Дисертації на здобуття наукових ступенів

Постійне посилання на фонд

http://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/2772

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 38

Податкове стимулювання розвитку малого та середнього бізнесу
(2013) Гавриленко, Наталія; Дубовик, Ольга Юхимівна
Проведений аналіз податкового стимулювання малого та середнього бізнесу в Україні показав його неефективність, а роль податкових надходжень від таких суб'єктів у надходженнях до бюджету – незначною. Узагальнення наукових доробок у цій сфері, враховуючи позитивний досвід країн світу, дозволив запропонувати надання певних пільг для середніх і малих підприємств, що здійснюють інноваційну діяльність та знаходяться на загальній системі оподаткування. Запропоновано рекомендації щодо податкового стимулювання виробничої сфери малого і середнього бізнесу, схему взаємозв’язку інформаційного та організаційного забезпечення податкового стимулювання розвитку малого і середнього бізнесу, яка повинна сприяти впровадженню заходів зі стимулювання та контролю за їх виконанням.
Повышение эффективности системы охлаждения наддувочного воздуха для судовых малооборотных дизелей
(2014) Андреев, А. А.; Andryeyev, A. A.
Диссертация посвящена повышению топливной эффективности судовых МОД за счет глубокого охлаждения наддувочного воздуха теплоиспользующей установкой, утилизируюшей теплоту наддувочного воздуха. Впервые предложен принцип охлаждения наддувочного воздуха судовых МОД с использованием его же теплоты в обратном цикле трансформации теплоты в холод. Предложена и исследована трехконтурная теплоиспользующая система охлаждения (ТСО) наддувочного воздуха судовых МОД, которая включает теплоиспользующую установку охлаждения (ТУО) пресной воды в качестве дополнительного промежуточного контура на низкокипящем рабочем теле (НРТ) и обеспечивает охлаждение наддувочного воздуха ниже температуры забортной воды.
Рациональное проектирование тороидальных корпусов из композиционных материалов для подводных аппаратов
(2015) Крептюк, А. В.; Kreptiuk, А.V.; Бурдун Е.Т.
Крептюк А. В. Раціональне проектування тороїдальних корпусів із композиційних матеріалів для підводних апаратів. – На правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.03 – Конструювання та будування суден (технічні науки). – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова МОН України, Миколаїв, 2015. Дисертація присвячена питанню проектування тороїдального міцного корпусу і оцінки перспектив створення підводних апаратів на базі нього як нових підводних технічних засобів освоєння океану. Удосконалено математичну модель втрати стійкості під дією зовнішнього гідростатичного тиску тороїдального міцного корпусу, яка побудована на базі геометрично лінійної теорії шаруватих ортотропних оболонок з врахуванням, на відміну від існуючих моделей, конструктивнотехнологічних особливостей формування тороїда методом намотування із композиційних матеріалів, а саме: змінність товщини корпуса в поперечному перерізі, дискретна структура стінки із композиційного матеріалу, та отримано на основі неї аналітичний розв’язок для верхнього критичного тиску. Розроблена розрахунково-аналітична методика проектування тороїдального міцного корпусу, що виготовляється методом намотування із волокнистих полімерних композиційних матеріалів, при обмеженні за міцністю та стійкістю і в залежності від глибини експлуатації, що включає можливість вибору зв’язуючих, однонапрямлених наповнювачів і схем армування з метою конструювання раціональної структури полімерного композиційного матеріалу. Обмеження по міцності прийняті у вигляді критерію Мізеса-Хилла, а по стійкості – за верхнім критичним тиском. Результати розрахунку формалізовані у вигляді основного критерію якості міцного корпусу – відношення маси корпусу до його водотоннажності. Сформульовані практичні рекомендації щодо проектування тороїдальних міцних корпусів з ПКМ, зокрема із склопластика і вуглепластика, які задовольняють вимогам технологічності та мінімальної маси.
Соціально-економічне регулювання оплати праці в системі вищої освіти
(2015) Ломоносов, А. В.; Lomonosov, A. V.
Дисертаційну роботу присвячено розробці теоретико-методологічних засад соціально-економічного регулювання оплати праці в системі вищої освіти в контексті нових інституціональних підходів до функціонування та розвитку ВНЗ у децентралізації управління у вищій школі. Запропоновано концептуальні положення соціально-економічного регулювання оплати праці, а також комплекс економіко-математичних моделей, розроблених на основі встановленої функціональної залежності між основними соціально-трудовими показниками ВНЗ, що дає змогу істотно підвищити обґрунтованість управлінських рішень щодо оплати праці в системі вищої освіти.
Моделі, методи та інформаційні технології керування службою надзвичайних ситуацій регіонального рівня
(2016) Гучек, П. Й.; Guchek, P. I.
Дисертаційна робота присвячена створенню науково-теоретичного базису керування службою надзвичайних ситуацій за допомогою нових математичних моделей та методів, що реалізуються в якості інформаційних технологій підтримки прийняття рішень в надзвичайних ситуаціях. Запропонована концепція створення і застосування інформаційних технологій для удосконалення процесу підготовки прийняття рішень щодо керування оперативними підрозділами та спеціальними службами.
Метод оптимальной трансформации носовой части судна в задаче снижения сопротивления его движению
(2017) Печенюк, А. В.; Pechenyuk, A.V.; Давыдов И. Ф.
Удосконалення конструкції підводних населених апаратів теплоізолюючими блоками плавучості
(2017) Юреско, Т. А.; Yuresko, T. A.; Бурдун Є. Т.
