Дисертації

Permanent URI for this collection

http://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/10523

UKR: Дисертаційні роботи, що були виконані або захищені в УДУНТ
ENG: Dissertations, made or defended at USUST

Browse

Now showing 1 - 20 of 195

Розвиток наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для систем теплопостачання та кондиціонування
(ННІ «УДХТУ», Дніпро, Україна, 2025) Бєляновська, Олена Анатоліївна
UKR: Дисертація спрямована на вирішення важливої науково-технічної проблеми розвитку наукових основ створення адсорбційних теплотрансформаторів для підігріву теплоносія – води або припливного повітря – в системах теплопостачання та вентиляції або кондиціонування повітря в житлових або складських приміщеннях. На основі типових вимог до експлуатації та аналізу властивостей робочих пар «адсорбент – адсорбат» розроблені основні критерії та алгоритм підбору адсорбента та робочої рідини для теплотрансформаторів для систем теплопостачання вентиляції та кондиціонування. Базуючись на аналізі термічних мас теплотрансформаторів відкритого та закритого типів, показано, що ключовими критеріями підбору адсорбента є температура регенерації та адсорбційна ємність, тобто гранична адсорбція. Обґрунтовано вибір води, як основної робочої речовини. Проаналізовано основні фактори, які впливають на термічні маси теплотрансформаторів відкритого та закритого типів. Підтверджено переваги композитів типу «силікагель – кристалогідрат». Зокрема, підтверджено перспективність використання адсорбенту «силікагель 20% – натрій сульфат 80%». На основі аналізу процесів експлуатації адсорбційних теплотрансформаторів відкритого та закритого типу для систем теплопостачання розроблені алгоритми розрахунку конструкційних та експлуатаційних параметрів адсорбційних перетворювачів теплової енергії, які дозоляють дати інтегральну оцінку ефективності роботи пристрою в умовах типової системи теплопостачання, вентиляції або кондиціонування. Вони включають обчислення коефіцієнта масопередачі, адсорбції, корисної теплоти адсорбції, теплової потужності для нагрівання адсорбенту, корпусу пристрою, води в зволожувачі, випаровування води, нагрівання адсорбованої води, десорбції та коефіцієнтів корисної дії. Запропоновані алгоритми мають задовільну узгодженість результатів розрахунків та експериментальних даних та дозволяють встановити оптимальний тепловий режим роботи адсорбційних перетворювачів теплової енергії в умовах типових систем теплопостачання, вентиляції та кондиціонування. Проаналізована структура витрат на експлуатацію адсорбційного трансформатора теплової енергії в системах теплопостачання. Встановлено, що близько 90 % теплових витрат відповідає випаровуванню та десорбції. Показано, що ключовим заходом підвищення ефективності теплотрансформаторів відкритого або закритого типів є нетермічні заходи зі створення пароповітряної суміші, зокрема, ультразвукове зволоження потоку повітря, яке поступає до шару адсорбента. Проаналізовано тепловий режим експлуатації адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Встановлено найбільш ефективні параметри експлуатації адсорбційного теплоакумулятора для підігріву припливного повітря, які відповідають санітарним нормам. Проведено ексергетичний аналіз експлуатації теплоакумулюючого пристрою відкритого типу. Підтверджено, що максимальні значення ексергетичного ККД та термічного ККД відповідають ідентичним параметрам експлуатації: початкові температури та абсолютна вологість початкового повітряного потоку повинні підтримуватися на рівні 20 – 30ºC і 0,03 – 0,04 кг/м3. На основі аналізу експлуатації лабораторного прототипу адсорбційного регенератора теплоти та вологи запропонована процедура розрахунку його основних експлуатаційних характеристик. Показана адекватність результатів розрахунку та експериментальних даних. Проаналізовано режим експлуатації адсорбційного регенератора теплоти та вологи. Показано основні фактори, які впливають на ефективність даного пристрою. Показано, що як ключеві параметри для оптимізації експлуатаційних характеристик адсорбційного регенератора теплоти та вологи доцільно розглядати температурний коефіцієнт корисної дії, час досягнення максимальної адсорбції та споживану потужність вентилятора. Розроблені конструкції адсорбційних трансформаторів теплової енергії – адсорбційних регенераторів теплоти та вологи, а також адсорбційного теплоакумулюючого пристрою відкритого типу для підігріву припливного повітря. Запропоновано математичну модель та процедури розрахунку основних проектних характеристик та теплових режимів роботи адсорбційних теплоакумулюючих пристроїв відкритого типу та адсорбційного регенератора в умовах традиційних систем теплопостачання та/або вентиляції систем житлових або складських приміщень. Розглянуто основні принципи експлуатації адсорбційних холодильних пристроїв в умовах типових систем кондиціонування. Встановлені оптимальні умови експлуатації. Розроблені заходи, які дозволяють частково утилізувати теплоту адсорбції – використати для підігріву теплоносія, який можна використати як для підігріву адсорбента до температури початку адсорбції, так і в системі гарячого водопостачання.
Бетони з використанням крупного заповнювача рециклінгового походження
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Смирнов, Антон Сергійович
UKR: Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми одержання бетонів класів міцності С12/15, С16/20, С20/25 з крупним заповнювачем рециклінгового походження. В умовах великої кількості руйнувань, спричинених військовими діями, існує необхідність в повторному застосуванні значних обсягів будівельних відходів після відповідної переробки. Серед загального масиву відходів демонтажу суттєву частку складає бетонний брухт, який після подрібнення та фракціонування можливо застосовувати як заповнювач для бетону. Таким чином, постає питання врахування його особливостей при розрахунку і виборі складу бетонів з заданими властивостями. В першому розділі виконано аналіз джерел утворення бетонних та залізобетонних відходів. За результатами вивчення існуючих в Україні нормативно-технічних та декларативних документів встановлено, що під час демонтажу окремих будівельних конструкцій, знесення будівель і споруд, нового будівництва проєктні та будівельно-монтажні компанії мають здійснювати заходи, направлені на максимальне повторне застосування будівельних відходів, за необхідності після відповідної переробки. Розглянуто світовий досвід дослідження властивостей та застосування рециклінгових заповнювачів з 1970-х років ХХ століття. На основі аналізу даних з літературних джерел визначені особливості рециклінгових крупних заповнювачів (РКЗ), а також характерні властивості бетонів з РКЗ. Встановлено, що в цілому фізико-механічні та експлуатаційні властивості РКЗ та бетону з РКЗ є дещо нижчими в порівнянні з натуральними заповнювачами (НЗ) та бетонами на НЗ. Але в залежності від вмісту РКЗ, методів подрібнення, якості сортування і фракціонування можливо досягти задані або з незначними погіршеннями властивості бетону з РКЗ. В той же час вартість такого бетону суттєво нижча порівняно з бетонами на натуральних заповнювачах. РКЗ отримується шляхом подрібнення та переробки використаного бетону. Відповідно, РКЗ складається з двох головних фаз – натурального заповнювача та залишкового розчину. Таким чином, бетон з РКЗ є більш складною системою через наявність додаткових фаз – залишкового розчину та міжфазної контактної зони (МКЗ) між ним і натуральним заповнювачем, – які і визначають особливості РКЗ і бетонів з РКЗ. Проаналізовані існуючі методи розрахунку складів бетону з РКЗ. Виявлено, що такі методи на даний момент носять більше теоретичний характер і є досить трудомісткими та потребують значних витрат часу. Розглянуто традиційний в Україні розрахунково-експериментальний метод підбору складу важкого бетону, покладений в основу національних стандартів. Встановлено, що існуючі підходи не дозволяють врахувати особливості РКЗ та закономірності формування структури бетону з РКЗ. На підставі цього висунута наукова гіпотеза про можливість врахування особливостей РКЗ при розрахунку і виборі складу бетону шляхом введення експериментально визначених поправок на походження і фізико-механічні властивості РКЗ. Також в розділі встановлені обмеження, прийняті в даній роботі, щодо отримання важких бетонів з РКЗ для певного виду конструкцій, що працюють на стиск та згин. В другому розділі наведені характеристики застосованих під час дослідження місцевих матеріалів, а також описані методики експериментальних досліджень властивостей РКЗ та бетону з РКЗ. Наведено зерновий склад натуральних заповнювачів, визначено хімічний та мінералогічний склади портландцементу ПЦ II/Б-Ш-400 (CEM II/B-S 32,5 N) виробництва Heidelbergcement, м. Кривий Ріг та нормальна густота цементного тіста. Встановлено, що зерновий склад НЗ в його природному стані не відповідає вимогам національних стандартів, що потребує його корекції. Розраховані склади бетонів, зразки з яких підлягали наступному подрібненню, та описані метод, засоби, обладнання, що застосовувалися для подрібнення. В третьому розділі представлені результати фізико-механічних випробувань РКЗ, отриманих після подрібнення зразків бетону у віці 28 діб, 90 діб та 180 діб. Встановлено, що зерновий склад утворених після подрібнення сумішей фракцій не відповідає вимогам ДСТУ Б В.2.7-75-98 через надмірний обсяг фракцій 10…20 мм та 0…5 мм. В той же час зерновий склад крупних фракцій, що і є РКЗ, в цілому відповідає вимогам нормативної документації. При вмісті крупних фракцій (>5 мм) в сумішах 82,9…84,9% вміст кожної фракції в РКЗ складає: 0,8…5,7% (20…25 мм), 63,3…70,1% (10…20 мм), 28,9…31,2% (5…10 мм).
