Індекс рубрикатора НБУВ: О275

Рубрики:

Автоматизація на залізничному транспорті

Шифр НБУВ: Ж72605 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - розробка чисельної моделі для розрахунку зон хімічного забруднення у разі аварійної емісії аміаку на території насосної станції, що здійснює перекачування, а також розробку моделі оцінки ризику ураження та глибини рани в тілі у випадку розлітання уламків, що утворюються під час вибуху трубопроводу. Для розв'язання поставленої задачі - визначення зон поширення аміаку в атмосферному повітрі - використано рівняння масопереносу. Для розрахунку поля швидкості повітряного потоку за наявності будівель на території насосної станції, що перекачує аміак, використано модель потенціальної течії. Чисельне розв'язання тривимірного рівняння для потенціалу швидкості проведено за допомогою методу сумарної апроксимації. Під час використання цієї чисельної моделі враховано нерівномірне поле швидкості вітрового потоку, зміну вертикального коефіцієнта атмосферної дифузії з висотою, інтенсивність емісії аміаку, місце викиду хімічно небезпечної речовини. Для чисельного розв'язання рівняння переносу аміаку в атмосферному повітрі використано різницеву схему розщеплення. Попередньо здійснено фізичне розщеплення тривимірного рівняння масопереносу на систему рівнянь, що описують перенос забруднювача в одному координатному напрямку. На кожному кроці розщеплення невідоме значення концентрації аміаку визначено за явною схемою біжучого рахунку. Розглянуто математичну модель розрахунку розлітання уламків під час вибуху на території насосної станції. На основі розробленої чисельної моделі проведено обчислювальний експеримент для оцінки рівня забруднення атмосферного повітря на території насосної станції, що перекачує аміак. Визначено зону можливого ураження людей у разі розлітання уламків під час вибуху на території станції. Розроблено чисельну модель, що дозволяє розраховувати зони хімічного зараження в разі аварійної емісії аміаку на території насосної станції. Модель доповнено оцінкою зон ураження у випадку розлітання уламків під час вибуху. На базі розробленої математичної моделі створено комп'ютерну програму, що дозволяє проводити серійні розрахунки для визначення зон ураження під час надзвичайних ситуацій на території хімічно небезпечних об'єктів. Розроблена математична модель може бути використана під час складання плану ліквідації аварійної ситуації для хімічно небезпечних об'єктів.

Підвищено інтенсивність руху автотранспорту у великих містах потребує впровадження планів поліпшення якості атмосферного повітря згідно з "Порядком здійснення державного моніторингу в галузі охорони атмосферного повітря". Для розробки і обгрунтування заходів зі зниження забруднення повітря та негативного впливу на довкілля й здоров'я населення в інформаційних системах ухвалення рішень необхідно обробляти великі масиви наявної різнорідної інформації та використовувати математичні моделі прийняття рішень. Мета роботи - розробка математичної моделі прийняття рішень для оцінки ефективності планів управління якістю повітря в містах із високим рівнем викидів пересувних джерел забруднення. Для класу задач управління якістю повітря в містах застосовують методику побудови математичних моделей прийняття рішень в умовах невизначеності емісійних параметрів, зумовлених неповними даними щодо викидів автотранспорту та їх розподілу по території міста. Розглянуто структуру потоків даних в інформаційній системі відповідно до вимог сучасних систем підтримки прийняття екологічних рішень, під час чого керівні органи та особи мають можливість враховувати різні критерії соціального та економічного характеру. Аналіз даних державної статистики показав посилення впливу пересувних джерел на структуру забруднення повітря великих міст. Розглянуто інформаційні технології та оптимізаційні моделі, що дозволяють оперативно оцінювати вплив автотранспорту інтенсивності його руху на якість атмосферного повітря у містах та приймати стратегічні рішення щодо планування заходів її поліпшення. Запропоновано структуру інформаційної системи та модель прийняття рішень для управління якістю повітря на основі методів багатокритеріальної оптимізації емісійних параметрів за допомогою побудови матриці "джерело - рецептор" у сітковій області моделювання забруднення території міста викидами автотранспорту. Модель може бути застосована на етапі проектування муніципальних систем екологічного моніторингу та під час вибору планів поліпшення якості атмосферного повітря в міських агломераціях.