Юреско Т. А. Удосконалення конструкції підводних населених апаратів теплоізолюючими блоками плавучості. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.03 «Конструювання та будування суден». – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, МОН України, Миколаїв, 2017. В дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-прикладну задачу удосконалення конструкції підводного населеного апарату (ПНА) за рахунок надання додаткової функції теплоізоляції окремим елементам плавучості зі сферопластика з додатковою поруватістю (СДП) у вигляді зовнішнього суцільного облицювання міцного корпусу з призначенням ресурсу роботи блоків в умовах експлуатації: тривалих глибоководних занурень, циклічних глибоководних занурення-спливань на поверхню в районах з температурою повітря нижче 0 ºС. Аналіз елементів плавучості в конструкціях ПНА, що працюють в умовах тривалих і циклічних занурень на глибинах 1500...2000 м та підіймаються на поверхню в районах з низькою температурою повітря, а також розгляд проблем, пов’язаних з підтриманням температурного режиму всередині апарату, особливо, в аварійних ситуаціях, показав, що заміна частини закладних елементів плавучості на блоки зі СДП густиною 450...500 кг/м3 у вигляді суцільного облицювання міцного корпусу зовні, окрім основного призначення – збільшення сили підтримання, перспективна з позиції надання теплоізоляції міцному корпусу. В конструкції ПНА запропонована форма блоків плавучості зі СДП використана вперше. Основне робоче навантаження на блоки зі СДП це – гідростатичний тиск, дія якого супроводжується накопиченням пошкоджень – поступовим руйнуванням повітряних комірок і проникненням води всередину блоку. Це призводить до зменшення сили плавучості блоків, що впливає на баластування всього ПНА та знижує теплоізоляційні властивості СДП, погіршуючи тепловий захист міцного корпусу. Отже, основна увага в дисертаційній роботі приділяється експериментальному дослідженню процесу накопичення пошкоджень в СДП та його впливу на зміну плавучих і теплоізоляційних властивостей блоків в конструкції апарату в умовах експлуатації. Експлуатаційні навантаження, що розглядаються – довготривалі занурення, характерні для стаціонарного режиму роботи ПНА, і кліматичний вплив, який притаманний для циклічного занурення апарату та спливання на поверхню в умовах температур повітря нижче за 0 ºС. Експериментально досліджено механізм накопичення пошкоджень в блоках плавучості зі СДП при тривалих гідростатичних навантаженнях, який полягає у послідовному руйнуванні повітряних комірок і проникненні води з поверхні всередину блоку. Це дозволило побудувати математичну модель накопичення пошкоджень в блоках зі СДП на основі синтезу моделей лінійної в’язко-пружності та механіки руйнування у вигляді логістичного розподілу відносно рівня гідростатичного тиску (глибини) і часу занурення. Обґрунтовано фізичну модель за аналогією з явищем дифузії, яка дозволяє прогнозувати ресурс роботи блоків будь-якої форми та розміру в конструкції апарату при експлуатаційних навантаженнях. Розроблені моделі отримали подальший розвиток для прогнозування ресурсу роботи блоків в конструкції ПНА. Розроблено математичну модель зміни теплоізоляційних властивостей блоків зі СДП з урахуванням накопичених пошкоджень при тривалому зануренні апарату. Експериментально досліджено механізм накопичення пошкоджень в блоках плавучості зі СДП при циклічному зануренні-підйомі апарату на поверхню в умовах від’ємних температур. Встановлено, що такі умови роботи апарату збільшують обсяг пошкоджень в блоках зі СДП вдвічі, в порівнянні з експлуатацією при відсутності кліматичних факторів. Розроблено математичну модель накопичення пошкоджень в блоках зі СДП при циклічному впливі гідростатичного тиску та кліматичного фактору, яка, за аналогією з моделлю тривалого навантаження, побудована на основі логістичного розподілу в залежності від рівня гідростатичного тиску (глибини) та кількості циклів кліматичного впливу. Модель уточнено додатковим параметром для врахування впливу фазового переходу води, що накопичена в блоках при зануренні. Розроблено математичну модель зміни теплоізоляційних властивостей блоків зі СДП при цикло-гідростатичних навантаженнях апарату. Експериментально встановлено зв’язок між обсягом накопичених пошкоджень і зміною теплоізоляційних властивостей блоків плавучості зі СДП, який показав, що теплопровідність залежить, в основному, від рівня накопиченої пошкоджуваності, а механізм руйнування блоків зумовлений глибиною, тривалістю занурення, циклами занурення-підйому апарату на зміну теплопровідності істотно не впливає, а визначає тільки різну інтенсивність процесу пошкодження. Вперше, базуючись на аналізі результатів експериментальних і теоретичних досліджень, встановлено, що ПНА зі сферичним міцним корпусом з робочою глибиною 1500...2000 м втрачає силу плавучості за рахунок накопичення пошкоджень в блоках зі СДП від 5 до 13 % при тривалості занурень до 1000 годин, від 8 до 26 % при 1000 циклах занурень-спливань при температурі повітря нижче за 0 ºС, теплопровідність при цих пошкодженнях збільшується від 0,085 до 0,15 Вт/(м∙ºК). Удосконалено методику проектування ПНА з глибиною занурення 1500...2000 м шляхом урахуванням втрати сили плавучості і теплоізолюючих властивостей блоків зі СДП при накопичених пошкодженнях, що дає змогу визначити втрату сили плавучості всього апарату і спрогнозувати зміну температурного режиму всередині житлового відсіку. Модифікація схеми розташування блоків плавучості в ПНА удосконалила його конструкцію шляхом облицювання міцного корпусу теплоізолюючими блоками плавучості зі СДП, що підвищило автономність роботи ПНА у 3 рази. Одними із можливих напрямків подальшого дослідження за тематикою роботи є розробка теоретичних основ створення елементів плавучості з теплоізолюючими властивостями (з композиційних матеріалів) для конструкції ПНА, що експлуатуються на глибинах 2000...5000 м: в районах Північного Льодовитого океану; в Атлантичному океані в зонах гідротермальних джерел. Практичне значення одержаних результатів: удосконалення конструкції блоків плавучості ПНА дозволило отримати додаткову функцію теплоізоляції з метою зменшення теплових витрат на 75 % і забезпечення нормальних умов населеності всередині житлового відсіку; додаткова теплова ізоляція міцного корпусу ПНА дозволила збільшити його живучість до 10...15 годин під час аварійних ситуацій; запропонована нова конструкція блоків плавучості у вигляді суцільного облицювання міцного корпусу апарата блоками зі СДП густиною 450...500 кг/м3 і коефіцієнтом теплопровідності 0,085 Вт/(м∙ºК) забезпечила подвійну експлуатаційну функцію – плавучості та теплоізоляції, що підвищило конкурентоздатність вітчизняного оснащення підводних технічних засобів для глибин експлуатації до 2000 м; доведено можливість використання теплоізолюючих блоків плавучості зі СДП в конструкціях апаратів, які працюють в «жорстких» кліматичних умовах при зануреннях на глибини континентального шельфу з врахуванням впливу від’ємних температур повітря на зміну ресурсу роботи блоків плавучості; запропонований алгоритм прогнозування ресурсу роботи блоків зі СДП дозволяє оцінити втрату плавучості і зміну температури всередині міцного корпусу апарату за вихідними даними: глибина, тривалість занурення, кількість циклів кліматичних навантажень, допустимий рівень пошкоджуваності або скорегувати залишковий ресурс роботи блоків в складі апарату за вказаною у судновому журналі передісторією навантажень. Практичне застосування результатів роботи відображено в розроблених програмах-методиках експериментального дослідження характеристик блоків плавучості зі СДП, методиці проектування ПНА, стандарті підприємства на блоки плавучості підводних технічних засобів. Результати досліджень було використано при виконанні робіт з Державної цільової оборонної програми будівництва кораблів класу «корвет» в ПАТ «ЧСЗ»; при підготовці фахівців Національного університету кораблебудування ім. адм. Макарова.
Удосконалення методики розрахунку льодових навантажень на бурові платформи для Азово-Чорноморського басейну
(2018) Заєць, А. Ю.; Zaiets, Anastasiia; Бондаренко О. В.