Обґрунтування методів демонтажу конструкцій будівель і споруд
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Наумов, Владислав Олександрович
UKR: Дисертаційна робота спрямована на покращення методів підбору технологій демонтажу будівель і споруд. Мета дослідження полягає у використанні інтелектуальних технологій для оптимального вибору сценаріїв демонтажу. Дослідження спрямоване на розроблення програмного забезпечення, яке дозволить швидко та ефективно обирати найбільш відповідні стратегії демонтажу в умовах пошкодження чи старіння будівель . Використання такого програмного забезпечення допоможе оптимізувати процеси демонтажу, забезпечуючи високий рівень безпеки. За результатами проведених досліджень та аналізу отриманих даних, дисертаційна робота присвячена розробці комплексної методики дослідження та оптимізації процесів демонтажу будівель і споруд. Основні висновки, отримані в результаті дослідження, включають наступне: • Систематизація технологічних рішень: Проведений аналіз дозволив систематизувати технологічні рішення та їх документування, що сприятиме уникненню помилок та покращенню ефективності виконання проєктів демонтажу. • Використання цифрових технологій: Застосування цифрових технологій у розробці технологічної документації дозволяє значно оптимізувати процес та знижувати витрати часу та ресурсів. • Нормалізація технологічних процесів: Розроблені підходи до типізації та нормалізації технологічних процесів демонтажу сприятимуть стандартизації робіт та підвищенню безпеки процесу. • Розроблення програмного забезпечення: Розроблена програма для аналізу та планування демонтажу будівель і споруд інтегрує ключові блоки, що дозволяють швидко та точно оптимізувати вибір технологій та обладнання. Отримані результати дослідження демонструють значущість комплексного підходу до аналізу та оптимізації процесів демонтажу будівель і споруд, сприяючи підвищенню ефективності та безпеки цих процесів у будівель ній галузі. З погляду філософії науки дисертаційна робота спрямована на вирішення актуальної проблеми філософського характеру щодо цінностей та принципів, які керують проведенням демонтажних робіт у будівництві. В межах дослідження застосовується сучасна методологія, що вивчає динамічні залежності та інтеракції між різними факторами, які впливають на процес демонтажу. Основними характеристиками цієї методології, які є ключовими для дослідження, є наступні: розгляд різноманітних явищ та процесів у будівництві як складних та взаємозалежних; розгляд факторів, що впливають на демонтажні роботи, як динамічних та змінних у часі. Перший розділ присвячено детальному аналізу сучасних технологій, методик та факторів, що стосуються процесів демонтажу будівель і споруд. Досліджено передумови, які спонукають до виконання демонтажних робіт в Україні, враховуючи специфіку сучасного будівництва та вимоги до сталого розвитку. Аналіз національних та міжнародних методик оцінки сейсмостійкості конструкцій, зокрема в контексті європейських стандартів, дозволяє визначити ключові аспекти, що впливають на безпеку атомних електростанцій. Крім того, проаналізовано сучасні підходи до розроблення проєктів демонтажу Будівель і споруд, зокрема у контексті використання інтегрованих підходів для підвищення ефективності та зменшення негативного впливу на навколишнє середовище. Здійснено огляд сучасних досліджень щодо інноваційних методів та пристосувань для виконання демонтажних робіт, включаючи аналіз технологічних рішень та методів управління відходами будівництва та демонтажу. Визначено ключові напрямки подальшого розвитку у цій галузі, зокрема розроблення методик оцінки можливості демонтажу, вивчення впливу різних методів демонтажу на збереження матеріалів та ресурсів, а також розгляд технічних та економічних аспектів застосування новітніх технологій, таких як Building Information Modeling (BIM), у плануванні та виконанні демонтажних робіт. Загальний висновок розділу підкреслює важливість активного впровадження інноваційних підходів у сферу демонтажу будівель і споруд з метою підвищення ефективності процесу та забезпечення сталого розвитку будівельної галузі. У другому розділі проведено аналіз параметрів та факторів, що мають вирішальне значення для оптимізації процесів демонтажу будівель і споруд. Висвітлено важливість збору та систематизації даних про фізичні характеристики об'єктів, таких як матеріали конструкцій, їхні розміри та структура, що впливають на вибір технологій та методів демонтажу. Проаналізовано ключові параметри, що враховуються при розробці планів демонтажу, такі як сейсмостійкість будівель них конструкцій, ергономіка робочого середовища, технічна складність розбирання, а також вплив на довкілля та безпеку праці.
Покращення взаємодії рухомого складу та залізничної колії в умовах складного плану і профілю
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Макаров, Юрій Олександрович
UKR: Дисертація присвячена вирішенню питання поліпшення взаємодії рухомого складу з рейковою колією у складних умовах плану і профілю залізничної колії та зменшенню зносу рейок та коліс рухомого складу, що досягається за рахунок вкладання довгих рейок по довжині кривої трьома частинами: перша перехідна крива – кругова крива – друга перехідна крива. Запропонована конструкція колії для складних умов плану і профілю залізничної колії.
Підвищення ефективності тягової передачі електропоїздів постійного струму
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2025) Шило, Сергій Іванович
UKR: У дисертації вирішено науково-практичну задачу щодо підвищення ефективності тягової електропередачі електропоїздів постійного струму шляхом розробки та дослідження нової схеми імпульсного керування тяговими двигунами з послідовним збудженням, що забезпечує характеристики, аналогічні двигунам з незалежним збудженням, без використання додаткових джерел живлення. З урахуванням високого рівня зношеності (до 90%) та застарілих технічних рішень електропоїздів, що експлуатуються в Україні, модернізація тягової передачі є важливим завданням для зниження енергетичних та експлуатаційних втрат. Запропонована схема імпульсного регулювання забезпечує підвищення моменту тягових двигунів на 5-7% залежно від стану магнітної системи, а також дозволяє реалізувати динамічне гальмування з номінальним моментом при швидкості обертання якоря до 8% від номінальної. Розроблено та досліджено алгоритм захисту від боксування. Встановлено, що схема має високу швидкодію (4-20 періодів модуляції) при різниці швидкості обертання двигунів 0,06% від номінальної. Проаналізовано шляхи підвищення ККД тягових двигунів. Досліджено схеми перетворювачів живлення власних потреб. Надані рекомендації щодо модернізації тягових передач та розробки енергоефективних тягових електропередач і перетворювачів живлення власних потреб електропоїздів постійного струму.
Вплив методів діагностики буксових вузлів вантажних вагонів на зниження ризиків на залізничному транспорті
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Піценко, Ірина Віталіївна
UKR: У дисертаційній роботі вирішено науково-прикладну проблему, спрямовану на зниження ризиків на залізничному транспорті через вдосконалення методів діагностики буксових вузлів вантажних вагонів. Досліджено стан безпеки руху та встановлено, що останні відмовили вагонів, пов’язані з недоліками в технічному обслуговуванні та ремонті, зокрема, буксових вузлів. Розроблено методи оцінки ризиків та математичні моделі, які успішно використовуються для підвищення безпеки руху на залізниці. Застосування вібраційного діагностування під час технічного обслуговування та ремонту буксових вузлів вантажних вагонів дозволило значущим чином зменшити ризики відмов буксових вузлів. Результати досліджень мають практичне застосування для покращення технічного обслуговування та безпеки руху на залізничному транспорті.
Розвиток методів та засобів для визначення авторства україномовних текстів на основі конструктивно-продукційного моделювання
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Демидович, Інна Миколаївна
UKR: Дисертація присвячена дослідженню та розробці різних методів й засобів встановлення авторства природньомовних текстів на основі різних показників, що відображають особливості авторського стилю мовлення. У дисертаційній роботі отримані нові науково обґрунтовані теоретичні та експериментальні результати, що у сукупності дозволять застосовувати досліджені методи самостійно або у комплексі з іншими для встановлення авторства текстів та пошуку запозичень. У першому розділі виконано огляд та аналіз існуючих наразі методів та підходів, що допомагають вловити авторський стиль для різних мов світу. Показано, що різні підходи зумовлені складністю задачі та особливостями різних мов. Встановлено, що досконалого 100% результату у питанні встановлення авторства текстів досі не набуто, незважаючи на широкий перелік використаних інструментів та підходів. Виявлено, що дослідження підходів для роботи саме з україномовними текстам мають невеликий відсоток на відміну від робіт присвячених іншим мовам, що зумовлено складністю нормалізування та вільністю побудови речень. З’ясовано, що через особливості побудови речень українською мовою, широкі можливості автора щодо надання тексту певної стилістики на вимогу ідеї твору чи призначенні роботи, поширені методи та підходи роботи з іншими мовами не зможуть в достатній мірі відобразити авторський стиль. У другому розділі представлені досліджені методи та розроблені моделі статистичного аналізу, аналізу складності текстів, рекурентного аналізу конструктивно-продукційного моделювання. Виконано адаптацію методів для роботи з природньомовними текстами українською мови. Запропоновано метод створення профілю автора та метод роботи з багатьма показниками для найкращого врахування особливостей авторського стилю. Розроблена модель природньомовного тексту у вигляді множини правил стохастичних граматик та розроблені метод порівняння текстів на основі порівняння цих правил, що дозволяє враховувати синтаксичні та стилістичні особливості тексту автора. Розроблені конструктори для перетворення природньомовного тексту на множину стохастичних правил та подальше порівняння таких множин для встановлення ступеня їх співпадіння. У третьому розділі приведені результати експериментальних досліджень. Перевірена та підтверджена ефективність кожного з методів та розроблених моделей. Виконано експерименти за допомогою репрезентативних вибірків як художніх творів різних авторів, так технічних текстів різного розміру та складу. Встановлено ступінь ефективності кожного з досліджених методів окремо. В подальшому методи було об’єднано для отримання кращого результату та врахування різних особливостей авторського стилю. Було розвинуто та експериментально доведено ефективність методів роботи з великою кількістю різних показників для отримання кращого результату. У четвертому розділі розроблено інструменти для автоматичного аналізу тексту, підрахунку відповідних показників та подальшого порівняння робіт за ними. Та інструменти що на основі розроблених конструкторів автоматично будують множини правил для різних текстів та порівнюють обрані на ступінь схожості. Ключові слова: багатокритеріальна оптимізація, генетичний алгоритм, рекурентний аналіз, розпізнавання образів, конструктивне моделювання, авторство текстів, стохастичні граматики, формальні мови, природньомовні тексти, атрибуція текстів, українська мова, авторська атрибуція, критерій Стьюдента.
