Browse
Recent Submissions
Item 6 (90) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020)UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.Item Визначення раціональних параметрів підпірних конструкцій із ґрунтоцементних паль на зсувонебезпечних схилах(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Тютькін, Олексій Леонідович; Ігнатенко, Дмитро ЮрійовичUKR: Мета. У статті передбачено розробити метод визначення раціональних параметрів підпірних конструкцій з ґрунтоцементних паль на зсувонебезпечних схилах. Методика. Для досягнення поставленої мети автори виконали порівняльні розрахунки скінченно-елементних моделей зсувонебезпечного шаруватого схилу з влаштуванням підпірних конструкцій із ґрунтоцементних паль: вертикальних, розташованих під кутом до вертикальної осі, об’єднаних бетонним ростверком, без ростверку, різного діаметру, із різною відстанню між палями, але однакової довжини, що обумовлена розташуванням визначеної за попередніми розрахунками поверхні ковзання. Результати. За результатами розрахунків контактної задачі взаємодії ґрунтового масиву та підпірної конструкції було отримано закономірності формування міцності та стійкості зсувонебезпечного укріпленого схилу, що дає можливість прогнозування його геомеханічної стійкості залежно від можливого розташування кривої поверхні ковзання. Обґрунтовано спосіб підвищення коефіцієнта стійкості ґрунтового схилу залежно від варіації параметрів ґрунтоцементної підпірної пальової конструкції. Чисельними розрахунками обґрунтовано параметри ґрунтоцементних пальових підпірних конструкцій – довжину паль, діаметр паль, відстань між палями, кут їх нахилу та доцільність об’єднання паль бетонним ростверком. Наукова новизна. Уперше отримано закономірності формування міцності та стійкості ґрунтоцементної підпірної конструкції для укріплення зсувонебезпечних схилів, що дає можливість прогнозування їх геомеханічної стійкості залежно від можливого розташування кривої поверхні ковзання. Також уперше встановлено залежності зміни абсолютних зміщень, відносних деформацій, коефіцієнтів запасу міцності, стійкості та напружень за Мізесом в елементах підпірних конструкцій із ґрунтоцементних паль від кута їх нахилу, відстані між палями та наявності бетонного ростверку, що їх об’єднує. Набули подальшого розвитку методи оцінки та прогнозування зсувонебезпечності ґрунтових схилів, що дозволило обґрунтувати спосіб підвищення коефіцієнта запасу стійкості залежно від варіації параметрів ґрунтоцементної підпірної конструкції. Уперше обґрунтовано параметри способу підвищення стійкості зсувонебезпечного схилу з пальовими підпірними конструкціями на основі комплексного математичного та відцентрового моделювання з використанням реальних ґрунтів зсувонебезпечного схилу та критеріїв подібності. Практична значимість. Автори розробили та запатентували метод укріплення зсувонебезпечних схилів за допомогою ґрунтоцементних паль, об’єднаних бетонним ростверком та розташованих перпендикулярно до вектора руху тіла зсуву.Item Розробка алгоритму вибору раціональної фасадної системи багатоповерхових будівель(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Радкевич, Анатолій Валентинович; Нетеса, Костянтин Миколайович; Ткач, Т. В.UKR: Мета. За основну мету роботи автори ставлять сформувати алгоритм вибору раціональної фасадної системи для конкретного будівельного об’єкта з урахуванням кліматичних, організаційно-технологічних та експлуатаційних властивостей, який може бути застосований будь-яким учасником будівельного процесу. Методика. Визначено критерії вибору раціональної фасадної системи. Проаналізовано стан питання вибору та застосовності сучасних фасадних систем для нового будівництва та капітального ремонту на території України. На основі визначених факторів, які впливають на вибір найбільш раціональної фасадної системи багатоповерхової житлової або громадської будівлі, сформовано зручний та об’єктивний алгоритм вибору фасадної системи з урахуванням основних особливостей об’єкта будівництва, а також параметрів експлуата-ції. Цей алгоритм адаптовано до практичного застосування. Результати. Установлено вплив значень параметрів вибору фасадної системи на процес улаштування, експлуатації та ремонту сучасної фасадної системи. Виконано успішну апробацію отриманого алгоритму вибору раціональної фасадної системи шляхом оцінки значень факторів впливу із залученням провідних проектных організацій м. Дніпро. Під час проходження відповідних алгоритмів на сумісних нарадах проектувальника, замовника та підрядника встановлено найбільш раціональні фасадні системи для конкретних будівельних об’єктів зі значною об’єктивністю вибору. Адаптивність алгоритму шляхом відкидання незначних чинників призводить до збільшення наочності процесу вибору фасадної системи. Наукова новизна. Установлено закономірність впливу ряду організаційно-технологічних та експлуатаційних чинників на процес вибору раціональної фасадної системи. Підвищено ефективність