Заєць А. Ю. Удосконалення методики розрахунку льодових навантажень на бурові платформи для Азово-Чорноморського басейну. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.03 – «Конструювання та будування суден». – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Миколаїв, 2018. У дисертаційній роботі вирішена актуальна науково-прикладна задача удосконалення процесу проектування бурових платформ на початковій стадії з урахуванням особливостей льодового режиму в Азово-Чорноморському басейні та на основі нейромережевого прогнозування товщини льодових утворень. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету і завдання роботи, визначено об'єкт і предмет дослідження, представлено наукову новизну і практичну цінність результатів роботи. У першому розділі розглянуто стан проблеми визначення льодових навантажень з урахуванням особливостей умов Азово-Чорноморського басейну. Виконано аналіз перспективи видобутку вуглеводневої сировини на Азово-Чорноморському шельфі, зовнішніх умов досліджуваного регіону та особливостей видобутку вуглеводневої сировини в умовах Азово-Чорноморського басейну. Проаналізовано досвід використання бурових платформ в Азовському морі та типи бурових платформ для умов Азово-Чорноморського басейну. Причинами аварії при будівництві опорної конструкції для видобувної споруди виявилася відсутність досвіду зведення подібних споруд на шельфі та проблема визначення фактичних льодових навантажень на опорні конструкції морських споруд при впливі льодових полів і окремих льодових утворень, а також моніторингу та обліку фізичних властивостей льоду Азово-Чорноморського басейну. Розглянуті існуючі методики розрахунку льодових навантажень, у яких використовується, або максимальна зафіксована або визначена за емпіричними формулами товщина льоду. Вибрано актуальний напрямок дослідження, який полягає в розробці методики визначення льодового навантаження на підставі нейромережевих технологій, з урахуванням багаторічних реальних статистичних даних Азово-Чорноморського басейну та створенні нейромережевої моделі прогнозування та оцінки реальних льодових навантажень, яка дозволяє виробити рекомендації при проектуванні бурових платформ на шельфі Азово-Чорноморського басейну. Прикладним результатом виконання дисертаційної роботи є розробка програмного комплексу «Ice Loads v.1», що реалізує методику розрахунку льодових навантажень з урахуванням прогнозування товщини льодових утворень. Другий розділ присвячено опису алгоритму визначення льодових навантажень на бурові платформи з використовуванням нейромережевої моделі прогнозування товщини льоду. У якості інструмент для прогнозування товщини льодових полів пропонується використовувати нейронні мережі: однопараметричні і багатофакторні. Перевагою застосування нейромережевих технологій є можливість прогнозувати товщину льодових утворень, як на найближчі години, так і на весь термін експлуатації бурової платформи. Цей прогноз є гнучким, при змінах вхідних параметрів буде змінюватися і прогнозована товщина. Для попередньої оцінки льодового навантаження у дисертаційній роботі була розроблена однопараметрична нейронна мережа, яка прогнозує товщину льоду за статистичними даними товщини льоду, зібраних за деякий період. Для оцінки льодового навантаження в конкретній точці експлуатації бурової платформи в дисертації була розроблена багатофакторна нейронна мережа, в якій в якості вхідних даних крім товщини льоду так само вносяться дані про температуру повітря, швидкості вітру, рівень моря і тип погодних умов, згідно з метеорологічним кодуванням. Встановлено, що прогнозована товщина льоду, яка була отримана з використанням однопараметричної нейронної мережі практично збігається з реальними статистичними значеннями, а похибка не перевищує 5 %, а запропонований багатофакторний підхід дозволяє отримати прогноз товщини льоду в заданому регіоні з відносною похибкою, що не перевищує 1,5 %. Таким чином, багатофакторний підхід дозволяє підвищити точність прогнозу, однак вимагає великих обчислювальних потужностей і більше часу, який витрачається на навчання мережі. Ефективність застосування нейромережевого алгоритму полягає в скороченні часу розрахунків, оперативності оцінки льодової обстановки і проведенні більш складних математичних розрахунків, що в свою чергу надасть можливість вчасного прийняття оперативних заходів при виникненні загрози аварійної ситуації для вже існуючих споруд на шельфі Азовського моря та проведення комплексної оцінки навантаження при проектуванні бурових платформ для перспективних місць видобутку вуглеводної сировини. Третій розділ присвячено визначенню льодових навантажень, з урахуванням прогнозованої товщини льоду. У дисертаційній роботи розглянуто методики розрахунку льодових навантажень на бурові платформи з похилими гранями згідно ISO 19906, авторську методику К. Н. Шхінека, Правил Регістру морського судноплавства, APIRP 2N. В основі цих методик лежать моделі і методи Croasdale і Ralston. Важливим параметром в наведених методиках є товщина льоду. При цьому необхідно враховувати, що товщина льоду є змінною випадковою величиною. У дисертації виконано розрахунок льодових навантажень для існуючого проекту льодостійкої стаціонарної платформи ЛСП-1 з урахуванням отриманої за допомогою багатофакторної нейронної мережі прогнозованої товщини льоду. Для верифікації математичної моделі з розрахунку льодових навантажень на ЛСП-1 було виконано розрахунок льодових навантажень з урахуванням товщин льоду, які прийняті у якості розрахункових та визначення льодових навантажень з використанням прогнозованих товщин льоду. Розрахунок льодових навантажень з використанням прогнозованої товщини льоду дає досить точні значення льодових навантажень в порівнянні з навантаженнями, розрахованими з використанням реальної товщину льоду. Похибка не перевищує 5 %, що дозволяє в подальшому використовувати прогнозовані значення товщини льоду для розрахунку льодових навантажень. Четвертий розділ присвячено визначенню архітектурно-конструктивного типу бурових платформ для шельфу Азовського моря. Для вибору типу платформи у дисертаційній роботи були зроблені допущення величин параметрів зовнішніх впливів, які необхідно враховувати при проектування бурової платформи для шельфу Азовського моря. Було проведено аналіз і застосування зарубіжного досвіду проектування та експлуатації бурових платформ в умовах близьких до умов шельфу Азовського моря, який показав, що більше переваг матимуть льодостійкі стаціонарні платформи. Для визначення архітектурно-конструктивного типу бурової платформи в дисертаційній роботі були розраховані льодові навантаження на багато опорну платформу типу ЛСП-1 та одноопорну платформу типу СМОЛП, які мають похилу конструкцію в районі ватерлінії. Згідно розрахунків платформа типу ЛСП-1 піддається меншим льодовим навантаженням. Для забезпечення видобутку вуглеводної сировини протягом року для льодостійкої платформи типу ЛСП-1 в умовах Азовського моря були розраховані конструктивні параметри, що здатні зменшити вітро-хвильові навантаження в період, коли море не покрите льодом, та льодові навантаження в зимовий період. У роботі розглядаються три глибини постановки бурової платформи, на яких можна розробляти найбільш перспективні ділянки видобутку вуглеводної сировини – 8 м, 10 м та 12 м. Для цих глибин було розраховано кліренс платформи, який становить 7 м.
Удосконалення технології спуску суден з похилих поздовжніх стапелів
(2018) Воленюк, Л. С.; Voleniuk, L. S.; Рашковський О. С.