Теоретико-методичні підходи до формування конкурентного імунітету регіону
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Писарькова, Валерія Ростиславівна
UKR: Основні наукові результати дисертаційної роботи, що отримані автором та складають наукову новизну, полягають у розробці методичних положень та відповідної методики кількісної оцінки конкурентного імунітету регіону на основі формування визначеної системи показників, а також виділення границь інтервалів для подальшої класифікації отриманих результатів шляхом виділення трьох окремих типів конкурентного імунітету. Крім того з метою автоматизації запропонованої методики та покращення візуалізації отриманих результатів автором розроблено інтерактивну модель для розрахунку інтегрального показника конкурентного імунітету регіону. В дисертаційній роботі досліджено теоретичні передумови виникнення концепції «конкурентного імунітету», та його окремі складові в контексті регіональної конкурентоспроможності. Запропоновано власне визначення поняття «конкурентний імунітет регіону». Авторська точка зору ґрунтується на тому, що конкурентний імунітет – це об'єктивна економічна категорія, яка відображає здатність регіону протистояти негативним змінам зовнішнього та внутрішнього середовища, зберігаючи здатність до ефективного функціонування і територіальну цілісність протягом певного часу на основі адаптації внутрішніх ресурсів та активів. Запропоновано та визначено механізм зміцнення конкурентного імунітету регіону, який складається з наступного алгоритму: аналіз конкурентної позиції регіону; виявлення та оцінка поточного рівня загроз і вразливостей; використання методів зниження загроз; виявлення потенційних можливостей; формування конкурентних переваг та підвищення рівня конкурентних позицій. У ході дослідження визначено взаємозв’язок конкурентного імунітету та базових понять конкурентного аналізу регіонів, зокрема таких елементів, як: конкурентні переваги, конкурентна позиція, конкурентний потенціал, конкурентостійкість, конкурентний стан, інформаційна асиметрія та конкурентна розвідка. Відмінність конкурентного імунітету від інших категорій регіонального конкурентного аналізу полягає в тому, що при розгляді конкурентного імунітету регіону основна увага приділяється аналізу його конкурентної позиції в динаміці з екстраполяцією на майбутнє та здатності регіону брати участь у конкурентній боротьбі, нейтралізувати потенційні загрози та долати екстремальні ситуації з мінімальними втратами. Тобто, конкурентний імунітет регіону характеризується наявними резервами та потенційними можливостями, які можуть бути посилені в результаті регіональної самореалізації. Аналіз існуючих методик оцінки конкурентного імунітету регіонів показав, що існує лише декілька методичних підходів до оцінки конкурентного імунітету регіонів, що зумовлює необхідність в уточненні методики оцінки конкурентного імунітету регіону та визначенні системи показників. У процесі дослідження для визначення рівня конкурентного імунітету регіону узагальнено та виокремлено три підсистеми (соціально-економічна підсистема, промислова підсистема, екологічно-ресурсна підсистема), які формують систему забезпечення конкурентного імунітету регіону. Відповідно до визначених підсистем виявлено фактори, що впливають на конкурентний імунітет регіону, та сформовано комплексну систему показників для кількісної оцінки рівня конкурентного імунітету регіону та визначення його стану.
Наукове обґрунтування та технологічні засади одержання залізо-хромистих губчастих лігатур для виробництва спеціальних марок сталі та порошкових матеріалів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Гришин, Олександр Михайлович
UKR: Дисертаційна робота присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми яка полягає у фізико-хімічному обґрунтуванню, розробці технологічних аспектів, щодо впровадження у металургійне виробництво губчастих Fe – Cr лігатур, які отримані за технологією твердофазного відновлення брикетованої шихтової суміші з використанням хромової руди та хромовмісних техногенних матеріалів з метою підвищення вилучення провідних компонентів, зменшення енергетичних та матеріальних витрат та підвищення ступеня засвоєння хрому металевим розплавом. Проведено термодинамічний та кінетичний аналіз окислювальної газифікації вуглецю, в залежності від температури та складу окислювальної фази. Виконано фізико-хімічне обґрунтування можливих заходів, щодо інтенсифікації процесів газифікації вуглецевих матеріалів та окислювальної конверсії метану. Вперше теоретично обґрунтовано механізм інтенсифікації процесу газифікації вуглецю шляхом введення в шихту Feмет. Виконано дослідження впливу добавок солей лужних металів (K2CO3, Na2CO3) на кінетику газифікації вуглецевих матеріалів в різних умовах. Виконано теоретичне обґрунтування та експериментально підтверджена окислювальна конверсія природного газу на поверхні відновленого заліза із залученням складної газової фази (СО2, Н2О, О2). Виконано фізико-хімічне дослідження вуглецевотермічного відновлення хрому в простих і складних системах. Визначено температуру початку відновлення (Тп) хрому вуглецем за умови зміни загального парціального тиску газів (СО+СО2). За результатами розрахунку рівноважного складу газової фази побудована діаграма системи Cr – O – C, та визначені умови існування стабільних та метастабільних фаз. Відновлення Cr2O3 до Cr значно полегшується при розчиненні останнього в залізі. Показано, що утворення карбіду хрому суттєво зменшує температуру початку процесу. Запропоновано фізико-хімічну модель відновлення хрому із Fe(CrO2)2 та формування складного карбіду (Cr,Fe)mCn. Побудована діаграма температурної залежності рівноважного складу газової фази, яка підтверджує послідовне видновлення заліза та хрому. Вперше виконано термодинамічний аналіз відновлення хроміту заліза в умовах дефіциту вуглецю. Термодинамічно підтверджено можливість відновлення хроміту заліза карбідом заліза Fe3C. Вперше експериментально підтверджена двостадійна модель механізму твердофазного відновлення хрому вуглецем. Досліджено складний характер впливу Feмет на кінетику вуглецевотермічного відновлення хрому та збільшення глибини відновлення. Вперше, спираючись на результати теоретичних та експериментальних досліджень, розкрито механізм інтенсифікуючої дії заліза та магнетитового концентрату глибокого збагачення на відновлення хрому.