Підвищення ефективності роботи очисних споруд у системах водопостачання та водовідведення є важливою технічною задачею. Для аналізу ефективності очищення води конкретної споруди, на етапі проектування, потрібно мати спеціальні математичні моделі. Мета роботи - побудова математичних моделей для оцінки ефективності роботи відстійників з додатковими конструктивними елементами, які використовують у системах очищення стічних вод. Процес розповсюдження забруднювача в очисній споруді (відстійнику) розраховують за допомогою рівнянь гідродинаміки течії в'язкої, нестисливої рідини. Додатковим рівнянням є рівняння поширення забруднювача у вертикальному відстійнику. Рівняння, що використовуються для розрахунку вертикального відстійника, враховують найбільш суттєві фізичні фактори, що впливають на ефективність роботи відстійника. Для чисельного інтегрування моделювального рівняння переносу домішки в споруді використовують різницеві схеми розщеплення. Чисельний розв'язок рівняння, що описує процес руху забруднювача у вертикальному відстійнику, базується на розщепленні цього рівняння на рівняння більш спрощеної структури. Для чисельного інтегрування моделювальних рівнянь течії нев'язкої рідини використовують неявні різницеві схеми розчеплення. Чисельний розрахунок здійснюють на прямокутній різницевій сітці. На базі розроблених чисельних моделей створено пакет прикладних програм. Цей пакет дозволяє оперативно, методом обчислювального експерименту, визначати ефективність роботи відстійника. Наведено результати проведеного обчислювального експерименту з визначення ефективності роботи відстійника з двома пластинами. Розроблені математичні моделі надають можливість визначити поле швидкості та процес переносу домішки з урахуванням геометричної форми відстійників та використання в них пластин, що впливають на гідродинаміку потоку в споруді, а значить - на ефективність очищення води. Час розрахунку одного варіанта завдання на базі побудованих математичних моделей складає кілька секунд. Моделі можна використовувати для отримання експертної оцінки роботи очисних споруд, які проектуються.

Основна мета роботи - скорочення часу на проведення аналізу та підвищення ефективності обробки статистичної інформації щодо оцінки роботи локомотивного парку за рахунок використання методів зниження розмірності даних. Для проведення дослідження обрано методику побудови індекса довільного процесу. Використання цієї методики дозволяє виділити із загальної множини параметрів ті складові, які є найбільш інформативними. За допомогою методу аналізу ієрархій на базі отриманих головних компонент можна побудувати єдиний узагальнюючий показник. Виконано аналіз підходів до удосконалення сучасної системи показників обліку роботи локомотивів. Обгрунтовано доцільність використання методів зниження розмірності для аналізу показників роботи локомотивів. За допомогою методу головних компонент визначено найбільш інформативні показники роботи локомотивів і ступінь їх впливу на загальний рівень безпеки руху в локомотивному господарстві, виконання системи утримання. Наведено приклади аналізу показників локомотивного господарства з використанням запропонованої методики, індекса виконання системи утримання, індексів безпеки та експлуатаційної безпеки руху в локомотивному господарстві. Виконано аналіз роботи локомотивного господарства за допомогою спільного розгляду запропонованих інтегральних індексів, а також кількісних і якісних показників використання локомотивів. Наявність різниці між значеннями цих показників свідчить про погіршення або поліпшення стану безпеки руху з урахуванням обсягів виконаної роботи. Перевищення значення коефіцієнта експлуатаційної безпеки руху над індексом безпеки свідчить про погіршення стану безпеки руху, попри зменшення абсолютних значень показників, які характеризують рівень безпеки руху в локомотивному господарстві. Вперше запропоновано оцінювати стан безпеки руху в локомотивному господарстві за допомогою різниці індексів безпеки руху та експлуатаційної безпеки. Для аналізу роботи локомотивного парку доцільно використовувати методи зменшення розмірності даних. Для оцінки стану безпеки руху більш доцільно використовувати індекс експлуатаційної безпеки, оскільки він враховує об'ємні показники роботи локомотивного господарства.

Основа мети статті - формування та обгрунтування показників енергоефективності канатних доріг традиційної конструкції та доріг із самохідними вагонами на основі порівняння їх величин. Обгрунтування показників енергоефективності канатних доріг дозволяє в повному обсязі визначитися з напрямом подальших досліджень у сфері розвитку альтернативного виду міського транспорту. Для отримання вихідних даних проведено огляд світових напрямів розвитку канатних доріг. Запропоновано аналітичні формули для визначення показників енергоефективності, за якими виконано порівняння канатних доріг традиційної конструкції та доріг із самохідними вагонами. При цьому враховано вплив ступеня завантаженості й номінальної потужності на коефіцієнт корисної дії електродвигуна. З метою врахування розсіювання енергії в тяговому канаті через його пружні властивості було введено поняття коефіцієнта корисної дії тягового канату. Сформовано методику підрахунку коефіцієнта корисної дії канатних доріг. Розроблено формули для визначення енергоефективності й оцінено вплив характеристик канатних доріг на їх розрахункові значення. Побудовано графіки залежності коефіцієнта корисної дії самохідної канатної дороги від номінальної потужності електродвигуна та коефіцієнта корисної дії від завантаженості приводу підвісної канатної дороги. Порівняно загальні коефіцієнти корисної дії для канатних доріг із самохідними вагонами та для доріг традиційної конструкції. Наведені результати грунтуються на усереднених значеннях параметрів електродвигунів за умови їх різного завантаження. Вперше запропоновано та обгрунтовано показники енергоефективності, які дозволяють здійснювати порівняльний аналіз канатних доріг традиційної конструкції та доріг із самохідними вагонами. Визначено залежність цих показників від параметрів канатної дороги. Результати проведеного порівняльного аналізу канатної дороги традиційної конструкції з дорогами, які містять самохідні вагони, за запропонованими показниками енергоефективності можуть бути використані для обгрунтування доцільності застосування певних видів канатних доріг з метою реалізації окремих транспортних процесів. Розроблену конструктивну схему самохідного вагона можна застосовувати під час розробки енергоефективних проектів пасажирських канатних доріг.