Воленюк Л. С. Удосконалення технології спуску суден з похилих поздовжніх стапелів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.08.03 «Конструювання та будування суден». – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Миколаїв, 2018. В дисертаційному дослідженні представлено удосконалення технології спуску суден з похилих поздовжніх стапелів за рахунок реновації та заміни традиційних спускових пристроїв на пневматичні балони. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету і завдання роботи, визначено об’єкт і предмет дослідження, представлено наукову новизну і практичну цінність результатів роботи. У першому розділі на основі огляду вітчизняних і закордонних літературних джерел виконано аналіз стану і виявлені основні проблеми спуску суден на воду з похилих поздовжніх стапелів. Досліджена історія розвитку та використання цього спуску. Представлені основні конструктивні елементи традиційного похилого стапеля й спускових пристроїв. Також досліджені переваги та недоліки відомих методів удосконалення спускових пристроїв. Проведено дослідження інноваційного способу спуску суден – на пневматичних балонах. Для спуску суден на пневматичних балонах необхідно створити плоску похилу поверхню поздовжнього стапеля, яка може бути виконана з крупного піску, дрібного гравію, бетону, металу, дерева та інших матеріалів. Застосування такої технології не вимагає великих витрат на обладнання, дозволяє економити час і кошти на будівництві суден і ремонті будівельних місць, але неможливо використовувати на існуючих стапелях. Даний спосіб застосовується на деяких закордонних суднобудівних заводах, але в літературі відсутні матеріали з його теоретичного обґрунтування та розрахунку. Також в першому розділі розглянуто основні задачі розрахунку спуску суден з похилих поздовжніх стапелів, які необхідно розв’язати для спуску на пневматичних балонах: можливість перекидання або спливання, зіскоку зі стапеля, удару судна об стапель або ґрунт, величину баксового тиску. Обрано основні напрямки дослідження та поставлено основні задачі дисертаційної роботи. Обґрунтовано вибір теми дисертаційного дослідження, показано його важливість і актуальність, а також відповідність спеціальності 05.08.03 «Конструювання та будування суден». Визначені основні методи дослідження. У другому розділі проведено дослідження з реновації існуючих поздовжніх стапелів. На прикладі суднобудівних заводів м. Миколаїв: ПАТ «Чорноморського суднобудівного заводу» і Державного підприємства імені 61 комунара, на яких для спуску суден використовуються похилі поздовжні стапелі, проведено аналіз гідрогеологічних і конструктивних характеристик стапелів. Виявлено основні пошкодження стапелів: дерев’яне покриття спускових доріжок знаходиться у незадовільному стані і потребує заміни, підводна частина стапельних доріжок, включно поріг, вимагає 100 % заміни через тривалий термін експлуатації та знаходження під водою. Вперше розроблено ефективний метод реновації похилого поздовжнього стапеля без його руйнування – створення плоскої поверхні, що дає можливість спускати судна на пневматичних балонах. Плоска поверхня створюється за рахунок використання металевих або залізобетонних проставок, якими заповнюється простір між спусковими доріжками. На основі проведеного техніко-економічного аналізу обрані конструкції металевих та залізобетонних проставок. Розглянуто декілька типових металевих конструкцій, аналогічних конструкціям корпусу судна, які можливо виготовити на обладнанні суднобудівного заводу. Для перевірки міцності металевих конструкцій використовувався програмний комплекс SolidWorks/CosmosWorks «Інженерний аналіз методом скінченних елементів». Вибір конструкції металевих проставок проводився методом аналізу ієрархій за наступними критеріями: стійкість, трудомісткість, металоємність, технологічність. Метод полягає в декомпозиції задачі на більш прості складові частини і подальшій обробці послідовності суджень, згідно парних порівнянь. За результатами дослідження, найбільш оптимальною є конструкція, яка складається з полотнища, підкріпленого зварним повздовжнім тавровим набором. Дана форма перерізу перевершує інші в 1,1...1,5 рази. Також, розглянуто три типові залізобетонні конструкції. Проведено комплексний аналіз за наступними критеріями: технологічність процесу виготовлення, витрати матеріалу, міцність, трудомісткість та собівартість. Виявлено, що найбільш прийнятною є плита, армовану каркасом і сіткою, оскільки її проста форма спрощує технологічний процес і здешевлює собівартість виготовлення, так як не вимагає складних форм і оснастки. Проставки обраного типу є типовими для підприємств, які спеціалізуються на виготовленні залізобетонних конструкцій. Перевірки міцності залізобетонних конструкцій проводилась у розрахунково-конструкторській системі SCAD, яка використовує метод скінченних елементів (програмне додаток АРБАТ). У третьому розділі, досліджено процес спуску судна на пневматичних балонах. Вперше досліджено поведінку системи судно - пневматичні балони в процесі спуску судна на воду та розроблена математична модель спуску судна на воду з похилого поздовжнього стапеля на пневматичних балонах. Для дослідження спуску судна на пневматичних балонах у першому наближенні використовувався метод аналогії, в основі якого лежить статичний розрахунок спуску судна на традиційних спускових пристроях. При статичному розрахунку передбачається, що судно переміщується по спускових доріжках з нескінченно малою швидкістю і, отже, гідродинамічні сили нескінченно малі. Спуск судна з похилого поздовжнього стапеля умовно можна поділити на 4 періоди. Найбільш небезпечним є кінець другого періоду і початок третього, коли починається поворот судна навколо горизонтальної осі. При нормальному спуску (без перекидання) судно поступово спливає. Якщо спуск відбувається з перекиданням, тоді перед спливанням відбувається обертальний рух навколо порога стапеля. Основне завдання статичного дослідження – встановити положення судна, при якому виникає кутове переміщення (перекидання або спливання) і величину баксового тиску. Проведено статистичне дослідження спуску суден з поздовжніх похилих стапелів на традиційних спускових пристроях і на пневматичних балонах. Наведено розрахунок спуску танкера довжиною 174,6 м (вага судна 12035 т) зі стапеля «0» Чорноморського суднобудівного заводу та рефрижератора типу «Бухта русская» довжиною 133,95 м (вага судна 4850 т) зі стапеля «ІІІ» Державного суднобудівного заводу імені 61 комунара. Побудовані англійські діаграми спуску. Порівняльний аналіз показав, що при спуску судна на пневматичних балонах спливання настає раніше, та додаткова плавучість створює додатковий баксовий тиск. Але баксовий тиск, на відміну від традиційних носових копилів, сприймається більшою площею та не перевищує розрахункових навантажень на корпус. За проведеним розрахунком спуску обраних суден перекидання та стрибок відсутні. Також, у першому розділі вперше створена і апробована математична модель руху твердого тіла на пружних опорах у вигляді рівнянь механіки руху твердих тіл в квазістатичному наближенні, яка дозволяє встановити положення судна та навантаження в розрахунковий момент часу з урахуванням зміни положення судна (вертикальне та кутове переміщення) під час спуску. На основі отриманої, у другому наближенні, математичної моделі проведені розрахунки спуску суден та виявлено такі закономірності: положення максимального значення реакцій стабільно протягом спуску, зменшення ширина зіткнення між балоном і днищем судна (звуження суду) істотно