Синтез інгібіторів нітрифікації на основі координаційних сполук Cu(ІІ), Zn(ІІ), Co(ІІ), Mn(ІІ), Fe(ІІ)
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Малоок, Максим Васильович
UKR: Необмежений розвиток нітрифікуючих бактерій, наприклад Nitrosomonas та Nitrobacter, спричиняє зростання швидкості нітрифікації. Вплив інгібіторів направлений на пригнічення дії цих мікроорганізмів, шляхом прямої дії по зниженню швидкості біологічних процесів. В результаті збільшується термін доступності для рослин, амонійної форми добрива. Це збільшить врожайність сільськогосподарських культур за рахунок того, що ця форма фіксується ґрунтом і не вимивається із зони досяжності кореневої системи. Додатково зменшиться екологічний ризик забруднення навколишнього середовища. Таким, чином зменшиться вимивання нітратної форми азоту, яка забруднює річкові і озерні води та зменшиться рівень накопичення її у сільськогосподарській продукції. Тому, виробництво інгібіторів нітрифікації з більшою активністю зменшить витрати на вирощування рослин та забезпечить ринок новими, більш ефективними препаратами у майбутньому. З цією метою за розробленою методикою, синтезовано та виділено в твердому стані координаційні сполуки Cu(ІІ), Zn(ІІ), Co(ІІ), Mn(ІІ), Fe(ІІ) з різною кількістю та співвідношенням лігандів (1:1, 2:1, 1:2, 2:2) для застосування їх, як нові інгібітори нітрифікації. Для синтезу цих комплексів було залучено кристалогідрати сульфатів металів: ZnSO4 ∙ 7 H2O; CuSO4 ∙ 5 H2O; CoSO4 ∙ 7 H2O; MnSO4 ∙ 5 H2O; FeSO4 ∙ 7 H2O, а в якості лігандів використовувались відомі інгібітори нітрифікації – диціандиамід (DCD) та 4-аміно-1,2,4-триазол (ATC) з вмістом основної речовини не менше, як 93 і 95 % відповідно. За допомоги ІЧ-спектроскопії було виявлено та ідентифіковано структурні елементи обох лігандів. За зміщенням та активністю смуг коливання встановлено, що приєднання ATC реалізовано 1,2-кординацією через атоми N1-N2 триазольного кільця. Координація металів до ATC здійснена по циклу азолу. В свою чергу, за зміщенням та зменшенням інтенсивності піків C≡N підтверджено координацію DCD у комплексах Cu(ІІ), Co(ІІ) та Mn(ІІ). Для комплексів Zn(ІІ) приєднання DCD реалізовано через групу C=NН. Підтверджено утворення комплексів передбаченої форми для більшості речовин на основі: порівняння мас при синтезі; кінцевої маси термічного розкладання та ізотермічної витримки; визначеного вмісту металів при урахуванні 1,2-координації одного з лігандів. Виявлено також, утворення інших типів комплексів у кожній із груп. Термічний аналіз підтвердив деякі літературні дані, що стосувались розкладання лігандів та виявив унікальність утворення ZnS при розкладанні цинкових комплексів. Встановлено, що розчинність у воді та розчинах КАС-28 всіх комплексів, окрім Mn(ІІ), нижча чим у 4-аміно-1,2,4-триазолу та диціандиаміду. Додавання КАС збільшувало розчинність речовин та забезпечувала достатню їх кількість для інгібування процесу нітрифікації. Під час роботи над дослідженням - було виявлено ряд закономірностей: збільшення біологічної активності та тривалості дії синтезованих комплексів у порівнянні з оригінальними комерційними препаратами; показано, що в залежності від частки 4-аміно-1,2,4-триазолу в комплексних сполуках спостерігається різний вплив на всі параметри нітрифікації; зменшення втрати амоній-катіонів пропорційне збільшенню частки диціандиаміду. Отже, можна зробити висновок про вплив співвідношення лігандів на показники нітрифікації – на першу фазу нітрифікації діє краще комплекс із співвідношенням лігандів 1:2 (ATC:DCD), а співвідношення 2:1 у складі комплексу має кращу синергію дії на обидві фази. За цими результатами лабораторного досліду встановлено, що серед синтезованих сполук найвищу ефективність показували речовини ЕNIs-2. Вони ефективніші за комерційні інгібітори нітрифікації. В результаті проведення польових досліджень, встановлено, що застосування найефективніших синтезованих речовин разом з РКД 10-34-0 та карбамідом забезпечує значну прибавку врожайності кукурудзи. ZnNIs-2 суттєво вплинула на ріст та врожайність рослин, а MnNIs-2 відносно добре на врожайність.
Забезпечення безпеки експлуатації будівель і споруд з урахуванням методу віброакустичного контролю
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Барабанов, Станіслав Сергійович
UKR: Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою в галузі охорони праці та цивільної безпеки, у якій дано рішення актуального науково-технічного завдання з встановлення закономірностей змін віброакустичних параметрів при розвитку тріщинуватості у будівельних конструкціях, а також удосконалення методів, розробки алгоритмів і моделей керування віброакустичними коливаннями із заданими амплітудними та частотними характеристиками для визначення прихованої пошкодженості в елементах будівельних конструкцій віброакустичним методом, що має суттєве значення для підвищення безпеки й ефективності експлуатації будівель і споруд. У вступі наведено актуальність теми, мету дослідження, наукову новизну, практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача та апробацію результатів досліджень. У першому розділі проведено аналіз стану безпеки будівель і споруд при тривалій експлуатації з урахуванням руйнівних впливів вибухів та пожеж. Встановлено, що в умовах застарілого жилого фонду будівель і великої кількості надзвичайних ситуацій, які активізуються динамічними впливами від вибухів і пожеж, безумовно необхідно проводити контроль стійкості та безпеки об'єктів для оцінки їхньої придатності до подальшої експлуатації. Це відноситься як до самих інфраструктурних об'єктів безпосередньо, в ролі яких можуть виступати виробничі цехи, споруди, тунелі та інше, так і до житлових будинків. Аналіз показав, що накопичення внутрішніх пошкоджень в несучих стінах та фундаментах будівель є однією з найбільш поширених ознак потенційного руйнування в процесі експлуатації. Для моніторингу і діагностики пошкоджень добре зарекомендував себе віброакустичний метод контролю, який був апробований в різних умовах і дозволяє провести неруйнівну оцінку стану бетонних, залізобетонних, цегляних, багатошарових стін перекриттів та інших видів конструкцій. Однак для підвищення швидкості й якості визначення стану об’єктів, кількісної оцінки накопичення в їх елементах суттєвих пошкоджень необхідна розробка автоматизованого збуджувача складних коливань і вдосконалення методу ідентифікації прихованих пошкоджень віброакустичним методом. На основі проведеного аналізу було сформульовано мету та задачі дослідження. У другому розділі проведено ідентифікацію структурних порушень в матеріалах будівель і споруд віброакустичним методом. На основі вимірювань швидкостей пружних хвиль в дерев'яних, бетонних і металевих матеріалах проведена їх оцінка як коливальної системи при ударному впливі. Встановлені закономірності змін віброакустичних параметрів при розвитку тріщинуватості у будівельних конструкціях. Визначення відкритих тріщин здійснюється по стоячих хвилях, резонаторами для яких є поверхня та береги тріщин. Закриті тріщини переводять однорідну нормальну хвилю в неоднорідну, що експоненційно загасає. Встановлено, що при пошкодженні конструктивних елементів будівель і споруд виникають впорядковані та хаотичні системи тріщин, розміри яких, у випадках часткового (прихованого) внутрішнього руйнування, значно нижче області контролю. Це середовище можливо вважати квазіоднорідним, в якому системи тріщин виявляють свої властивості лише інтегрально. Тому запропоновано визначати інтегральні показники пошкодження елементів конструкцій, які зв’язані з зонами акустичної чутності резонансних хвиль. Ці хвилі фіксуються приймачем з фільтрами, які пропускають низькі частоти для різних матеріалів. На базі цих показників вже можливо ідентифікувати ризики втрати стійкості об’єкта контролю. Про-ведено апробацію методу віброакустичного контролю пошкоджень конструктивних елементів споруд на прикладі досліджень бетонних тюбінгів. Визначено ділянки з підвищеними напруженнями, зони прихованих тріщин та пошкоджень у бетоні. Зазначено, що для підвищення швидкості й якості визначення стану об’єктів і структури накопичення в їх елементах суттєвих пошкоджень потрібна автоматизація віброакустичного методу, розробка моделей складних коливань та підвищення достовірності оцінок руйнувань.
Радіопрозора кераміка зі зниженими температурами випалу на основі системи RO (MgO, BaO) – Al2O3 – SiO2
(ННІ «УДХТУ», Український державний університет науки і технологій, 2024) Калішенко, Юлія Русланівна
UKR: Дисертація спрямована на розробку хімічних і речовинних складів та створення фізико-хімічних основ енергозберігаючої технології виробництва радіопрозорих керамічних матеріалів кордієритового і цельзіанового складу з регульованою мікроструктурою і фазовим складом, які володіють комплексом спеціальних властивостей і використовуються для високоточного ракетного озброєння. Обґрунтовано доцільність використання кордієритових і цельзіанових керамічних матеріалів для виготовлення радіопрозорих виробів високоточного ракетного озброєння. Описано основні методи виготовлення склокристалічних матеріалів та процеси інтенсифікації спікання і зміцнення кераміки. Обґрунтовано вибір складів склозв'язок для надвисокочастотної радіопрозорої кераміки на основі кордієриту і цельзіану. Розроблено склади порівняно легкоплавких стекол (температура варіння не вище 1400°С) в псевдопотрійних системах Li2O – Al2O3 – SiO2, MgO – Al2O3 – SiO2 і BaO – Al2O3 – SiO2 з постійним вмістом B2O3 (10 мас.ч. понад 100 мас.%) для подальшого використання в якості компонентів при виготовленні щільноспеченої радіопрозорої кераміки кордієритового і цельзіанового складів. Досліджено вплив скла сподуменового складу (LABS) на процеси спікання кордієритових і цельзіанових матеріалів, а також формування кристалічних фаз α-кордієриту і моноклінного цельзіану при знижених температурах. Встановлено, що введення скла сподуменового складу сприяє зниженню температури випалу до 1300–1350°С, одночасно підвищуючи фізико-технічні показники. Тонкодисперсна кристалізація фази β-сподумену з вихідного LABS скла сприяє суттєвому зниженню ТКЛР керамічного матеріалу на основі кордієриту в цілому до (12,4–17,8)∙10-7 °С-1, а керамічного матеріалу на основі цельзіану до (23,5–24,8)∙10-7 °С-1 і, що забезпечує високу термічну стійкість кераміки до 950 °С і 900 °С відповідно. Також розроблені матеріали відповідають вимогам щодо діелектричних властивостей для застосування в умовах надвисокочастотного електромагнітного поля. Вивчено особливості перебігу реакцій утворення кордієриту в інваріантних точках системи MgO – Al2O3 – SiO2. Єдиним продуктом реакції компонентів стекол М-1 і М-5 з підшихтовочними компонентами є кордієрит. Встановлено взаємозв’язок фізико-технічних властивостей кордієритової кераміки з технологічними параметрами її виготовлення (температурою випалу, вмістом MABS скла). Визначено найбільш раціональні з точки зору досягнення комплексу високих техніко-експлуатаційних показників речовинні склади кордієритової кераміки, які містять розроблене MABS скло М-1 у кількості 30–35 мас.% і дозволяють проводити її випал при низькій температурі 1300°С. Комплекс високих фізико-технічних показників (нульові значення водопоглинання і відкритої пористості, σст = 294–314 МПа, ε = 4,3, tgδ = 0,001) дозволяє використовувати розроблену кордієритову кераміку в якості надвисокочастотних радіопрозорих матеріалів для авіаційної та ракетної техніки, зокрема носових антенних обтічників радіокерованих ракет. Для цельзіанової кераміки досліджено умови утворення фази в евтектичних точках системи BaO – Al2O3 – SiO2. Виявлено, що ортосилікат барію найбільш активно взаємодіє з підшихтовочними компонентами для утворення цельзіанової фази. Введення BABS скла в кількості 40–50% дозволяє отримати щільноспечену структуру цельзіанової кераміки при відносно низькій температурі випалу 1400–1450°С. Цельзіанова кераміка володіє термічною стійкістю до 700°С, вогнетривкість до 1580°С і відповідає комплексу вимог, що висуваються до радіопрозорих матеріалів (ε = 5,5; tgδ = (5–6)·10-4) у надвисокочастотному електромагнітному полі 1010 Гц. Запропоновано технологічну схему та зазначено технологічні параметри одержання кордієритової і цельзіанової кераміки для носових антенних обтічників. Надані технологічні рекомендації дозволяють виготовляти вироби з нижчою собівартістю за рахунок зниження температури варіння стекол, які використовуються в якості компонентів розробленої кераміки, зниження температури випалу і скорочення тривалості процесу випалу кераміки, а також сприятиме зменшенню залежності вітчизняних підприємств оборонного комплексу від імпортних комплектуючих матеріалів. Проведено виробничі випробування керамічних матеріалів на Костянтинівському державному науково-виробничому підприємстві «Кварсит» ДК «Укроборонпром». Результати випробувань підтвердили відповідність розробленої кордієритової та цельзіанової кераміки вимогам для застосування в антенних обтічниках радіокерованих ракет.