Основна мета дослідження - узагальнити результати відповідних міжнародних публікацій і на їх основі дати вичерпний огляд нижньої будови сучасних залізничних колій з баластним шаром. Ця стаття є початком аспірантського дослідження; відповідно існує друга частина дослідження. Підведено підсумки досліджень про нижню будову колії та її захисні шари, після чого аналізують матеріали геосинтетичного цементного складеного мата, особливо - бетонне полотно. Досвід використання функцій геосинтетичних та інших захисних шарів показує, що можливе використання геосинтетичного цементного складеного мата (ГЦСМ) під баластним шаром може стати хорошим рішенням для поновлення коротких ділянок залізничних колій. Один з авторів, а саме Балаш Еллер, є аспірантом в Університеті Іштвана Сечені у Дьєрі (Угорщина). Тема його дослідження - можливість зміцнення нижньої будови залізничної колії з використанням спеціальних (переважно цементних) шарів. Ця стаття була написана для збору та узагальнення нових знань про нижню будову сучасних баластних шарів залізничних колій, щоб можна було визначити наступні шляхи та можливості дослідження цієї теми. План досліджень буде сформульовано найближчим часом, також будуть підготовлені необхідні лабораторні та польові випробування. Після проведення відповідних досліджень можна буде визначити переваги й недоліки використання шарів ГЦСМ у нижній будові залізничних колій, а також визначити фактичний процес зносу, пов'язаний із баластними коліями та їх геометричною стабільністю.

Визначено поведінку ізольованих рейкових з'єднань із полімеркомпозитними накладками без склеювання під час розгляду динамічних навантажень щодо лабораторних випробувань. Представлено прикладні можливості вимірювання. Динамічні (втомні) випробування на вигин було проведено за допомогою ізольованих рейкових з'єднань, зібраних із пластикових полімерних рейкових накладок. Спеціальні лабораторні випробування пов'язані з технікою вимірювання та методом оцінки цифрового зображення/відео, що виконані апаратними і програмними засобами GOM, а також з комп'ютерною томографією відповідно до лабораторних випробувань на вигин. У попередніх роботах автори публікували результати дослідження клейових рейкових стиків, зараз вони продовжують дослідження рейкових стиків із пластиково-полімерними накладками без склеювання. Випробувано два різних типи рейкових накладок, виготовлених із полімерно-пластикового матеріалу. Для рейкових стиків із накладками без склеювання автори використали спеціальні методи вимірювання, розроблені GOM (Tritop, Aramis), які дозволяють застосовувати високоточні цифрові вимірювання з вражаючими результатами візуалізації. Записи комп'ютерної томографії забезпечують можливість отримувати інформацію про внутрішні тріщини та пошкодження пластиково-полімерних рейкових накладок, а також про вимірювання з високою точністю. Метод оцінки повинен бути розроблений для цих конкретних методик вимірювання, щоб мати можливість порівнювати результати і визначати наукові твердження. До цього часу дослідники й дослідницькі групи займалися вивченням ізольованих рейкових стиків зі спеціальними пластиково-полімерними накладками без склеювання, застосовуючи згадані спеціальні методи; ніхто не визначав точний процес руйнування цих з'єднань, а також явище збільшення тріщин у поперечному перерізі рейкових накладок. Дослідницька група авторів мала можливість ознайомитися з деталями рейкових накладок, посилених скловолокном, склеєних смолою під час лабораторних випробувань, а також опублікувати своєчасну інформацію про результати лабораторних випробувань. Ці результати в майбутньому можна застосовувати в залізничному машинобудуванні на всіх етапах: проєктування, будівництво, технічне обслуговування й експлуатація.

