Browse
Recent Submissions
Item 2 (92) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2021)UK: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Журнал включений до Переліку спеціалізованих наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).Item Методологія та моделі комбінованого моделювання електромагнітних процесів у системах електричної тяги(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Міщенко, Тетяна МиколаївнаUK: Мета. Основною метою статті є розробка ідентифікаційних моделей і нового методу моделювання електромагнітних процесів у системах електричної тяги з одночасним урахуванням усіх її підсистем, а також декількох фідерних зон електрифікованої ділянки. Методика. Для досягнення поставленої мети використано методи математичного моделювання, основи теорії випадкових процесів та методику ймовірнісно-статистичної їх обробки, методи розв’язання інтегральних рівнянь та аналізу електричних тягових кіл у системах електричної тяги. Результати. Установлено вимоги, яким має відповідати адекватна, стохастична ідентифікаційна модель пристроїв систем електричної тяги. Виконано розв’язання інтегрального кореляційного рівняння Фредгольма першого роду. Отримано аналітичний вираз ідентифікаційної динамічної моделі електровоза ДЕ–1 та здійснено перевірку її адекватності. Розроблено і представлено в таблиці методологію комбінованого моделювання електромагнітних процесів у пристроях і підсистемах систем електричної тяги. Наукова новизна. Уперше запропоновано використовувати імпульсну перехідну функцію як ідентифікаційні моделі тягової підстанції й тягової мережі з електрорухомим складом під час прогнозного моделювання електромагнітних та електроенергетичних процесів у системах електричної тяги. Розроблено новий метод комплексного моделювання електромагнітних та електроенергетичних процесів у системі електричної тяги з одночасним урахуванням усіх її підсистем, а також декількох міжпідстанційних зон електрифікованої ділянки. Уперше запропоновано метод розбивання кореляційних функцій для розв’язання інтегрального кореляційного рівняння, що дозволяє визначати імпульсну перехідну функцію як ідентифікаційну модель будь-якої підсистеми системи електричної тяги. Практична значимість. Розроблені ідентифікаційні моделі та метод комбінованого моделювання дають можливість прогнозувати електромагнітні процеси одночасно в усіх фідерних зонах електрифікованої ділянки системи електричної тяги. Отримана ідентифікаційна модель електровоза ДЕ–1 може бути адаптована з подальшим її використанням для моделювання процесів у тягових колах електровозів інших типів. Застосований під час розв’язання інтегрального кореляційного рівняння Вольтерра першого роду (типу згортки) метод факторизації кореляційних функцій може бути адаптований до розв’язання інших інтегральних рівнянь, якими описують процеси в системах електричної тяги.Item Комплексні моделі впорядкування мультипослідовностей із нечіткими параметрами(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Скалозуб, Владислав Васильович; Горячкін, Вадим Миколайович; Мурашов, Олег ВячеславовичUKR: Мета. Основною метою статті є формування математичних комплексних конструктивних моделей процесів упорядкування мультипослідовностей елементів із нечіткими параметрами. При цьому встановлено такі вимоги до процедур нечіткого упорядкування мультипослідовностей з урахуванням складності операцій (НУМПСО): урахування нечітких оцінок складності операцій формування, необхідність визначення нечітких класів для впорядкування вихідних елементів, а також побудови індивідуальних нечітких моделей для процесів надходження замовлень із різних джерел. Методика. Для розв’язання задач оптимального планування недетермінованих процесів клінічного моніторингу лікування хворих виконано формування комплексних конструктивних математичних моделей процесів упорядкування мультипослідовностей елементів із нечіткими параметрами – FMLCPM. Під час формування моделей задач НУМПСО застосовано методику зі створення моделей із багатошаровими структурами. Для реалізації нечітких задач застосовано методи та процедури дискретизації системи нечітких величин із використанням множин α–рівнів. Результати. У статті запропоновано підхід до розв’язання задач аналізу та оптимального планування процесів клінічного моніторингу лікування хворих, представлених як управління потоками в сервісних системах у разі невизначеності. Для його формалізації та виконання розроблено комплексні багатошарові конструктивно-продукційні моделі впорядкування мультипослідовностей із нечіткими параметрами. Наукова новизна. У роботі отримали розвиток контруктивно-продукційні методи моделювання складних систем, представлені у формі багатошарової моделі FMLCPM, що призначена для процесів упорядкування мультипослідовностей елементів із нечіткими параметрами. В FMLCPM запропоновано моделі шарів, які забезпечують урахування нечітких оцінок складності операцій упорядкування, класифікацію нечітких параметрів вихідних елементів, формування та аналіз індивідуальних нечітких моделей процесів надходження замовлень до сервісних систем. Практична значимість. Отримані результати мають значення для розвитку спектру застосування задач оптимального планування процесів у сервісних системах, представлених як упорядкування мультипослідовностей із нечіткими параметрами. Розроблені комплексні моделі процесів НУМПСО є придатними та ефективними для формалізації задач аналізу та оптимального планування процесів клінічного моніторингу, а також широкого спектру інших задач моніторингу недетермінованих процесів транспорту, логістичних та сервісних систем.Item Determination of Energy and Electric Capacity of On-Board Supercapacitor Regenerative Energy Storage(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Kostin, Mykola O.; Mukha, Andrii M.; Sheikina, Olha H.; Kurylenko, Olena Ya.ENG: Purpose. Development of a method for determining the main functional parameters of on-board supercapacitor recuperative