Керовані за точністю методи розв'язання систем диференціальних рівнянь в задачах оптимізації кородуючих конструкцій
(ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», Дніпро, 2024) Бричковський, Олексій Дмитрович
UKR: Метою роботи є підвищення ефективності розв’язання задач оптимального проектування шарнірно-стержневих конструкцій (ШСК), призначених для експлуатації в агресивних технологічних середовищах, зокрема, вдосконалення методу поправних функцій і забезпечення його керованості за точністю. Наукова новизна отриманих результатів полягає в подальшому розвитку метода поправних функцій для розв’язання задачі довговічності кородуючих конструкцій, який на відміну від існуючого, є керованим за точністю і забезпечує більш точні розв’язки. Окрім цього, вперше запропоновано метод визначення значущих факторів в задачі довговічності кородуючих конструкцій на основі оптимізованої методом Optimal Brain Surgeon штучної нейронної мережі (ШНМ). В першому розділі розглянуто задачу оптимального проектування кородуючої ШСК та визначено основні проблеми, пов'язані з її розв'язанням, такі як дискретна постановка задачі та необхідність моделювання впливу агресивного середовища на конструкцію при обчисленні функції обмежень. Розглянуто ключові моделі, які відрізняють постановку задачі для умов агресивного середовища від класичної: модель накопичення геометричних пошкоджень конструкції у вигляді системи диференціальних рівнянь (СДР) і модель кородуючого перерізу елементу конструкції. Встановлено, що підвищення ефективності розв'язання за рахунок методів оптимізації не є можливим, проте можливе поліпшення ефективності на етапі обчислення функції обмежень, зокрема, розв'язання задачі довговічності кородуючої конструкції (ЗДКК). Проведено огляд існуючих методів розв’язання ЗДКК, зокрема, наведено основні відомості про методи, проведено аналіз їх переваг і недоліків, а також наявності їх керованості за точністю. Обґрунтовано вибір методу поправних функцій для розв’язання ЗДКК, як основи дисертаційного дослідження. В другому розділі досліджено метод поправних функцій для розв'язання ЗДКК. Визначено вигляд поправної функції та методи її побудови за допомогою апроксимації. Наведено архітектуру ШНМ та основні властивості ШНМ, яка використовується для апроксимації поправної функції. Визначено, що для різних типів навантаження та перерізів стержнів потрібні окремі ШНМ. Проведено аналіз впливу степеня поліному на точність апроксимації залежності осьових зусиль від часу. Проведений аналіз показав достатність поліному третього степеня для задовільної точності розв’язання ЗДКК. Запропоновано використання методу Optymal Brain Surgeon (OBS) для обґрунтованого вибору значущих параметрів ШНМ. Застосування методу OBS дозволило зменшити кількість вхідних параметрів ШНМ без суттєвої втрати точності, при цьому, кількість нейронів ШНМ була зменшена майже втричі. Описано спосіб генерації вибірки для навчання ШНМ, включно із етапами отримання еталонного і наближеного чисельних розв'язків для обчислення значень поправної функції. В третьому розділі представлена модифікація методу поправних функцій для розв’язання ЗДКК, яка уточнює оригінальний метод. Для уточнення оригінального методу розглядалися альтернативні набори вхідних даних для ШНМ, які дозволяють збільшити інформацію про зміну осьових зусиль у часі За результатами проведених експериментів, запропоноване уточнення показало зменшення похибки, в залежності від розглядуваного випадку, в середньому на 43.5% і 9.6% порівняно з оригінальним методом. Відповідно запропонованій автором модифікації зникає необхідність в попередній апроксимації осьових зусиль перед застосуванням поправної функції, що позитивно впливає на обчислювальну складність методу. Для уточненого методу поправних функцій було встановлено керованість за точністю методу шляхом визначення залежності математичного сподівання цільової метрики відпараметрів чисельного розв’язку. Останнє дозволяє знаходити баланс між обчислювальною складністю методу і необхідною точністю розв’язку, що є особливо важливим при розв’язанні задач оптимального проектування конструкцій, які складаються із великої кількості елементів. При оцінці моделей, і на етапі уточнення методу, і на етапі встановлення керованості за точністю методу, було враховано залежність вихідних значень ШНМ від випадкових початкових значень вагових коефіцієнтів, що підвищує достовірність отриманих результатів. В четвертому розділі розв’язано практичну задачу оптимального проектування кородуючої ШСК із запропонованими автором модифікаціями поправних функцій. В якості модельної конструкції розглядалася статично-невизначена 15-стержнева ШСК, для якої задача розв’язувалась у двох постановках, що відрізнялися кількістю варійованих параметрів. Для розв’язання задачі використовувався генетичний алгоритм із застосуванням методу штрафних функцій. Порівняння з результатами інших авторів та інших підходів показало, що запропонована автором модифікація методу поправних функцій має найнижчу обчислювальну складність.
Моніторинг технічного стану будівель та споруд на основі інформаційних технологій
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2024) Богаченко, Сергій Вікторович
UKR: Дисертаційна робота присвячена вдосконаленню процесу моніторингу технічного стану будівель та споруд за рахунок використання цифрових технологій. Одним із методів, який надає вихідну інформацію для організації ремонтів та забезпечує безпеку експлуатації є моніторинг технічного стану будівельних конструкцій. Головною проблемою в даному напрямку є відсутність цифрових інформаційних систем, за допомогою яких можна зберігати та аналізувати інформацію про технічний стан будівель та споруд. Існуючі методи моніторингу у цілому ґрунтуються на періодичних обстеженнях, результати яких відображаються у звітах на паперових носіях або в розрізнених електронних документах. Відсутність цифрової інформаційної системи, що поєднує дані моніторингу, створює прогалини в інформаційній базі для ухвалення управлінських рішень. Необхідність в інформаційній цифровій платформі, яка здатна накопичувати, систематизувати та візуалізувати інформацію щодо технічного стану об'єктів, є актуальною задачею. У вступі наведено актуальність теми, мету дослідження, наукову новизну, практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача та апробацію результатів досліджень. У першому розділі виконано аналіз існуючих методів моніторингу технічного стану будівельних конструкцій та нормативної й законодавчої бази України, пов’язаної з обстеженням й оцінкою технічного стану будівель та споруд. Технічний стан будівельних конструкцій можна відслідковувати за допомогою безперервного моніторингу (стаціонарного) або моніторингу основаному на періодичних обстеженнях (нестаціонарного). Безперервний моніторинг оснований на використанні автоматизованих систем та забезпечує накопичення, аналіз і зберігання даних у режимі реального часу. Встановлено, що моніторинг із використанням автоматизованих систем дозволяє оперативно реагувати на зміни в будівельних конструкціях. Проте, використовувати дані системи доцільно при експлуатації інженерно складних будівель або в будівлях з класом наслідків СС3. У свою чергу, моніторинг оснований на періодичній оцінці дозволяє охопити більшу кількість будівель та споруд та є більш універсальним методом. У другому розділі визначено технічну експлуатацію будівель та споруд як процес підтримки працездатного стану, яка взята за основу для створення інформаційної системи з моніторингу технічного стану будівель і споруд. Крім того, встановлено п’ять чинників, що сприяють появі дефектів та пошкоджень: недоліки будівництва, недоліки проєктування, порушення або зміна умов експлуатації, вплив робочого середовища та вплив ґрунтової основи. Додатково наведено перелік поширених дефектів та пошкоджень за кожним чинником. Наступним кроком розглянуто дефекти та пошкодження в площині інформації та встановлено перелік необхідних даних, до яких належать: дата виявлення або уточнення; дані про відповідального виконавця та організацію, які проводили обстеження або огляд; опис та можливі причини появи дефекту або пошкодження; розміри (одиниці виміру, кількісний показник); місце розташування (прив’язка до карти або схеми дефектів, вісь, ряд, відмітка); ескіз або фото; конструкція або елемент, на якому виявлено дефект чи пошкодження; рекомендації по стабілізації або усуненню дефекту чи пошкодження. Для повноти інформації встановлено необхідність передбачити можливість відстеження зміни характеристик міцності та деформацій. Після визначення переліку необхідних даних встановлено основні компоненти інформаційної системи, до якої входять: база даних, система управління базою даних та прикладна програма. Розроблено архітектурний концепт бази даних з урахуванням вимог законодавства та нормативних документів України у сфері будівництва. Архітектуру бази даних умовно можна розділити на статичний та динамічний блоки.