Визначення точного руйнування часток залізничного баластного матеріалу є досить важливою проблемою. Для цього існують три різні, але пов'язані між собою методики: повномасштабні польові випробування; повномасштабні або скорочені лабораторні випробування; комп'ютерне моделювання, в основному з використанням методу дискретних елементів (МДЕ). Перший і другий варіанти вимагають багато часу і грошей, а для третього варіанта потрібне складне програмне забезпечення, яке може враховувати точні мікромеханічні характеристики матеріалу баластного шару. Мета роботи - розробка методу, який дозволяє визначати більш точне руйнування баласту, а також розробка методології оцінки, пов'язаної зі спеціальними методами вимірювання (наприклад, методами GOM, комп'ютерною томографією тощо). Підведено підсумки проведеного моделювання з використанням програмного забезпечення, що застосовує для розрахунку МДЕ, а також лабораторних випробувань, а саме скорочених випробувань на одновісне стискання, і комп'ютерної томографії. Одержано результати, згідно з якими лабораторні випробування на одновісне стискання можна було змоделювати за допомогою програмного забезпечення МДЕ з початковою точністю, що в подальшому потребує вдосконалення. Результати підтверджені вимірюваннями, виконаними методом комп'ютерної томографії. Моделювання руйнування часток залізничного баласту, а не тільки їх руху, у програмному забезпеченні МДЕ є складним завданням. Сьогодні на ринку є багато доступного програмного забезпечення, наприклад, PFC, EDEM, YADE. Одні програми досить дорогі, іншими складно управляти (необхідна спеціальна методика програмування, командна лінія тощо). Для своїх досліджень автори застосували не тільки лабораторні навантажувальні випробування, але й складну комп'ютерну томографію. Результати цього дослідження можна застосовувати в галузі залізничного будівництва. Дана робота є частиною дослідження в аспірантурі Університету Іштвана Сечені, виконана аспіранткою Ерікою Юхас. Її метою є розробка методу, що дозволяє визначити більш точне руйнування баластного шару, а також розробка методології оцінки, пов'язаної зі спеціальними методами вимірювання (наприклад, методами GOM, комп'ютерною томографією і т. д.). Публікація цієї статті підтримана проектом UNKP-19-3-I-SZE-13.

Встановлено відмінності функціональних мов програмування, з'ясовано можливості найбільш популярних мов шляхом їх порівняння та аналізу. Для виявлення основних можливостей мов потрібно розглянути їх структури даних, а також сфери застосування. Виконати аналіз та порівняння прикладів із різних сфер використання мов за метриками складності текстів програм. Відібрано п'ять найпопулярніших спеціалізованих функціональних мов програмування: Erlang, Lisp, F, Scala та Haskel. Для отримання інформації про можливості кожної мови вивчено їх структури даних, а також сфери застосування, проведено огляд офіційної документації. Експериментальну базу дослідження сформовано з текстів сучасних програмних систем, отриманих із відкритого джерела та підібраних за схожими напрямами застосування й однаковим обсягом тексту. Порівняльний аналіз прикладів програм виконано за метриками Холстеда, які розраховують за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення. Аналіз отриманих оцінок якості виконано графічним способом. Розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє отримати метрики Холстеда для вхідних текстів програм на таких мовах функціонального програмування, як Erlang, Lisp, F та Scala. Складність синтаксису мови програмування Haskel не дозволила використати метрики для оцінки тексту, тому було проведено тільки огляд можливостей за документацією. За допомогою порівняльного аналізу показано відмінність мов та окреслено сфери їх використання. Виконано порівняння прикладів різного об'єму з таких сфер використання, як задачі системного програмування, робота з графікою, математичні розрахунки, системи штучного інтелекту, веб-програмування тощо. Вперше проведено порівняльний аналіз спеціалізованих мов за допомогою метрик складності текстів, який дозволив встановити, що мова Lisp має найменший словник і довжину коду, текст на Scala має найбільш структурований вигляд, а F та Erlang відзначаються зайвою багатослівністю. Отримані висновки та виміри допоможуть під час вибору найбільш ефективної мови функціонального програмування для вирішення конкретних завдань з урахуванням відмінностей у сферах застосування. Розроблене програмне забезпечення дозволяє виконувати виміри для різних текстів програм під час розробки та супроводу складних програмних систем.