зменшує реакції; максимальні реакції, протягом спуску, змінюються на 15…20%. Проведено дослідження по оптимізації вибору пневматичних балонів та виявлено, що максимальний діаметр балонів і мінімальна відстань між ними забезпечують максимально безпечне положення судна. На основі проведених досліджень удосконалена технологія спуску суден на воду з похилих поздовжніх стапелів за рахунок застосування пневматичних балонів. В четвертому розділі проведено техніко-економічне обґрунтування реновації похилого повздовжнього стапеля, порівняльний аналіз вартості спуску судна на традиційних спускових пристроях та на пневматичних балонах. Отримав подальший розвиток техніко-економічний аналіз спуску суден на воду з похилих поздовжніх стапелів. Проведено порівняння вартості ремонту похилого поздовжнього стапеля «0» Чорноморського суднобудівного заводу і реновації його для спуску на пневматичних балонах. За отриманими даними створення плоскій поверхні стапеля для спуску судна на пневматичних балонах в 2,5…3,6 рази дешевше ніж ремонт. Для проведення порівняльного аналізу вартості спуску судна розрахована вартість спуску на традиційному спусковому пристрої за даними Чорноморського суднобудівного заводу та орієнтовна вартість спуску на пневматичних балонах. Застосування пневматичних балонів для спуску суден з поздовжніх стапелів дає економію коштів в 1,64 рази при одноразовому використанні балонів, та 4,2 рази за рахунок багатократного їх використання без додаткових витрат. Наукова новизна отриманих результатів полягає в теоретичному розв’язанні задачі спуску суден з існуючих похилих поздовжніх стапелів шляхом їх реновації та заміни традиційних спускових пристроїв на пневматичні балони. У результаті дослідження: на основі техніко-економічного аналізу металоємності, міцності та технологічності обрано раціональні конструкції металевих та залізобетонних проставок для створення плоскої поверхні стапеля; вперше створено та апробовано математичну модель руху твердого тіла на пружних опорах у вигляді рівнянь механіки руху твердих тіл у квазістатичному наближенні, яка дозволяє встановити положення судна та навантаження в розрахунковий момент часу; вперше досліджено та отримано нові кількісні і якості характеристики поведінки системи «судно-балони» в процесі спуску судна на воду з похилого поздовжнього стапеля; удосконалена технологію спуску суден на воду з похилих поздовжніх стапелів шляхом використання пневматичних балонів; отримав подальший розвиток техніко-економічний аналіз спуску суден на воду з похилих поздовжніх стапелів. Практичне значення отриманих результатів: Розроблений спосіб реновації існуючих поздовжніх стапелів дозволяє спускати судна з них на пневматичних балонах без руйнування стапельної плити шляхом заповнення простору між доріжками спеціальними міцними проставками. Розроблений стандарт підприємства на спуск суден на пневматичних балонах з похилих поздовжніх стапелів може використовуватися в науководослідних і проектно-конструкторських організаціях, на суднобудівних і судноремонтних заводах України. Результати проведених досліджень впроваджені в навчальний процес у кораблебудівному інституті НУК.
Підвищення ефективності теплоутилізаційних контурів когенераційних установок при використанні водопаливних емульсій
(2018) Корнієнко, В. С.; Kornienko, V. С.
У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи і сформульовані мета і завдання дослідження, відображена наукова новизна і практична цінність отриманих результатів. У першому розділі виконаний аналіз наукових уявлень про вплив фізикохімічних процесів на техніко-економічні та екологічні показники роботи котлів. На підставі виконаного аналізу встановлено, що відсутні кількісні дані зі швидкості корозії і забруднення НТПН при використанні ВПЕ з надлишком повітря а вище 1,5 (до 3,0), що впливає на ефективність теплопередачі, на теплотехнічні і економічні характеристики КЕУ.
Моделі управління проектами роботизації підводних археологічних досліджень
(2018) Надточий, А. В.; Nadtochii, A. V.
У дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-прикладну задачу загальнодержавного рівня – підвищення ефективності управління проектами підводних археологічних досліджень (ПАД) шляхом розробки та вдосконалення моделей теорії управління проектами. Досліджено теоретичні та практичні аспекти розробки методології управління проектами підводних археологічних досліджень.
Удосконалення модульного формування приміщень для несамохідних плавучих споруд
(2018) Терлич, С. В.; Terlych, S. V.
У дисертаційному дослідженні представлено удосконалення технології модульного формування приміщень для несамохідних плавучих споруд (НПС). Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків.
Утилізація теплоти суднової енергетичної установки тепловикористовуючими холодильними машинами і тепловими насосами
(2018) Калініченко, І. В.; Kalinichenko, I.
Дисертація присвячена розробці системи утилізації теплоти випускних газів суднової енергетичної установки з охолодженням повітря на вході тепловикористовуючими холодильними машинами і тепловим насосом, що забезпечує раціональне використання низько- та високопотенційної теплоти відповідно для нагріву та випаровування холодоагенту в теплосиловому контурі тепловикористовуючої холодильної машини.
Методична система адаптивного навчання фізики у закладах вищої технічної освіти
(2018) Літвінова, М. Б.; Litvinova, M. B.
У дисертації обґрунтовано створення методичної системи адаптивного навчання фізики у закладах вищої технічної освіти (ЗВТО), яка відповідає новітнім тенденціям розвитку фізичної освіти у світі й в Україні. Розроблена методична система дозволяє реалізувати вимоги до підготовки з фізики майбутніх інженерів та відповідає новітнім організаційним умовам, за яких відбувається фізична освіта у ЗВТО України.
Підвищення ефективності суднових двигунів внутрішнього згоряння застосуванням малих домішок водню до основного палива
(2019) Шалапко, Д. О.; Shalapko, D. O.
Дисертація присвячена дослідженню робочого процесу в судновому турбопоршневому дизельному двигуні та його паливній апаратурі при використанні малих домішок водню до основного палива. Використання домішок водню до основного палива призводить до покращення екологічних та економічних показників ДВЗ. Експериментальні дослідження проведені у «Центрі перспективних енергетичних технологій НУК» підтвердили підвищення експлуатаційних показників дизельного двигуна, зокрема приріст потужності склав на 1,7…3,4%, зменшення питомої витрати палива 2,2…3,7% в залежності від порції доданого водню. Розроблено експериментальний стенд для дослідження впливу додавання малих домішок водню на процес розпилення палива. Так використання малих домішок водню до основного палива призводить до укорочування факела розпиленого палива, та збільшення його кута розкриття.
Спеціалізована комп’ютерна система параметричного контролю та керованої стабілізації плавучих споруд
(2019) Топалов, А. М.; Topalov, A. M.
Дисертаційне дослідження присвячене актуальним питанням розробці моделей і методів синтезу розгалужених структур та компонентів спеціалізованих комп’ютерних систем параметричного контролю та керованої стабілізації плавучих доків за рахунок використання методів технічної діагностики, інтелектуальних підходів контролю та технології Інтернету речей для підвищення достовірності обробки даних та ефективності процесів контролю в режимі реального часу.
Психологічні особливості розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів
(2019) Мухіна, Л. М.; Mukhina, L. M.; Савенкова І. І.