визначення відповідної системи для конкретних умов будівництва з урахуванням особливостей експлуатації та призначення будівлі. Практична значимість. Учасник будівництва шляхом проходження нескладного алгоритму має змогу наочно оцінити вплив організаційно-технологічних та експлуатаційних фак-торів на вибір раціональної фасадної системи та під час оцінювання придатних параметрів відповідних факторів визначити найбільш раціональну фасадну систему для конкретного об’єкта. Унаслідок суттєво знижується вартість експлуатації фасадної системи за оптимізації тривалості міжремонтних періодів та поліпшення умов роботи її складових.Item Вплив на динаміку вантажних вагонів поперечного зміщення візків(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Швець, Анжела ОлександрівнаUK: Мета. Робота спрямована на визначення впливу поперечного зміщення візка вантажного вагона з урахуванням величини швидкості руху на його основні динамічні показники та показники взаємодії рухомого складу з колією. Методика. Кількісну оцінку динамічних показників отримано методом математичного та комп’ютерного моделювання. Розрахункова схема враховує особливості взаємодії вагонів у складі поїзда: можливість прояву всіх форм коливань кузова в просторі, передачу поздовжньої сили у вертикальному та горизонтальному напрямках від сусідніх вагонів, облік технічного стану окремих частин вагона та їх конструктивних особливостей, а також різноманітні умови експлуатації. Результати. У процесі дослідження застосовано математичну модель зчепу з п’яти вантажних вагонів для вивчення динамічної навантаженості піввагона та колії. Проведено оцінку основних динамічних показників та показників взаємодії рухомого складу з колією у випадку поперечного зміщення візка під час руху по криволінійних ділянках залізничної колії. Обґрунтовано максимально можливі величини поперечного зміщення візка вантажного вагона. Наукова новизна. Доопрацьовано математичну модель зчепу вантажних вагонів у складі поїзда. У розрахункових схемах, що описують коливання, враховано особливості візків вантажних вагонів – забігання бокових рам. Модель дозволяє дослідити вплив зміни кута повороту центральної осі кузова вагона, що у свою чергу призводить до поперечного зміщення візків відносно один одного, на основні динамічні показники та показники взаємодії рухомого складу з колією. Уперше досліджено вплив поперечного зміщення візка з урахуванням зносів його деталей та вузлів під час руху на ділянках колії з нерівностями. Практична значимість. Результати розрахунків можна застосовувати під час оцінювання впливу поперечного зміщення візка на динамічні якості рухомого складу та показники взаємодії рухомого складу з колією з урахуванням зносів деталей та вузлів візка в разі руху в прямих і криволінійних ділянках колії з нерівностями. Застосування отриманих результатів сприятиме підвищенню стійкості вантажного рухомого складу в умовах підвищення швидкостей руху, що у свою чергу дозволить розробити технічні умови для реалізації ресурсозбережних технологій транспортування вантажів, які відповідають вимогам безпеки руху поїздів.Item The Problem of a Lack of Material Behaviour Data For Risk Assessment(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Bondarenko, Iryna O.; Nеduzha, Larysa O.ENG: Purpose. The main purpose of this work is to provide theoretical support for the need to expand data on changes in the material behaviour under dynamic loads when railway track risk assessment over time due to railway track elements deformability. Methodology. For the research, an original model of railway track design described using the original method based on the ability of elastic waves to propagate energy of power pulses in space and time, as well as a model describing materials as discrete substances were used. Findings. It has been established that the properties of the material affect the deformability of the elements and the design of the railway track; the main parameter in the study of deformability processes is time; material, as a substance, consists of atoms and molecules, and therefore is not continuous; internal physical processes determine changes in the behaviour of the material of an element. Originality. It has been proposed to develop classifications of changes in the physical properties of materi-als according to the probability of irreversible deformations and the impossibility of deformations, as well as classi-fications of changes in the mechanical properties of materials according to the probability of the defect appearance and changing the material structure. Practical value. The ability to simulate analytically any physical processes occurring inside elements due to the proposed method allows combining the influence of mechanical and physical effects into a single calculation. This enables to assess the probability of appearing defects in elements under certain dynamic loads when assessing the railway track risk over time due to