Враховуючи необхідність вдосконалення транспортно-складських процесів навантаження залізничних вагонів мостовими кранами, за мету дослідження поставлено аналіз фактичних зон роботи кранів, розробку імітаційних моделей їх функціонування та встановлення найбільш ефективної технології навантаження. Реальний об'єкт дослідження - склад готової продукції металургійного підприємства, формалізовано у вигляді лінійного фронту навантаження. Для аналізу роботи досліджуваного об'єкта за різними варіантами робочих зон кранів використано метод імітаційного моделювання. Враховано, що кожний мостовий кран може завантажувати залізничні вагони, які знаходяться в різних зонах навантажувальної колії. Розглянуто ситуації, коли крани в ході виконання вантажних операцій знаходяться на одній підкрановій колії, і зона обслуговування групи вагонів частково співпадає. За таких умов крани можуть заважати один одному, що ускладнює виконання транспортно-технологічного процесу відвантаження. Розроблено імітаційну модель, у якій елементи обслуговування, що є окремими вантажними місцями, переміщуються за визначеними маршрутами. Вантажопотоки задають за визначеними законами розподілу випадкової величини, що враховує стохастичний характер реальних транспортних процесів. Розроблено модель роботи лінійного фронту навантаження вагонів мостовими кранами дозволяє аналізувати показники ефективності різних варіантів закріплення навантажувальних засобів за зонами обслуговування. Виконано аналіз таких показників, як: середній час переміщення елементів обслуговування, відсоток часу простою та роботи кранів, витрати часу на окремі операції просування вантажопотоку. На основі імітаційної моделі розроблено процедуру визначення найбільш ефективної стратегії управління роботою вантажного фронту. Апробована на складі готової продукції металургійного підприємства методика дозволяє знизити загальні витрати в процесі відвантаження металопрокату. Новим у роботі є теоретичне дослідження та вдосконалення моделей роботи транспортно-складського комплексу металургійного підприємства за рахунок раціонального закріплення кранів до зон розташування транспортних засобів, які навантажують. Отримані результати дозволяють підвищити ефективність роботи транспортно-складського комплексу за рахунок скорочення часу перебування вагонів у системі в разі раціонального використання навантажувальних ресурсів.

Основна мета роботи - дослідження впливу поздовжніх квазістатичних розтягувальних та стискних сил у піввагонах, що виникають за стаціонарних та перехідних режимів руху поїзда, на їх основні динамічні показники та показники взаємодії рухомого складу з рейковою колією з урахуванням можливості збільшення швидкості руху. Актуальність цього дослідження пов'язана з необхідністю контролювати поздовжні сили, що виникають за стаціонарних та перехідних режимів руху поїзда, у разі збільшення швидкості руху, маси й довжини поїздів, особливо вантажних, підвищення потужності локомотивів. Основним методом вивчення динамічної навантаженості піввагона на типових трьохелементних візках є математичне та комп'ютерне моделювання взаємодії рухомого складу та колійної структури на основі моделі просторових коливань зчепу вантажних вагонів. У теоретичному дослідженні розглянуто вплив квазістатичних поздовжніх розтягувальних та стискних сил залежно від зміни швидкості та значення сили від розтягання величиною 1 МН; 0,5 МН; 0 МН і до стискання 0,5 МН; 1 МН. У результаті теоретичних досліджень та після проведення моделювання з урахуванням процесів коливання піввагонів під дією квазістатичних поздовжніх сил, обмежених нормами до - 1 МН (100 тс), отримано залежності основних нормованих технічною документацією показників з урахуванням величини швидкості руху. Досліджено вплив поздовжніх стискних та розтягувальних сил на динамічну навантаженість вантажного вагона з метою прогнозування динаміки рухомого складу, з урахуванням величини швидкості руху по криволінійних ділянках залізничної колії. Застосування отриманих результатів може підвищити стійкість вантажного рухомого складу й міцність залізничної колії, що у свою чергу дозволить зняти деякі наявні обмеження допустимих швидкостей і збільшити технічну швидкість руху поїздів. Отримані залежності основних нормованих показників від поздовжньої квазістатичної сили дозволять прогнозувати розвиток відхилень і попереджати їх перетворення в небезпечні для руху поїздів.

Розроблено чисельні моделі для розрахунку зон термічного ураження людей у разі аварійного горіння твердого ракетного палива на території промислового об'єкта. Для розв'язання поставленої задачі - визначення зон термічного ураження людей на території промислового об'єкта - використано рівняння, що виражає закон збереження енергії. Для розрахунку поля швидкості повітряного потоку за наявності будівель на території промислового об'єкта, де має місце аварійна ситуація, використано модель потенціальної течії. Чисельне розв'язання двовимірного рівняння для потенціалу швидкості проведено за допомогою методу Лібмана. Під час використання цієї чисельної моделі враховано нерівномірне поле швидкості вітрового потоку, що формується біля промислових будівель. Для чисельного розв'язання рівняння енергії використано неявну різницеву схему розщеплення. Попередньо здійснено фізичне розщеплення двовимірного рівняння енергії на систему одновимірних рівнянь, що описують перенос температури в одному координатному напрямку. На кожному кроці розщеплення невідоме значення температури визначено за явною схемою біжучого рахунку. На базі побудованої чисельної моделі створено код за допомогою алгоритмічної мови FORTRAN. На основі розробленої чисельної моделі проведено обчислювальний експеримент для оцінки ризику термічного ураження людей на території промислового об'єкта, де виготовляють тверде ракетне паливо. Визначено зони, які є небезпечними для перебування персоналу. Розроблено ефективну чисельну модель, що дозволяє розраховувати зони термічного забруднення в разі аварійного горіння твердого ракетного палива. На базі розробленої математичної моделі створено комп'ютерну програму, що надає можливість проводити серійні розрахунки для визначення зон термічного ураження під час надзвичайних ситуацій на території хімічно небезпечних об'єктів. Ця модель може бути використана під час розробки плану ліквідації аварійної ситуації (ПЛАС) для хімічно небезпечних об'єктів.