Мухіна Л. М. Психологічні особливості розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата психологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 19.00.07 «Педагогічна та вікова психологія» (053 – Психологія). – Миколаївський національний університет імені В. О. Сухомлинського, Миколаїв, 2019. Дисертаційне дослідження виконано в межах науково-дослідної роботи кафедри психології Миколаївського національного університету ім. В. О. Сухомлинського (2015–2017 рр.) «Концептуальні засади розвитку особистості» (державний реєстраційний номер 0112U005123), (2015–2017 р.) «Психолого-педагогічні засади становлення професійної суб’єктності» (державний реєстраційний номер 0115U001209) та (2016–2019 рр.) «Хронопсихологічне прогнозування особливостей розвитку та психосоматичного стану осіб з особливими потребами» (державний реєстраційний номер 0116U005588). У дисертації систематизизовано та узагальнено сучасні підходи до визначення поняття конфліктологічної компетеності учителя, здійснено теоретичне обґрунтування структури вказаного феномену та розроблено модель конфліктологічної компетентності майбутнього учителя. Встановлено, що конфлікт є невід’ємною складовою й об’єктивним явищем міжособистісної комунікації. На законодавчому рівні визначено необхідність формування конфліктологічної компетентності особистості. Конфліктологічна компетентність майбутнього учителя є багатовимірним феноменом та вивчається як структурний компонент комунікативної компетентності; сукупність якостей особистості, що забезпечують успішне виконання професійних функцій; складова соціальнопсихологічної компетентності; складова професійної компетентності; умова успішної адаптації на майбутньому робочому місці; спеціальна компетентність. Конфліктологічну компетентність майбутнього учителя визначено як складову частину його професійної компетентності, здатність педагога використовувати спеціальні психологічні знання, уміння та навики поводження у конфліктних ситуаціях та здатність до попередження цих ситуацій. З’ясовано, що особливого значення конфлікти набувають в освітянській сфері. Найголовнішими причинами педагогічних конфліктів є: події у державі, суспільстві, які прямо або опосередковано впливають на діяльність педагогічного колективу; недосконалість навчально-виховного процесу, нерівномірний або несправедливий розподіл навчального навантаження, недостатнє оснащення навчальних кабінетів, застаріле технологічне забезпечення, порушення трудового законодавства, часта зміна керівництва, розподілом ресурсів (виплата заробітної плати); задоволеності потреб конкретної особистості. Серед ймовірних причин педагогічних конфліктів зазначаються: індивідуально-психологічні властивості учасників, низька культура спілкування, гендерні та вікові відмінності. Специфіка педагогічних конфліктів у порівнянні з іншими конфліктами, які виникають у міжособистісній взаємодії, полягає у жорсткій конкуренції; падінні престижу педагогічної професії у суспільстві; негативних наслідках, котрі проявляються у результатах навчання; відмінностях у соціальному статусі (учитель–учень) та життєвому досвіді учасників; високій емоцiйності; «педагогічному стереотипі»; високій особистісній тривожності педагога. Особливостями конфліктологічної компетентності майбутнього учителя виділено: гнучкість спілкування, розвинений емоційний інтелект, позитивна активна життєва позиція, комунікативна толерантність, ініціативність у переосмисленні попереднього досвіду та здатність до засвоєння нових знань, мотивація до досягнення конструктивних рішень. Представлено модель конфліктологічної компетентності майбутнього учителя, яка представлена структурними компонентами, критеріями та функціями, які у свою чегру є взаємопов’язаними та взаємодовнюваними. Структурними компонентами конфліктологічної компетентності майбутнього учителя є: когнітивний (знання про конфлікт та шляхи його подолання); особистісний (цінності, інтереси, потреби, настанови); емоційно-мотиваційний (емоційний інтелект, мотиви поведінки); регулятивно-поведінковий (стиль поведінки у конфлікті, асертивна поведінка). Критеріями, що визначають конфліктологічну компетентність майбутнього учителя є: комунікативно-організаційний, діяльнісний, суб’єктивноособистісний, регулятивно-когнітивний. Повнота прояву кожного із цих критеріїв визначає рівень сформованості конфліктологічної компетентності майбутнього учителя. У процесі міжособистісної взаємодії конфліктологічна компетентність майбутнього учителя виконує наступні функції: мобілізаційну, ціннісну, інтегративну, інформаційну, прогностичну, рефлексивну та регулятивну. Висвітлено організаційно-методологічні засади та етапи емпіричного дослідження конфліктологічної компетентності студентів освітнього степеня «магістр» – майбутніх учителів. У результаті емпіричного дослідження визначено, що у респондентів наявні «перешкоди» у встановленні емоційних контактів. Найяскравіше вираженою «перешкодою» виявився неадекватний прояв емоцій. Таким чином, встановлено, що опитані респонденти не мають досить розвиненого емоційного інтелекту. Вони найчастіше використовують наполегливість у якості провідної стратегії поведінки у конфлікті. Проте, найкраще себе почувають використовуючи стратегію уникнення конфлікту, а найменший показник комфорту зафіксований за стратегією співробітництва. Такий результат є свідченням того, у респондентів недостатньо сформовані навички асертивної поведінки. Таким чином, серед учасників дослідження найбільш вираженими виявилися індивідуалістичні стратегії поведінки у конфлікті (витрачання психічної енергії задля досягнення власних цілей, або не використаня її взагалі та уникнення конфліктної взаємодії), а стратегії, котрі направлені на соціальну взаємодію (досягнення компромісу та знаходження спільного вектору співпраці) виражені менш помітними. Вираженість якоїсь найбільш ефективної стратегії поведінки у конфлікті не зафіксовано. Визначено, що у респондентів ще не сформований свій власний стиль поведінки у конфлікті та не має визначеного орієнтиру у виборі найбільш екологічної стратегії поведінки у конфлікті. Теоретично обґрунтовано та розроблено концептуальну модель й апробовано програму розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів. Представлена концептуальна модель розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів включає три блоки: 1) теоретико-методологічний, 2) процесуальний, 3) результативний, взаємодія яких відображає етапність даного процесу та зв’язок усіх його складових. Програма розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів складається з двох частин: факультативного спецкурсу «Конфліктологічна компетентність» та тренінг курсу «Конфліктологічна компетентність вчителя». Метою програми розвитку конфліктологічної компетентності є розвиток та підвищення рівня конфліктологічної компетентності за наступними критеріями: комунікативно-організаційний, діяльнісний, суб’єктивно-особистісний, результативно-конгітивний шляхом розвитку здатності до рефлексії та емпатії, здатності до розуміння емоцій та їх управління (як власних, так і інших людей), здатності до асертивної поведінки. За результатами формувального експерименту зафіксовано зміни усіх вимірювальних показників серед учасників експериментальної групи № 1 та експериментальної групи № 2 у порівнянні з представниками контрольної групи, де зрушення, котрі фіксувалися, були малопомітними та не досить значними. Також, слід звернути увагу на те, що серед учасників експериментальної групи № 2 ми зафіксували більш суттєві зрушення вимірювальних показників, ніж в учасників експериментальної групи № 1. Це дає нам змогу говорити про дієвість запропонованої програми розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів. Визначено, що тренінгові заняття з використанням ситуаційних завдань сприяють розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів. Під час тренінгу можливо змоделювати конфліктну ситуацію та навчитися конструктивній поведінці, проте, у реальному житті ситуація може бути відмінною. У реальному житті під час конфліктної взаємодії на поведінку людини значним чином впливають стереотипи, які керують поведінкою людини на несвідомому рівні. Для успішного процесу розвитку конфліктологічної компетентності серед студентів важливим є усвідомлення конфліктної поведінки та можливість її передбачення та попередження. Загальною рекомендацією при впровадженні програми розвитку конфліктологічної компетентності майбутніх учителів є врахування індивідуально-психологічних особливостей особистості, які мають місце у процесі міжособистісної комунікації.
