Анотація до роботи:

Білоцерківський О.Б. Випадкові коливання та прогнозування безвідмовності рам візків вагонів електропоїздів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.09 – динаміка та міцність машин. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2005.

Дисертація присвячена розробці на основі сучасних програмних комплексів методів і програмного забезпечення для визначення параметрів напружено-деформованого стану рам візків вагонів електропоїздів при квазістаціонарному випадковому зовнішньому навантаженні, викликаному нерівностями шляху, та характеристик безвідмовності рам візків. Розроблено теоретичні підходи, математичні моделі і програмне забезпечення для вирішення наступних задач: статичного аналізу напружено-деформованого стану рам візків вагонів, власних коливань та коливань тіл з тріщинами, випадкових вимушених коливань з урахуванням запізнювання кінематичного випадкового зовнішнього навантаження на колісні пари рам візків і прогнозування безвідмовності рам візків при одночасному врахуванні випадковості зовнішнього навантаження і характеристик опору втомі. Вперше розроблено методи прогнозування безвідмовності за даними про відмови прототипу. Проведено чисельні дослідження характеристик напружено-деформованого стану рам візків при статичному навантаженні, власних коливань, випадкових вимушених коливань з урахуванням запізнювання навантаження на колісні пари рам візків, параметрів безвідмовності рам візків. Результати проведених досліджень впроваджені в ДП "Харківський метрополітен" з метою прогнозування безвідмовності рам візків вагонів типу 81-717.

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі аналізу випадкових вимушених коливань рам візків вагонів при квазістаціонарному випадковому зовнішньому навантаженні, викликаному нерівностями шляху, та прогнозуванню безвідмовності рам візків. На основі розроблених підходів досліджено вплив зовнішнього навантаження на параметри напружено-деформованого стану рам візків вагонів, а також вплив імовірнісних характеристик опору втомі і навантаження рам візків на характеристики безвідмовності.

Найбільш важливі наукові і практичні результати роботи:

1. Проведено аналіз даних про зовнішні навантаження на рами візків вагонів електропоїздів, викликані нерівностями шляху та іншими факторами. Аналіз показав, що основний вплив на напружений стан рам візків вагонів електропоїздів роблять геометричні нерівності шляху. Вплив запізнювання кінематичного випадкового зовнішнього навантаження на колісні пари візків вагонів електропоїздів при розрахунку випадкових вимушених коливань з використанням МСЕ, а також розрахунок надійності рам візків вагонів по прототипу теоретично не було вивчено, тому є актуальною і важливою задачею.

2. Дістали подальшого розвитку методи вирішення задач коливань та прогнозування безвідмовності рам візків вагонів електропоїздів при одночасному врахуванні випадковості зовнішнього навантаження і характеристик опору втомі конструкції.

3. Удосконалено математичні моделі і дістали подальший розвиток розрахункові схеми, які адекватно описують конструктивні, технічні, експлуатаційні особливості єдиної динамічної системи «візок-шлях».

4. Проведено моделювання тріщин в рамах візків з використанням МСЕ і виконано чисельні дослідження власних коливань рам візків з тріщинами, які необхідні для обґрунтованого вибору діагностичних ознак в даних конструкціях при вирішенні задач технічної діагностики.

5. Розроблено методи прогнозування безвідмовності рам візків вагонів по прототипах.

6. Створені в роботі підходи, алгоритми і програмне забезпечення дозволили виконати ряд розрахунків з метою визначення характеристик напружено-деформованого стану і показників безвідмовності рам візків повідкового і шпінтонного типів. Проведено експериментальні дослідження власних коливань рам візків типу 81-717. Виконано чисельні дослідження з метою визначення характеристик безвідмовності рам візків типу 81-717 за експериментальними даними про характеристики надійності по прототипу в ДП «Харківський метрополітен».

7. Результати роботи впроваджені в практику експлуатації рам візків вагонів на ДП «Харківський метрополітен» та можуть використовуватися в проектних організаціях, на заводах і метрополітенах для прогнозування безвідмовності рам візків вагонів електропоїздів.

Публікації автора:

1. Белоцерковский А.Б., Трубаев А.И. Исследование сейсмостойкости трубопроводов // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. – Харьков: ХГПУ, 2000. - №116.-С.25-28.

Здобувач розробив необхідні математичні моделі, провів чисельні дослідження власних частот і переміщень трубопроводів при сейсмічному впливі, що задається акселерограмами.

2. Белоцерковский А.Б., Жовдак В.А., Левашов В.А., Трубаев А.И. Расчет колебаний и ресурса трубопровода маслосистемы газоперекачивающего агрегата пути // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. – Харків: НТУ «ХПІ», 2001. - №25.-С.25-33.