railway track elements deformability.Item Розробка методу закріплення приватних локомотивів за поїздами(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Санницький, Назар Мирославович; Германюк, Юлія Миколаївна; Шаргун, Тетяна ОлексіївнаUK: Мета. У наш час в Україні відбувається процес реформування ринку залізничних перевезень, що пов’язано з імплементацією директив Європейського Союзу до її законодавства. У результаті цих реформ передбачається відкриття ринку залізничних перевезень для незалежних від Укрзалізниці перевізників. У таких умовах проблема забезпечення доступу рухомого складу до головних і приймально-відправних колій та усунення конфліктних ситуацій із поїзними та маневровими пересуваннями рухомого складу Укрзалізниці може бути вирішена шляхом пропуску поїздів незалежних перевізників за жорстким розкладом руху. Одним із напрямів використання приватних локомотивів є обслуговування пунктів масового завантаження чи вивантаження вантажів. Основним завданням, яке виникає при цьому, є вдосконалення методів закріплення приватних локомотивів за нитками графіка руху поїздів. Методика. Дослідження виконано на основі методів організації експлуатаційної роботи залізниць та методів лінійного програмування. Результати. У роботі розглянуто проблему вдосконалення методів розрахунку величини робочого парку локомотивів. На основі аналізу можливих умов взаємодії АТ «Укрзалізниця» і приватних перевізників визначено, що одним із варіантів використання приватних перевізних компаній на етапі впровадження їх послуг буде обслуговування пунктів масового завантаження чи вивантаження вантажів. У ході дослідження розроблено метод визначення кількості локомотивів шляхом зведення цієї задачі до оптимізаційної задачі про призначення. Наведено приклад розв’язання задачі визначення необхідного робочого парку локомотивів для обслуговування перевезень зернових вантажів, які відправляють у порт відправницькими маршрутами, та розробки графіків їх обігу. Установлено кількість локомотивів, необхідну для обслуговування перевезень, розроблено порядок їх підв’язки до поїздів. Наукова новизна. У дослідженні вдосконалено методи закріплення локомотивів за нитками графіка руху поїздів на основі використання методів лінійного програмування. Практична значимість. Результати роботи дозволяють оцінити потреби робочого парку локомотивів в умовах відкритого ринку залізничних перевезень для незалежних перевізників.Item 3D Modeling of Biological Wastewater Treatment in Aeration Tank(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Biliaiev, Mykola M.; Lemesh, Maksym V.; Gunko, Olena Y.; Zadoia, Viacheslav O.; Mashykhina, Polina B.; Yakubovska, Zinaida M.ENG: Purpose. The main purpose of the article is to develop a 3D CFD model for modeling the process of biological wastewater treatment in an aeration tank. Methodology. For mathematical modeling of the process of biological wastewater treatment in the reactor, taking into account the flow hydrodynamics, geometric shape of the aeration tank, convective-diffusion transfer of the substrate and activated sludge, a 3D CFD model was built. The model is based on the three-dimensional equation of motion of an ideal liquid and the equation of mass conservation for the substrate, activated sludge. The field of sewage flow rate in the aeration tank is calculated based on the velocity potential equation. The process of biological transformation of the substrate is calculated on the basis of the Monod model. The splitting scheme was used for numerical integration of the equations of convective-diffusion transfer of activated sludge and substrate. The splitting is carried out in such a way to take into account the transfer of substrate (activated sludge) in only one direction at each step of splitting. The calculation of the unknown value of the substrate (activated sludge) concentration is carried out according to an explicit scheme. The Richardson method is used to numerically integrate the three-dimensional equation for the velocity potential, and the unknown value of the velocity potential is calculated by an explicit formula. Euler's method is used for numerical integration of equations describing the process of substrate transformation and change in activated sludge concentration (Monod model). Findings. The software implementation of the constructed 3D CFD model is carried out. A description of the structure of the developed software package is provided. The results of a computer experiment to study the process of wastewater treatment in an aeration tank with additional elements are presented. Originality. A new multifactor 3D CFD model has been developed, which allows quick assessing the efficiency of biological treatment in an aeration tank. Practical value. The constructed 3D CFD model can be used to analyze the efficiency of the aeration tank under different operating conditions at the stage of sketch design of wastewater treatment systems.