal in this mixture. The noise component is assumed to be present in both cases. The solution corresponds to a channel with a lower mean squared error. The block diagram of the device is presented. Analytically, it has been shown that the average value of the error in recognizing situations of presence or absence of a signal is two orders of magnitude less than the admissible value according to regulatory requirements. High noise immunity of the developed device will improve the safety of train traffic.

Індекс рубрикатора НБУВ: О244-02

Рубрики:

Вантажні вагони

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