Здобувач розробив методику, алгоритм і програму розрахунку задачі визначення середнього часу до руйнування внаслідок нагромадження втомних пошкоджень у просторових трубопровідних системах при кінематичному впливі, що моделюється стаціонарним випадковим процесом.

3. Ярошок Ю.О., Скрипник В.Л., Білоцерківський О.Б. Моделювання і розрахунок власних коливань рам візків вагонів метрополітену // Збірник наукових праць Української державної академії залізничного транспорту. – Харків: УкрДАЗТ, 2003. – Випуск 55. – С. 110-113.

Здобувач розробив необхідні математичні моделі, провів чисельні дослідження власних коливань рам візків вагонів.

4. Белоцерковский А.Б., Жовдак В.А., Черных О.В., Ярошок Ю.А. Случайные колебания рам тележек вагонов метрополитена с учетом неровности пути // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. – Харків: НТУ «ХПІ», 2003. -Т.1, №12.-С.10-17.

Здобувач розробив необхідні математичні моделі, провів чисельні дослідження стохастичних характеристик рам візків вагонів метрополітену при випадковому впливі, викликаному нерівностями шляху. Використовувалися різні моделі навантаження.

5. Белоцерковский А.Б. Вынужденные колебания рам тележек вагонов метрополитена при случайном воздействии с учетом запаздывания // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. – Харків: НТУ «ХПІ», 2004. - № 31. – С. 20-29.

Здобувач розробив методику, алгоритм і програму розрахунку випадкових вимушених коливань рам візків вагонів метрополітену з урахуванням запізнювання, виконав тестові розрахунки.

6. Белоцерковский А.Б., Жовдак В.А. Статический и динамический расчет рам тележек вагонов метрополитена // Вісник Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”. – Харків: НТУ «ХПІ», 2004.- № 20. – С. 15-22.

Здобувач виконав чисельні дослідження параметрів напружено-деформованого стану рам візків вагонів метрополітену при статичному і динамічному впливах. Статичний вплив викликаний дією ваги вагона на візок. Динамічний вплив викликаний нерівностями шляху з урахуванням запізнювання.

7. Белоцерковский А.Б., Трубаев А.И. Расчет вынужденных колебаний трубопроводов при сейсмическом воздействии с использованием различных программных средств // Вісник інженерної академії України. Спеціальний випуск. - Київ, 2000. – С. 423-426.

Здобувач виконав чисельні дослідження вимушених коливань трубопровідних систем при сейсмічному впливі, який задається акселерограмами, з використанням спеціалізованої програми “Коливання трубопроводів” (НТУ “ХПІ”) і ПК COSMOS/M.

8. Белоцерковский А.Б., Трубаев А.И. Исследование напряженно-деформированного состояния пространственных трубопроводов при кинематическом воздействии // Вісник інженерної академії України. - Київ, 2001. – № 3. - С. 79-81.

Здобувач зробив чисельні дослідження параметрів напружено-деформованого стану просторових трубопроводів в залежності від числа врахованих власних форм коливань.

9. Белоцерковский А.Б., Жовдак В.А., Смирнов М.М., Черных О.В., Яцько С.И. Разработка методики виброизмерений колесно-редукторных блоков вагонов метрополитена // Труды 7-й международной научно-технической конференции “Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве” (28-29 мая 2003 г.).- Харьков: ХНПК “ФЭД”.-2003.-С. 216-218.

Здобувач розробив методику вибровимірювань колісно-редукторних блоків вагонів метрополітену для експериментальних досліджень параметрів зовнішнього впливу, викликаного нерівностями шляху.

10. Белоцерковский А.Б., Жовдак В.А., Черных О.В., Яцько С.И. Исследование напряженно-деформированного состояния рам тележек вагонов метрополитена при случайном воздействии // Труды 8-й международной научно-технической конференции “Физические и компьютерные технологии в народном хозяйстве” (9-10 декабря 2003 г.).- Харьков: ХНПК “ФЭД”.-2003.-С. 255-257.

Здобувач розробив необхідні математичні моделі, провів чисельні дослідження випадкових вимушених коливань рам візків вагонів метрополітену, викликаних нерівностями шляху, з урахуванням запізнювання зовнішнього навантаження на колісних парах.

11. Белоцерковский А.Б., Жовдак В.А., Черных О.В., Яцько С.И. Статический и динамический анализ рам тележек вагонов метрополитена // Анотації доповідей міжнародної науково-практичної конференції “Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я” (20-21 травня 2004 р.). – Харків. – 2004. – С. 55.