Розвиток наукових основ побудови і експлуатації систем автоматизації залізничних сортувальних станцій
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2014) Косолапов, Анатолій Аркадійович
UKR: У дисертації розроблені наукові основи побудови і експлуатації систем автоматизації залізничних сортувальних станцій, працюючих в реальному масштабі часу. Наукові положення базуються на розроблених концептуальних моделях сортувальних станцій і гірок, дискретних моделях систем реального часу, інтегральних інформаційно-функціональних і часових моделях систем автоматизації (М-моделі, -транзакції). На основі цього сформульовані принципи декомпозиції систем гіркової автоматики. Розроблені методи отримання оптимальних інформаційних структур систем автоматизації, методи пошуку раціональних технічних структур з використанням удосконалених генетичних алгоритмів, методи оцінки раціональних рівнів децентралізації в розподілених системах гіркової автоматики. Сформульовані наукові положення для оцінки рівнів функціональної надійності АСК МР сортувальної гірки і математичні моделі дослідження впливу діагностики в розподілених системах на показники їх надійності. Удосконалені математична модель і метод обчислення надійності нечітких систем з розмитими показниками надійності її компонентів.
Обґрунтування норм утримання залізничної колії у плані при прискореному русі
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2013) Панченко, Петро Володимирович
UKR: Дисертаційна робота присвячена теоретичним та експериментальним дослідженням з розв'язання важливої науково-технічної задачі з розробки нормативів утримання колії у плані при швидкостях руху поїздів 140-160 км/год (прискорений рух). У роботі проаналізовано історичний розвиток нормативів утримання колії. Визначено, що до 2012 року нормативи утримання колії у плані були отримані для швидкостей руху 140 км/год і повинні бути удосконалені у зв’язку з підвищенням швидкостей руху з 140 до 160 км/год. Удосконалена нелінійна багатомасова математична модель для дослідження взаємодії колії з пасажирським вагоном на візках КВЗ-ЦНИИ. Виконано якісну та чисельну верифікацію математичної моделі з даними експериментальних досліджень. Виявлено достовірність теоретичних розрахунків. Проаналізовано експериментальні дослідження і виявлено дію рухомого складу на колію та комфорт їзди пасажирів. Визначено, що горизонтальне прискорення (імпульсне), що діє на пасажира під час руху, залежить від геометричних показників нерівностей колії у плані, від радіуса кривої та швидкості руху і є обмежуючим критерієм при розробці нормативів утримання колії у плані. Обґрунтовано та розроблено норми та допуски утримання колії у плані при швидкостях руху 140-160 км/год, які впроваджені і діють на залізницях України.
Визначення раціональних параметрів елементів пасивного захисту пасажирських вагонів при аварійних зіткненнях поїздів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2012) Горобець, Дмитро Володимирович
UKR: Дисертація присвячена питанням вибору раціональних параметрів пристроїв пасивного захисту для пасажирського залізничного транспорту колії 1520 мм. Створена методика з вибору параметрів енергопоглинальних елементів. Удосконалена математична модель зіткнення пасажирського поїзда з перешкодою. Досліджено вплив силових характеристик пристроїв пасивного захисту на рівень безпеки пасажирів при аварійних зіткненнях поїздів. Виконано вибір раціональних параметрів енергопоглинальних елементів пристроїв пасивного захисту вагонів.
Математичні моделі та методи зонування і розміщення об'єктів в системах екстреної логістики
(Національний технічний університет «Дніпровська політехніка»; Український державний університет науки і технологій,, 2024) Коряшкіна, Лариса Сергіївна
UKR: У дисертаційній роботі вирішено важливу науково-прикладну проблему розробки ефективних математичних моделей процесів розподілу матеріальних ресурсів в транспортно-логістичних системах в умовах техногенних надзвичайних ситуацій, вдосконалення на їх основі методів та засобів математичного та комп’ютерного моделювання раціонального територіального розміщення елементів систем екстреної логістики. У першому розділі здійснено аналіз досліджень, пов’язаних з розробкою інформаційних технологій для ефективного функціонування логістичних систем, математичним моделюванням і методами розв'язання оптимізаційних задач екстреної і гуманітарної логістики; розглянуто роботи, в яких розв’язуються задачі територіального розміщення логістичних об’єктів. Обґрунтовано необхідність використання геоінформаційних технологій і розширення функціональності сучасних ГІС щодо зонування території за критерієм відстані задля врахування потужності центрів і можливості перекриття зон їх обслуговування. У другому розділі вперше, використовуючи основні положення теорії неперервних задач оптимального розбиття множин (ОРМ), розроблено математичні моделі і методи розв’язання задач оптимального мультиплексного розбиття множин (ОМРМ), які на відміну від вищезгаданих, під час опису процесу розподілу споживачів між сервісними центрами враховують можливість надавати послуги будь-яким з декількох найближчих до споживачів центрів обслуговування. Такими центрами можуть бути служби соціального захисту, склади аварійного постачання й розподілу предметів першої необхідності та ін. Передбачено: 1) можливість перекриття зон на той випадок, коли найближчий центр не зможе надати послугу; 2) оптимальне розміщення певної кількості нових центрів системи екстреної логістики, коли можливості функціонуючих не задовольняють потреби всього регіону. Вперше теоретично обґрунтовано і підтверджено результатами обчислювальних експериментів, що моделі і методи ОМРМ надають можливість будувати діаграми Вороного вищих порядків та їх узагальнення, що дозволяє на основі єдиного підходу конструювати зазначені структури і використовувати їх в геопросторовому аналізі даних. У третьому розділі розроблено математичні моделі і методи розв’язування задач оптимального розміщення сервісних центрів з метою мінімізації часу надання послуги найвіддаленішому споживачу заданого регіону. Моделями є неперервні задачі оптимального багатократного кульового покриття обмеженої двовимірної множини за певних умов розміщення центрів, що утворюють покриття. Методи багатократного кульового покриття розроблені з використанням елементів теорії неперервних задач оптимального розбиття множин і передбачають редукцію до задач умовної оптимізації недиференційованих функцій, для розв’язування яких залучається апарат штрафних функцій та субградієнтні методи. Розроблено методи розв’язання задач оптимального багатократного кульового покриття, котрі, на відміну від раніше відомих, враховують особливості множини, на якій можуть бути розміщені центри, що сприяє підвищенню оперативності та обґрунтованості прийняття рішень про вибір місць розташування підрозділів систем екстреної логістики на базі існуючих об’єктів, а також забезпечує уникнення розташування центрів занадто близько один від одного. В четвертому розділі вперше обґрунтовано доцільність використання математичних моделей і методів розв’язання неперервних задач оптимального розбиття континуальної множини з додатковими зв'язками (ОРМДЗ) під час дослідження двоетапних задач екстреної і гуманітарної логістики. Продемонстрована універсальність вказаних моделей за рахунок використання їх для опису як евакуаційних процесів з організацією збірних, проміжних і приймальних пунктів евакуації, так і процесів, пов’язаних з наданням первинної допомоги, розраховуючи і доставляючи відповідну кількість продуктів першої необхідності з існуючих складів через розподільчі центри в райони техногенної НС. Вперше розроблені математичні моделі задач частково-двоетапного розподілу матеріальних ресурсів в багаторівневих логістичних системах, які враховують напрям руху потоку і можливість доставки частини ресурсу безпосередньо до кінцевих пунктів, що дозволяє описувати та розв’язувати широке коло логістичних задач, створювати на їх основі нові інформаційні технології раціонального управління матеріальними потоками в багаторівневих структурах. На модельних прикладах двоетапних задач оптимального розподілу матеріальних ресурсів за рахунок використання розробленого математичного і алгоритмічного забезпечення досягнуто зниження до 20% сукупних транспортних витрат. П’ятий розділ присвячено опису багатофункціонального програмного додатку, в якому поєднані алгоритми всіх розроблених в дисертації методів з можливістю підключення ГІС-технологій для отримання вихідних даних про реальні транспортні шляхи, відстані між географічними об’єктами. Впровадження розробленого програмного продукту дозволяє планувати завчасні соціально-економічні та організаційно-технічні заходи, спрямовані на підвищення техногенної безпеки, зокрема на підприємствах гірничо-металургійної галузі. У шостому розділі, використовуючи метод FRAM, створено модель транспортного процесу, запропоновано методику оцінювання функціональних її елементів, що дозволяє досліджувати сукупний вплив різних факторів техногенного, природного та соціального походження на транспортний процес, розробити рекомендації щодо запобігання небажаних подій. Зокрема, для пасажирських автомобільних перевезень показано, що впровадження додаткового дистанційного контролю над певними діями або учасниками транспортного процесу знижує ризик виникнення інциденту на 15-20%. Розроблено математичні моделі оптимального вибору сукупності запобіжних/захисних заходів, які дозволяють знизити рівень професійного ризику до прийнятних норм за критеріями: мінімізація витрат, максимізації ефективності вкладення коштів, мінімізація кількості заходів. Показано, що ефективність витрат на заходи може зрости на 30% – 99%, а самі витрати зменшитися на 8% – 24% у порівнянні з ефективністю і кошторисом мінімальної кількості можливих заходів, які забезпечують прийнятний рівень ризику. Набули подальшого розвитку: 1) теорія неперервних задач ОРМ за рахунок введення нового класу задач, в котрих передбачена побудова мультиплексного розбиття, що дозволяє підвищити повноту відображення спільного обслуговування мережею сервісних центрів споживачів, неперервно розподілених на певній території; 2) теорія багатоетапних задач транспортного типу за рахунок побудови нових моделей, які враховують напрям руху матеріальних потоків, обмежені потужності логістичних центрів, витрати на їх організацію, що дозволяє комплексно розв’язувати задачі розміщення об’єктів систем екстреної