Моделі управління проектами створення засобів морської робототехніки
(2019) Бабкін, Г. В.
У дисертаційній роботі розв’язано актуальну наукову задачу загальнодержавного рівня – підвищення ефективності управління проектами по створенню засобів морської робототехніки шляхом вдосконалення методів та моделей теорії управління проектами. Виконано аналіз існуючих методів, моделей та механізмів управління проектами та програмами по створенню засобів морської робототехніки; досліджено особливості формування проектів та програм по створенню засобів морської робототехніки; розроблені концептуальне положення та відповідні моделі управління проектами створення засобів морської робототехніки: управління вартістю проектів по створенню засобів морської робототехніки, модель процесів вибору співвиконавців проекту, модель формування організаційної структури, підтверджена достовірність розроблених моделей шляхом їх впровадження у практику управління проектами створення засобів морської робототехніки.
Удосконалення експериментально-теоретичного методу розрахунку втомної міцності суднових корпусних конструкцій
(2019) Литвиненко, Д. Ю.; Lytvynenko, D.; Коростильов Л. І.
Литвиненко Д. Ю. Удосконалення експериментально-теоретичного методу розрахунку втомної міцності суднових корпусних конструкцій. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.08.03 «Конструювання та будування суден». – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, МОН України, Миколаїв, 2019. В дисертаційній роботі розв’язано актуальну науково-прикладну задачу з удосконалення експериментально-теоретичного методу розрахунку втомної міцності суднокорпусних конструкцій. Виконано аналіз існуючих методів розрахунку втомної міцності суднокорпусних конструкцій, в результаті чого отримала подальший розвиток їх класифікація за типом показника інтенсивності накопичення втомного пошкодження. Також в результаті аналізу виділені недоліки і переваги кожного методу, показано переваги і доцільність використання експериментально-теоретичного методу для вирішення різного типу практичних задач втомної міцності зварних конструктивних вузлів і розробки відповідних практичних методик. Вперше на основі базового варіанту експериментально-теоретичного методу, з урахуванням впливу на показники втоми основних факторів, розроблено критеріальні залежності для типового концентратора напружень, які дозволяють виконувати оцінку його втомної міцності при стохастичному навантаженні. Надійність таких критеріальних залежностей перевірялась порівнянням результатів їх застосування для визначення величини втомного пошкодження із результатами, отриманими за допомогою методів, які рекомендовані Міжнародним інститутом зварювання. Перевірка виконувалась на прикладі вузла перетину поясків рівновеликих балок. Величина втомного пошкодження вузла розрахована з використанням модифікованого експериментально-теоретичного методу, перевищувала всього на 12,5 % результат, визначений методом номінального напруження. Отриманий експериментально-теоретичним методом результат був нижчим на 10,76 % ніж величина втомного пошкодження, визначена методом фіктивного закруглення концентратора напружень, і тільки на 3,41 % перевищував результат використання методу напруження в «гарячій» точці. На основі виконаного аналізу практично не виявлено впливу середніх номінальних напружень циклу на малоциклову область кривої втоми типового концентратора. Таким чином, криві втоми для випадку регулярного навантаження прийнято будувати за базовими розрахунковими залежностями експериментально-теоретичного методу. Крива втоми суднокорпусного вузла побудована за базовими розрахунковими залежностями експериментально-теоретичного методу для імовірності руйнування конструкції Pf = 50 % мала середнє відхилення від експериментальних даних в малоцикловій області величиною 2,5 МПа в бік заниження втомної міцності, тобто в безпечний бік. Для розрахунку теоретичних коефіцієнтів концентрації напружень в конструктивних вузлах, обумовлених стиковими та кутовими зварними швами, вперше запропоновано використовувати величини радіусів та кутів нахилу профілю таких швів в місці переходу від основного до наплавленого металу, значення яких при заданому рівні забезпеченості визначаються на базі результатів статистичної обробки великої серії опублікованих у літературі даних з врахуванням виду зварювання. В результаті такої статистичної обробки побудовані гістограми та криві, що їх вирівнюють, визначені математичні сподівання, середньоквадратичні відхилення та параметри логнормального розподілу величин радіусів та кутів нахилу профілів швів в місці переходу від основного металу до металу шва. Це дозволяє отримати результат без виконання натурних замірів зазначених величин. Удосконалено метод розрахунку теоретичного коефіцієнта концентрації напружень зварного суднокорпусного вузла добутком коефіцієнта концентрації від загальної геометрії та коефіцієнта концентрації зварного шва при узагальнених значеннях його геометричних параметрів. Це дозволяє суттєво спросити розрахунки та отримати результат із незначним завищенням величини шуканого коефіцієнта. Можна виділити наступні можливі напрямки подальших досліджень за тематикою роботи. a) Уточнення розрахункових залежностей експериментально-теоретичного методу для розрахунків при навантаженні стохастичного характеру. Таке уточнення повинно базуватись на результатах експериментальних досліджень втомної міцності моделей суднокорпусних вузлів при моделюванні реального хвильового навантаження. b) Визначення параметрів логнормального розподілу радіусів і кутів у місці переходу від основного металу до наплавленого для видів зварювання, що не розглядались в дисертаційному дослідженні, а також уточнення отриманих у даній роботі параметрів. c) Розширення сфери застосування експериментально-теоретичного методу для розрахунків на втому суднокорпусних вузлів із алюмінієво-магнієвого сплаву. d) Подальше удосконалення методу визначення теоретичних коефіцієнтів концентрації напружень зварних суднокорпусних вузлів добутком коефіцієнта концентрації залежного від його загальної геометрії та коефіцієнта концентрації зварного шва. Практичне значення одержаних результатів. 1. Розроблено алгоритм оцінки втомної міцності типових осередків концентрації напружень при нерегулярному навантаженні з використанням гіпотези лінійного підсумовування втомних пошкоджень для навантаження з неперервним або ступінчастим розподілом. 2. Отримано параметри розподілу радіусів та кутів нахилу профілю стикових та кутових зварних швів для різних видів зварювання, які використовуються для визначення локального напружено-деформованого стану та концентрації напружень у зварних суднокорпусних вузлах. 3. На базі експериментально-теоретичного методу розроблено методики для розв’язку задач оцінки втомної міцності суднокорпусного вузла при регулярному і стохастичному навантаженні, а також проектування вузла та визначення параметрів допустимого навантаження за умови забезпечення заданого рівня втомної міцності. Вказані методики можуть бути застосовані на стадії проектування суден, а також для визначення залишкового ресурсу конструкцій суден, що експлуатуються. 4. Розроблено програмне забезпечення «ETM fatigue», яке дозволяє автоматизувати побудову кривих втоми суднокорпусних вузлів та розв’язок типових задач втомної міцності з використанням експериментально-теоретичного методу. Розроблені в роботі методики впроваджено у ТОВ «МАРІН ДИЗАЙН ІНЖИНІРІНГ МИКОЛАЇВ» (м. Миколаїв) для виконання оцінки втомної міцності суднокорпусних конструкцій. Результати роботи також впроваджено в навчальний процес при викладанні дисциплін студентам і аспірантам Кораблебудівного навчально-наукового інституту Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова.