energy storage based on the asymptotic theory of extreme statistics by Gumbel, taking into account sto-chastic nature of changes in recuperated voltage and current. Methodology. To achieve this purpose, methods, devices and computer systems for temporary registration of recuperated voltages and currents on operating electric locomotives, methods of the theory of random processes and methods of probabilistic and statistical processing of registro-grams of voltages and currents were used. Findings. A computational and experimental method for estimating recu-perative energy has been proposed and practically applied. A probabilistic method has been developed for determining the energy and electric capacity of on-board supercapacitor recuperative energy storage units. Numerical probabilistic and statistical calculations of the energy and electric capacity of on-board storage for the VL8 and VL11M6 electric locomotives during their operation in the sections of Prydniprovska railway have been carried out. It was found that the energy and electric capacity of on-board storage devices are distributed according to an exponential law with a clear prevalence of their minimum values and in compliance with direct proportionality between them. Originality. For the first time, an autonomous phase of recuperative braking mode of an electric rolling stock has been developed, which makes it possible to significantly reduce the mass and dimension of a supercapacitor storage. The asymptotic theory of extreme statistics by Gumbel was adapted to the method for calculating energy and electric capacity of an on-board storage device, which made it possible to take into account the influence of stochastic nature of changes in the recuperated voltage and current. The probabilistic influence regularities of the change nature in the recuperation energy on the capacity of on-board storage in the phase of recuperative braking have been established. Further development was obtained by a computational-experimental method for assessing the recuperative energy, based on monitoring and using the time dependences of voltage and current obtained in real modes of recuperative braking. For the first time in electric traction systems, it was proposed to carry out the transition from the recuperative braking mode to the recuperative regeneration mode. Practical value. The developed method and technique based on it make it possible to evaluate functional parameters of on-board storage device of all types of electric rolling stock, considering stochastic nature of recuperated voltages and currents. Numerical-graphic dependences of the energy in-tensity and capacity of the on-board storage are recommended for predicting and evaluating these parameters for various modes of recuperative braking. Since the task of designing an on-board storage unit (in terms of mass and dimensions) is ambiguous, therefore, in each specific case of the type of electric locomotive and recuperation modes, it must be solved individually, taking into account the probability of the corresponding capacitance values.Item Strain Hardening of Low-Carbon Steel in the Area of Jerky Flow(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Vakulenko, Ihor O.; Bolotova, Daria M.; Proidak, Svitlana V.; Bulent, Kurt; Erdogdu, Ahmet Emrah; Chaikovska, H. O.; Asgarov, KhangardashENG: Purpose. The aim of this work is to assess the effect of ferrite grain size of low-carbon steel on the development of strain hardening processes in the area of nucleation and propagation of deformation bands. Methodology. Low-carbon steels with a carbon content of 0.06–0.1% C in various structural states were used as the material for study. The sample for the study was a wire with a diameter of 1mm. The structural studies of the metal were carried out using an Epiquant light microscope. Ferrite grain size was determined using quantitative metallographic techniques. Different ferrite grain size was obtained as a result of combination of thermal and termo mechanical treatment. Vary by heating temperature and the cooling rate, using cold plastic deformation and subsequent annealing, made it pos-sible to change the ferrite grain size at the level of two orders of magnitude. Deformation curves were obtained during stretching the samples on the Instron testing machine. Findings. Based on the analysis of stretching curves of low-carbon steels with different ferrite grain sizes, it has been established that the initiation and propagation of plastic de-formation in the jerky flow area is accompanied by the development of strain hardening processes. The study of the nature of increase at dislocation density depending on ferrite grain size of low-carbon steel, starting from the moment of initiation of plastic deformation, confirmed the existence of relationship between the development of strain harden-ing at the area of jerky flow and the area of parabolic hardening curve. Originality. One of the reasons for decrease in Luders deformation with an increase of ferrite grain size of low-carbon steel is an increase in strain hardening indicator, which accelerates decomposition of uniform dislocations distribution in the front of deformation band. The flow stress during initiation of plastic deformation is determined by the additive contribution from the frictional stress of the crys-tal lattices, the state of ferrite grain boundaries, and the density of mobile dislocations. It was found that the size of dis-location cell increases in proportion to the diameter of ferrite grain, which facilitates the development of dislocation annihilation during plastic deformation. Practical value. Explanation of qualitative dependence of the influence of ferrite grain size of a low-carbon steel on the strain hardening degree and the magnitude of Luders deformation will make it possible to determine the optimal structural state of steels subjected to cold plastic deformation.