логістики і розподілу ресурсів в процесі їх транспортування від місць вихідного потоку до кінцевих споживачів, посилювати синергетичний ефект прийняття управлінських рішень в соціально-технічних системах; 3) методологічні основи створення та використання засобів комп’ютерного моделювання за рахунок інтеграції сучасних ГІС та математичного забезпечення неперервних задач оптимального мультиплексного розбиття множин і задач розміщення-розподілу, що дозволяє вирішити на цій основі важливу науково-прикладну проблему прийняття аргументованих рішень щодо розташування об’єктів систем екстреної логістики і визначення матеріальних потоків у випадку техногенних надзвичайних ситуацій. Практична значущість дисертаційного дослідження полягає у створенні багатофункціонального програмного додатку, в якому поєднані алгоритми всіх розроблених методів з можливістю підключення ГІС-технологій для отримання даних про транспортні шляхи та відстані між об’єктами, що дозволяє раціонально за територіальним та часовим критеріями розподіляти матеріальні ресурси між наявними або новими оптимально розміщеними центрами з урахуванням їх можливостей. На основі результатів, які отримано в процесі дисертаційного дослідження, розроблено наступні методики та рекомендації: «Методика оптимального розподілу матеріальних потоків між структурними елементами багатоетапного виробництва», «Методика оптимального розміщення підрозділів системи екстреної логістики на випадок надзвичайної ситуації», «Методика раціонального вибору місць розміщення рятувальних служб на випадок техногенних аварій», «Рекомендації щодо оптимального розташування нових підрозділів систем екстреної логістики та перерозподіл їх навантаження», «Рекомендації щодо розробки науково-освітньої платформи для розв’язання актуальних проблем у сфері логістики, у тому числі гуманітарної». Розроблені методики і рекомендації впроваджено в навчальний процес підготовки студентів і аспірантів за напрямом 124 Системний аналіз у Національному технічному університеті «Дніпровська політехніка», в Інституті геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова, Придніпровському науковому центрі НАН України та МОН України, ТОВ «Шахтостроймонтаж», ТОВ «Донбассшахтпроект».
Трансформації властивостей інтелектуального капіталу через поведінкові механізми цифровізацїї економічних процесів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Ханнуф, Катерина Євгенівна
UKR: Дисертація присвячена дослідженню основних аспектів трансформації властивостей інтелектуального капіталу через поведінкові механізми цифровізацїї економічних процесів, а саме: поглиблення теоретико-методичних положень і розробка практичних рекомендацій, спрямованих на підвищення ефективності трансформації властивостей ІК в умовах цифровізацїї економічних процесів. У дисертаційній роботі поглиблено й обґрунтовано теоретико-методичні підходи, розроблено практичні рекомендації для трансформації властивостей інтелектуального капіталу через поведінкові механізми цифровізації економічних процесів соціально-економічних систем, спрямованих на підвищення ефективності формування і використання ІК в умовах цифровізацїї як вагомого чинника інноваційного розвитку економіки України. Результати дослідження лягли в основу висновків, що відображають виконання визначених завдань дисертаційної роботи. Досліджено сутність поняття «інтелектуальний капітал», вивчено його логічний характер і взаємозв’язок із відомими загальнонауковими термінами, надано найбільш ємне визначення поняття, де ІК представлений як інституційний стратегічний комплексний ресурс (ІК як ресурс, ІК як потенціал, ІК як результат), що включає в себе знання, навички, інформацію, технології, експертизу, власність і відносини в соціально-економічних системах, які можуть бути використані для створення цінності, інновацій та конкурентної переваги, і виявляється у різних формах, включаючи людський капітал (знання й навички працівників), структурний капітал (інформаційні технології, системи, процедури), споживчий капітал (лояльність клієнтів, репутація бренду) та інформаційний капітал, є ключовим джерелом сталого розвитку, конкурентних переваг, стратегічно важливим об’єктом для забезпечення успіху і стійкості соціально-економічних систем. Удосконалено й теоретично обґрунтовано теоретико-методичний підхід до трансформації властивостей інтелектуального капіталу під впливом цифровізації економічних процесів, що, на відміну від існуючих, є процесом зміни й адаптації характеристик інтелектуального капіталу під впливом використання цифрових технологій та інновацій в економічних процесах, яке може включати в себе перетворення знань, навичок, технологій та відносин на нові форми через упровадження поведінкових механізмів цифровізації, що підвищують їх ефективність, доступність і використовуваність у цифровому середовищі, сприяючи оптимізації використання інтелектуальних ресурсів, підвищенню конкурентоспроможності й інноваційності соціально-економічних систем в епоху глобальної цифрової трансформації. Розроблено концептуальний підхід до застосування машинного навчання Q-leaning до трансформації властивостей ІК, що, на відміну від відомих, складається з пошуку стратегій ведення бізнесу з використанням відбору ефективних альтернатив для розвитку ІК через визначення його властивостей (креативність, технологічність, поведінкове задоволення, інформованість, комунікативність) і впливів критеріїв на вибір альтернатив (інтелектуальна, поведінкова, стратегічна, когнітивна, інноваційна) із подальшим застосуванням машинного навчання Q-leaning з метою отримання найбільш ефективної стратегії розвитку інтелектуального капіталу й підвищення достовірності отриманих результатів, що сприятиме формуванню найбільш ефективної поведінкової стратегії розвитку ІК у контексті цифровізації за рахунок визначення оптимального співвідношення властивостей інтелектуального капіталу. Розроблено методичний підхід трансформації властивостей споживчого (клієнтського) капіталу через поведінкові механізми цифровізації економічних процесів, де сукупність властивостей споживчого капіталу (трансформація капіталу задоволення, якість, конкурентоспроможність, лояльність, інноваційність, стратегічність) і їх рівні розвитку надають можливості формування альтернативних стратегій підвищення споживчого (клієнтського) капіталу соціально-економічних систем, сприяючи адаптації до змін у сучасному турбулентному середовищі. Розвинуто й обґрунтовано модель процесу реалізації конкурентної стратегії заміщення ІК в умовах воєнного стану для підприємств стратегічної промисловості з позитивними і негативними зворотними зв’язками для управління залежно від значень і показників стандартного продукту й вимоги до управління заданих показників при реалізації конкурентної стратегії заміщення для підприємств промисловості, що надає можливості визначення можливого конкурентного стану продукту-замінника при виконанні всіх вимог за усіма 11 показниками, при рівності якісних характеристик зі стандартним продуктом, що забезпечує високі конкурентні переваги для впровадження продукту-замінника в стратегічних галузях країни. Удосконалено показники оцінки властивостей інтелектуального капіталу, проведено аналіз і порівняння трансформації властивостей людського, організаційного і споживчого капіталів; виявлені впливи властивостей ІК на зростання обсягу ВВП й економічний розвиток країни, з метою обрання оптимальних напрямів інвестування в окремі складові й досягнення оптимального розвитку властивостей інтелектуального капіталу. Отримані результати аналізу показали, що частка приросту організаційного капіталу становить 1,05%, споживчого – 13,7%, людського – 0,00026% (є зниження). Визначено, що споживчий (клієнтський) капітал займає панівну позицію в структурі ІК країни, а людський капітал має негативний баланс, що потребує значного коригування для забезпечення його інтенсивного зростання. Зазначено, що для досягнення більш ефективного й рівномірного розвитку інших складових доцільно надавати пріоритетний розвиток людському капіталу як основному елементу. Зауважено, що коефіцієнт відображення частки приросту ІК на приріст ВВП можна розглядати як відсоткове співвідношення між приростом інтелектуального капіталу й приростом ВВП. Визначений коефіцієнт складає 0,144 й указує на те, що приріст інтелектуального капіталу має певний позитивний вплив на зростання ВВП країни, тобто в середньому, на кожну одиницю приросту інтелектуального капіталу, можна очікувати приріст ВВП у розмірі 0,144 одиниці. Зазначено, що ефективність використання та структурні співвідношення інтелектуального капіталу потребують покращена для забезпечення підвищення ефективності впливу на економічний розвиток країни й промисловості шляхом формування та розвитку соціально-поведінкових систем впливу цифровізації на трансформації властивостей інтелектуального капіталу. Визначено сутність поняття «ревіталізація споживацької поведінки соціально-економічних систем», як процес оновлення, або модернізації підходів, методів і стратегій, за якими підприємства взаємодіють з ринком, своїми клієнтами та іншими стейкхолдерами, з метою адаптування до змін у зовнішньому середовищі або відновлення своєї ефективності після воєнного спаду, який складається з сукупності взаємопов’язаних інтегрованих ключових напрямів: зміна пріоритетів закупівель, технологічна адаптація, інвестиції в стійкість виробництва, інновації та розробки, гнучкість і адаптивність, підтримка від держави та іноземних партнерів, стратегічне партнерство й колаборації, етичні та соціальні аспекти, міжнародні відносини і співпраця, корпоративне громадянство, зміцнення корпоративної культури, внутрішньофірмове навчання і розвиток, що є підґрунтями для забезпечення відновлення інтелектуального потенціалу й економічного стану стратегічних промислових соціально- економічних систем як головних життєво важливих утворень ринку. Розвинуто й теоретично обґрунтовано сутність поведінкової стратегії розвитку інтелектуального капіталу в умовах цифровізації, яка виокремлює капітал креативності, технологічності, поведінкового задоволення й інформаційний капітал, де підґрунтям для її формування є побудова загальної математичної моделі з уніфікованим алгоритмом машинного навчання, що суттєво впливає на точність оцінок властивостей всіх структурних елементів інтелектуального капіталу і їх поведінкові аспекти, сприяє відбору найкращої альтернативи для розвитку властивостей ІК з наступним застосуванням машинного навчання Q-leaning.