Для аналізу ефективності очищення води в системах водопідготовки важливим завданням є розробка математичних моделей, що дозволяють визначати ступінь очищення води на етапі проведення проєктних робіт. Основна мета роботи - побудова чисельних моделей для розрахунку процесу фільтрації та масопереносу у фільтрі. Розрахунок процесу фільтрації забрудненої води у фільтрі проведено у два етапи. На першому етапі розраховано поле швидкості потоку у фільтрі. Для розв'язання цієї задачі використано класичне рівняння фільтрації. На другому етапі розрахунку змодельовано течію забрудненої води у фільтрі. Для розв'язання цієї задачі використано рівняння масопереносу, що виражає закон збереження маси. Це рівняння враховує перенос домішки фільтраційним потоком, перенос домішки за рахунок дисперсії та сорбцію домішки в завантаженні фільтра. Розв'язання рівняння фільтрації проведено за допомогою поперемінно-трикутного методу О. А. Самарского. Визначення невідомого значення напору на базі цього методу проведено за явною формулою біжучого розрахунку. Для чисельного інтегрування моделювального рівняння масопереносу у фільтрі використано різницеву схему розщеплення. Сучасною тенденцію в галузі водопостачання та водовідведення є створення багатовимірних та багатофакторних математичних моделей. Таки моделі дозволяють замінити фізичний експеримент на обчислювальний. До комплексу споруд водопідготовки обов'язково належать фільтри очищення води. Ефективність роботи фільтрів впливає на ефективність роботи інших очисних споруд технологічної схеми очищення. Розроблено математичниу модель, що дозволяє аналізувати процес очищення води у фільтрі. На базі цієї чисельної моделі розроблено пакет прикладних програм для проведення комп'ютерного експерименту з моделювання процесу очищення води у фільтрі. Наведено результати обчислювального експерименту з моделювання процесу фільтрації забрудненої води у фільтрі. Запропоновано чисельну двовимірну модель фільтра, що базується на рівнянні фільтрації та рівнянні масопереносу. Особливістю цієї моделі є можливість моделювання поля швидкості та процесу переносу домішки з урахуванням геометричної форми фільтрів. Час розрахунку одного варіанта завдання на базі побудованої чисельної моделі складає декілька секунд, що є важливим для проведення серійних розрахунків на практиці. Моделі можна використовувати як альтернативу проведення лабораторних експериментів.

На современном этапе для нормального функционирования экономики необходимо соблюдение баланса экономических интересов потребителей услуг транспорта и самого транспорта. Цель настоящей работы - подробное изучение и анализ существующего уровня развития транспортно-логистических систем (ТЛС), а также перспективы их дальнейшего развития. Для анализа работы современных ТЛС использован комплекс методов экономико-математического моделирования, включающих поэлементное рассмотрение ТЛС, определение востребованности каждого ее элемента у потребителей, уровня соответствующих затрат, дифференциации транспортного обслуживания и т.д. На основании полученных аналитических данных моделируется поведение ТЛС в зависимости от конкретных условий ее функционирования и возможных особенностей, его сопровождающих. Это позволяет рассмотреть различные варианты использования современных технологий в работе ТЛС и оценить потенциальные преимущества. Применение принципов логистики направлено на улучшение транспортного обслуживания на основе новейших транспортных технологий, что позволяет использовать различные виды транспорта, совершенствовать информационное взаимодействие между участниками перевозочного процесса и др. Определены пути развития ТЛС в Республике Беларусь на основе Республиканского экспедиционного унитарного предприятия "Белинтертранс - транспортно-логистический центр" Белорусской железной дороги. Раскрыто понятие ТЛС. На основе изучения работы предприятия "Белинтертранс" рассмотрена эффективность внедрения на нем таких технологий, как FLEXE и система контроля расхода топлива ГЛОНАСС для развития ТЛС. На основании изучения методических источников и научных разработок в области развития ТЛС предложено несколько вариантов внедрения новых и более совершенствованных информационных технологий в деятельность транспортно-логистических центров. Результатом применения данных технологий является прежде всего сокращение издержек в логистической системе, а также повышение конкурентоспособности предприятия, увеличение его прибыли и максимальное удовлетворение требований клиента. Так как в ТЛС для удовлетворения потребности клиента (оказания услуг потребителям и производителям товаров) реализуются функции транспортировки, хранения, распределения и др., то в любой из них использование информационных технологий позволит повысить устойчивость и эффективность системы.