Управління якістю послуг пасажирських перевезень підприємств залізничного транспорту
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Руденко, Марина Вадимівна
UKR: Дисертаційна робота присвячена розробці теоретико-методичних положень та практичних рекомендацій щодо підвищення ефективності управління якістю послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті. Проведений аналіз теоретичних підходів вітчизняних та зарубіжних науковців до визначення категорій «якість» та «послуга» надав можливість сформулювати авторське визначення категорії «якість послуг пасажирських перевезень залізничним транспортом». Розглянуто національні і міжнародні стандарти які визначають поняття якості та норми її оцінки. Враховуючи значення стандартів якості для ефективного функціонування суспільства та бізнесу, доведено, що їх вдосконалення може мати велике практичне значення для розвитку та підвищення конкурентоспроможності різних галузей економіки, зокрема залізничного транспорту. Виявлено, що на сьогодні в Україні не має національного стандарту який би містив: основні вимоги та рекомендації для єдиної системи оцінки якості послуг залізничного пасажирського транспорту; систему показників якості послуг; встановлював базові вимоги до якості обслуговування, безпеки пасажирів, ефективності перевезень. Запропоновано класифікацію показників якості послуг пасажирських перевезень залізничним транспортом, яка дозволить здійснити комплексну оцінку якості обслуговування на різних етапах подорожі – до поїздки, під час 3 поїздки та після поїздки, та врахувати потреби і очікування пасажирів для подальшого вдосконалення системи управління якістю послуг. Розроблено практичні рекомендації щодо формування та впровадження системи управління якістю послуг пасажирських перевезень, яка реалізує принципово нову схему взаємодії елементів при наданні послуги, в якій воєдино пов’язані ресурси (кадрові, матеріальні, фінансові, інформаційні, інноваційні), засоби, інструменти і процеси, в результаті здійснення яких виникає якісна транспортна послуга. Систему управління якістю послуг пасажирських перевезень орієнтовано на задоволення очікувань пасажирів від транспортного процесу з одночасним урахуванням економічних інтересів залізничного транспорту. Досліджено методичні основи управління якістю послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті, які дозволяють отримати всебічну оцінку якості послуг на всіх етапах їх надання – до поїздки, під час поїздки та після поїздки, виявити проблеми в даній галузі та розробити ефективні управлінські рішення щодо підвищення якості послуг для підвищення соціальноекономічної ефективності діяльності залізничного транспорту. Досліджено сучасний стан і структуру ринку пасажирських перевезень, сучасні проблеми розвитку пасажирських перевезень. Наведено результати маркетингового дослідження з оцінки якості послуг пасажирських перевезень на залізничному транспорті методом анкетування, а також визначено ступень задоволеності пасажирів організацією залізничних перевезень. Розроблено шаблон анкети для заповнення пасажирами залізничного транспорту, яка не забере багато часу у пасажира і дасть повну інформацію про ступінь його задоволеності та передумови для вирішення наявних проблем з якісного обслуговування. Наведено результати апробації запропонованої методики на прикладі філії «Пасажирська компанія» АТ «Укрзалізниця». За результатами проведеного соціологічного дослідження з’ясовано, яка категорія 4 пасажирів найбільше не задоволена якістю перевезень філії «Пасажирська компанія» АТ «Укрзалізниця» та в яких аспектах. Запропоновано проводити оцінку споживчих переваг на постійній основі з метою формування клієнтоорієнтованих залізничних послуг, що є одним із основних напрямків, який дозволяє оцінити вплив якості обслуговування на рентабельність, витратовіддачу, продуктивність праці, оборотність оборотних коштів, фондовіддачу, виявити підкритерії, які надають найбільший вплив і провести порівняльний аналіз ефективності прийнятих управлінських рішень щодо підвищення якості обслуговування на залізничному транспорті. Розроблено та запропоновано модифіковану методику оцінки якості послуг пасажирських перевезень залізничним транспортом. Розглядаються особливості оцінки якості послуг на трьох ключових етапах: до поїздки, під час поїздки та після поїздки, зокрема з урахуванням специфіки залізничного транспорту. Визначено інтегральний показник, який відображає загальний рівень якості обслуговування пасажирів на всіх етапах. Обґрунтовано, що розроблена методика відкриває нові можливості для збору та аналізу даних щодо якості обслуговування пасажирів на залізничному транспорті, сприяючи подальшій оптимізації та покращенню пасажирських перевезень АТ «Укрзалізниця». Виявлено, на основі проведеного опитування пасажирів залізничного транспорту, що більшість респондентів підтримують ідею встановлення цифрових табло та впровадження інтерактивних інформаційних систем, оскільки відсутність електронних табло в поїздах суттєво ускладнює організацію подорожі. Запропоновано впровадження проєктів цифрової трансформації у сферу організації пасажирських залізничних перевезень. Визначено економічний ефект від розробки та впровадження проєкту цифровізації пасажирських перевезень, а саме встановлення рекламних моніторів (рекламних LED-дисплеїв) та впровадження інтерактивних інформаційних систем у пасажирські вагони. 5 Визначено доцільності вкладень інвестицій в цифрову трансформацію які дозволять пасажирським залізничним перевезенням залишатися конкурентоспроможними в умовах швидкого технологічного прогресу, АТ «Укрзалізниця» оптимізувати процеси, покращити якість обслуговування пасажирів, знизити операційні витрати та збільшити ефективність управління пасажирськими перевезеннями. Запропоновано застосувати кореляційно-регресійний аналіз у Microsoft Excel для визначення факторів, що впливають на доходність пасажирських залізничних перевезень. Цей метод є одним з найбільш наочних у відображенні взаємозв’язків між різними факторами роботи залізничного транспорту, що дозволяє встановити ступінь залежності різних показників та може бути основою для розробки заходів щодо підвищення ефективності та конкурентоспроможності залізничних пасажирських перевезень. Запропоновано методику використання онлайн-опитувань для збору відгуків пасажирів залізничного транспорту щодо якості наданих їм послуг на кожному етапі їх подорожі – перед, під час та після поїздки, а також підходи до аналізу та використання отриманих даних для покращення якості обслуговування на залізничному транспорті. Інструменти онлайн-опитування, зокрема Google Forms, розглядаються як зручний і ефективний засіб збору даних, який дозволяє швидко та безкоштовно створювати опитувальні анкети та аналізувати результати і допомагає забезпечити конфіденційність відповідей пасажирів. Визначено, що використання інтернет-анкетування пасажирів залізничного транспорту дозволяє отримувати всю необхідну інформацію в режимі реального часу. Досліджено, що реалізація запропонованих заходів може позитивно позначитися на конкурентоспроможності та прибутковості залізничних пасажирських перевезень. Описано процес аналізу оцінок пасажирів, який включає етапи збору даних, семантичного аналізу, ідентифікації проблемних ситуацій та розробки стратегій управління якістю, і який дозволяє ефективно реагувати на потреби 6 пасажирів залізничного транспорту та підтримувати високі стандарти обслуговування.

Browse

Recent Submissions