Основна цель работы - анализ действующих систем автоматического управления роспуском составов на сортировочных станциях, с определением их недостатков и обоснованием необходимости цифровой конкретизации координат положения вагонов и локомотивов на путях надвига и в сортировочном парке с учетом инвентарных номеров подвижных единиц. Исследованы принципы влияния низкочастотных физических воздействий на длину отраженной волны в ВОК, уложенном вдоль рельсов. Обоснована принципиальная пригодность оптоволоконных технологий для распределенного акустического зондирования DAS (Distributed Acoustic Sensing). Дана оценка эффективности применения системы DAS для непрерывного слежения за перемещением вагонов и локомотивов, мониторинга свободности и занятости путей на сортировочных станциях. Использована методика моделирования и технологии настройки рефлектограмм для проведения измерений в ВОК. Проанализировано использование координатно-временной информации для контроля местоположения горочного локомотива, обеспечивающей автоматическое позиционирование подвижных единиц. Определение координат "окон" в сортировочном парке имеет важное значение для сокращения непроизводительных потерь времени по осаживанию или подтягиванию вагонов, а также излишнего перепробега горочных локомотивов. Полученную информацию от напольных датчиков системы DAS о количестве и типах вагонов в движущемся отцепе можно использовать для выявления "чужаков" на путях сортировочного парка. В этом случае непрерывное слежение за отцепом повысит достоверность информации в подсистеме управления прицельным торможением на спускной части сортировочной горки. Для автоматического определения инвентарных номеров вагонов с помощью специальной компьютерной программы обработки видеоизображений можно использовать автоматизированную систему контроля инвентарных номеров (АСКИН). Для этого программный аппаратный комплекс необходимо дополнить драйвером чтения и записи потоков информации с видеокамер при контроле поездов на входе в парки прибытия сортировочных станций. Оснащение путей сортировочных станций ВОК и аппаратурой системы DAS позволит повысить оперативность управления расформированием и формированием составов в режиме реального времени за счет точного определения координат нахождения локомотивов и вагонов на станционных путях. Комплексная система автоматического управления сортировочным процессом (КСАУ СП), дополненная системами DAS и идентификации инвентарных номеров вагонов, обеспечит ведение полноценной цифровой поездной и вагонной модели сортировочного процесса на надвижной и спускной частях горки и в сортировочном парке.

Передбачено розроблення методики для проведення об'єктивної оцінки комфортабельності перевезень пасажирів та зручності користування пасажирськими купейними спальними вагонами (ПКСВ) локомотивної тяги або потягів постійного формування. Сучасні КСВ різних моделей європейських та інших виробників різняться багатьма розмірними параметрами, вмістимістю й комплектацією пасажирських купе і вагонів, наявністю душових стояків у туалетних приміщеннях чи душових кабін загального або індивідуального користування тощо і забезпечують пасажирам відповідний рівень зручності користування ними та різний рівень комфортабельності перевезень. Під час проєктування нових перспективних і конкурентоспроможних КСВ теж доцільно мати таку методику для розроблення їх компонувальних схем і планувань та для оптимального вибору тих чи інших розмірних параметрів вагонів і особливо пасажирських купе. На основі аналізу компонувальних схем та планувань наявних КСВ різних європейських виробників, їх розмірних параметрів і комплектації, розмірних параметрів та комплектації пасажирських купе визначено критерії оцінки комфортабельності купейних спальних вагонів трьох груп - розмірних параметрів, вмістимості й комплектації. Запропоновано кілька показників зручності та комфортабельності пасажирських і службових приміщень КСВ і формули для їх обчислення. Запропоновано вираз для визначення узагальненого показника комфортабельності КСВ та зручності користування ними. Вперше розроблено методику об'єктивної оцінки комфортабельності ПКСВ та зручності користування ними пасажирами. Запропоновані показники оцінки комфортабельності ПКСВ і формули для їх обчислення можна використовувати на етапах розроблення й вибору ескізних пропозицій або ескізних проєктів нових перспективних конкурентоспроможних вагонів задля забезпечення їх максимальної зручності та комфортабельності. Методика може бути корисною також і для оцінки тендерних пропозицій на закупівлю КСВ.

Передбачено розробити універсальний уніфікований паралельний синхронний алгоритм (УПСА), призначений для реалізації завдань із розрахунку максимальних однопродуктових і багатопродуктових потоків, а також створити програмний комплекс, який забезпечує формування площинних графових моделей потоків та виконує оптимальне планування неоднорідних потоків у транспортних та інших мережах. Досліджено можливості раніше створеного та всебічно перевіреного евристичного ПСА розрахунку максимальних однопродуктових і багатопродуктових потоків у мережах, встановлено його потенційні обмеження й визначено додаткові вдосконалені процедури, які перетворюють евристичний алгоритм в універсальний паралельний. Запропонований ПСА використовує стратегію пошуку в ширину за одночасного визначення можливих шляхів потоків через мережу з оцінкою їх пропускних здатностей. При цьому досліджено можливість на одній ітерації виконувати паралельно аналіз декількох збільшувальних потоків через мережу. Запропоновано універсальний УПСА розрахунку максимальних потоків у мережах, розроблено уніфіковану процедуру та програмний комплекс для планування неоднорідних, а також конкурувальних потоків у транспортних та інших мережах. Розроблений програмний комплекс реалізує завдання щодо формування площинних графових моделей мереж, для яких вирішується завдання оптимального планування неоднорідних та конкурувальних багатокритеріальних потоків у транспортних мережах. Розроблено новий універсальний УПСА та процедуру розрахунку оптимальних однорідних, багатопродуктових та конкурувальних потоків у транспортних мережах. Цінність отриманих результатів визначається універсальними можливостями та ефективністю процедури планування неоднорідних потоків у мережах на основі застосування нового паралельного синхронного алгоритму, а також розробленим програмним комплексом, який забезпечує можливість вирішення завдань аналізу і планування однорідних та багатопродуктових потоків у транспортних мережах, реалізації завдань розрахунку конкурентних моделей формування транспортних та інформаційних потоків. Програмний комплекс має вбудований редактор інтерактивного моделювання мереж та панель інструментів, що забезпечує як створення нових, так і завантаження наявних графів мереж із бібліотек моделювання, збереження оптимальних потоків у мережі у вигляді зображення та у вигляді текстового файлу, виведення помилок під час роботи з програмою.

Індекс рубрикатора НБУВ: К222.308

Рубрики:

Вплив легувальних елементів і домішок на структуру і властивості чавуну

Шифр НБУВ: Ж72605 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Основна мета роботи - дослідження умов розвитку структурних перетворень під час зварювання тертям із перемішуванням (ЗТП); встановлення характеру окремого внеску структурних складових у досягнення умов надпластичної течії; визначення характеру впливу розміру зерна на мікротвердість матриці сплаву під час ЗТП. Зварювання тертям із перемішуванням виконано на спеціально розробленому обладнанні. Матеріалом були пластини товщиною 2,9 мм зі сплаву алюмінію АМг6 із хімічним вмістом легувальних елементів у межах марочного складу. Температуру та тиск від інструмента на кромки під час зварювання визначено на спеціально розробленому стенді. Силу притискання інструмента до металу виміряно динамометром типу ДС-0,1. За характеристику міцності мікрооб'ємів сплаву було взято мікротвердість, яку виміряно на приладі ПМТ-3, за навантаження на індентор 0,05 H. За різних співвідношень частоти обертання робочого інструмента та нормального притискання до кромок визначено ступінь нагрівання металу та якість формування шва. Оцінено ступінь впливу технологічних параметрів ЗТП на температуру розігріву металу в зоні дії заплечиків робочого інструмента. Розглянуто розвиток рекристалізаційних процесів в умовах двофазних сплавів. Показано, що збиральна рекристалізація меншою мірою визначається об'ємною часткою другої фази, її дисперсністю та спроможністю взаємодіяти з металевою матрицею. Оцінено вплив градієнта температур на величину мікротвердості для структур зони термічного впливу, за умов практично незмінної морфології зерен. Визначено умови розвитку структурних перетворень під час зварювання тертям із перемішуванням та механізм впливу розміру зерна на мікротвердість матриці. Перевищення оптимальної температури в зоні з'єднання під час зварювання сприяє прискоренню дифузії по межах між фазами та зерен, що призводить до формування градієнта концентрацій легувальних елементів, і в першу чергу Mg, збільшуючи ефект зміцнення від стану твердого розчину. Визначено адитивний характер зміцнення від впливу твердого розчину та меж зерен за умов надпластичої течії. Стан, наближений до надпластичнного, досягається за рахунок зменшення ефекту зміцнення твердого розчину та збільшення внеску від меж дрібних зерен. Досягнення стану надпластичної деформації стає можливим завдяки максимальному зменшенню ефекту деформаційного зміцнення.