Наукові основи проектування і підвищення захисту метал-скляними матеріалами елементів суден для радіоактивних вантажів
(2019) Казимиренко, Ю. О.; Kazymyrenko, Y. A.; Дубовий О. М.
Казимиренко Ю. О. Наукові основи проектування і підвищення захисту метал-скляними матеріалами елементів суден для радіоактивних вантажів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальностями 05.08.03 – конструювання та будування суден (135 – суднобудування); 05.17.11 – технологія тугоплавких неметалічних матеріалів (161 – хімічні технології та інженерія). – Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Миколаїв, 2019 р. Запропоновано, теоретично обґрунтовано та досліджено вирішення науково-технічної проблеми розробки принципово нового наукового підходу до проектування елементів суден і плавучих споруд для радіоактивних вантажів, в основу якого покладено дотримання умов теплової безпеки та теорію захисту конструкцій на основі фізико-хімічних процесів створення нових композицій з полі- та ультрадисперсною структурою шляхом поєднання скляних мікросфер і порошків з металами методами спікання та електродугового напилення. Во вступі обґрунтовано актуальність дисертаційного дослідження за двома спеціальностями, де вирішення проблем з конструювання і будування суден досягається шляхом створення нових комплексно-захисних матеріалів і покриттів на основі скла; наведено зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами; визначено об’єкт і предмет досліджень, поставлені мета і завдання; наведено методи та інформаційну базу досліджень, обґрунтованість наукових положень, висновків і рекомендацій; сформульовано наукову новизну та практичну цінність роботи (окремо за кожною спеціальністю); викладено відомості про апробацію та впровадження результатів. У першому розділі наведено нормативна база та умови перевезення радіоактивних вантажів (РАВ) водним транспортом, їх класифікація та властивості; за викладеним досвідом вітчизняних та зарубіжних компаній проаналізовано конструктивні особливості суден-прототипів, висвітлено проблематику і практику проектування, наведено досвід сучасних наукових шкіл та проектних організацій, розглянуто дослідження теплових процесів в задачах технічних засобів для радіоактивних вантажів; проаналізовано корозійні пошкодження цистерн для рідких РАВ та технологічні напрямки підвищення захисту. Розглянуто методи, критерії та інформаційні ресурси оцінювання технічного стану суднових конструкцій. Визначено умови експлуатації та напрямки застосування неметалічних та ультрадисперсних матеріалів для формування шаруватих конструкцій суден; висвітлено сучасний досвід застосування стекол в технологіях ізолювання радіоактивних відходів та проаналізовано радіаційні дефекти в стеклах; розглянуто використання порожніх скляних мікросфер в технологіях виготовлення суднобудівних та рентгенозахисних матеріалів; обґрунтовано теоретичні і технологічні передумови з’єднання стекол з металами. У другому розділі [1, 5, 18, 31] наведено науково-методичну базу дисертаційного дослідження, яка пов’язує розробку нових наукових засад в області суднобудування з проведенням теоретичних і експериментальних досліджень з розробки нових матеріалів і покриттів з переважним впливом на фізико-хімічні процеси формування їх структури і властивостей скляної складової. Висунуто наукові гіпотези; надано теоретичне обґрунтування щодо вибору стекол систем Na2O‒B2O3‒SiO2, Na2O‒CaO‒SiO2, K2O‒PbO‒SiO2, металевих порошків та зварювальних дротів, наведено їх характеристики. Сформульовано дослідницькі завдання, теоретичні передумови постановки та методи досліджень. Охарактеризовано елементи біологічного захисту: модульного типу, що встановлюються, в основному, на суховантажних суднах, та блоків ‒ для плавучих споруд, на яких зберігаються радіоактивні відходи у рідкому та твердому агрегатному станах. Сформульовано проектні, конструкторські та технологічні завдання, обрано методичне забезпечення з теоретичними і експериментальними методиками. Третій розділ [6, 21, 22, 25, 35, 36, 38‒40, 41, 43] досліджено структуру, морфологію та процеси розм’якшення порожніх скляних мікросфер (система Na2O‒B2O3‒SiO2) та порошків, одержаних механічним здрібненням до дисперсності 10…90 мкм бою кришталевого посуду (система Na2O‒CaO‒SiO2) та рентгенозахисного скла дифрактометра (система K2O‒PbO‒SiO2). Удосконалено конструкцію та виготовлено лабораторний зразок експериментальної установки для спікання у вільному стані та гарячого пресування металевих і неметалевих порошків, за допомогою якої можна досліджувати термодеформаційні та усадочні процеси. Розроблено спосіб отримання склоалюмінієвих матеріалів, який полягає у гарячому пресуванні (Р = 0,7…1,2 МПа, t = 375…490 °С) формувальної суміші, яка складається зі скляних мікросфер з порошком або пудрою алюмінію у рівних об’ємних долях з наступною ізотермічною витримкою при t = 600…700 °С. Спосіб дає змогу виготовляти плитки, для кріплення яких до сталевої поверхні конструкцій запропоновано клейову композицію на основі ЕД-20 з додаванням порожніх скляних мікросфер. Досліджено фізико-хімічні процеси, які відбуваються під час спікання, а саме: усадочні процеси; вигоряння силанового апрету та утворення ультра- та мікропор, які завдяки капілярному ефекту та зовнішньому тиску заповнюються рідким алюмнієм; лікваційні процеси у структурнонеоднорідних стінках мікросфер; утворення локальних ділянок спечених між собою мікросфер з утворенням на поверхні поділу α-тридиміту з розміром областей когерентного розсіювання до 90 мкм. Встановлені закономірності порівняно з процесами спікання скляних мікросфер з іншими металевими порошками (бронзою та бабітом). Досліджено фізико-хімічні процеси структуроутворення на сталевій підкладці із Ст3 електродугових покриттів на основі Св-08Г2С і Св-АМг5, наповнених скляними мікросферами і одержаними порошками: це адгезійні та когезійні процеси через оплавлення поверхні скляних частинок і накопичення склофази; лікваційні процеси під час короткочасного температурного впливу, які на відміну від порошків відбуваються у стінках порожніх скляних мікросфер; формування у покриттях на основі Св-08Г2С на поверхні поділу сталь‒скло нової ультрадисперсної фази Fe5Si3. Встановлені закономірності порівняно з напиленням керамічних (алюмосилікатних) мікросфер. У четвертому розділі [9, 18, 23, 24, 26‒29, 32‒34, 37, 41] надано теоретичне і експериментальне обґрунтування доцільності застосування розроблених матеріалів і покриттів для проектування та виготовлення за їх участю елементів біологічного захисту, науковим підґрунтям для чого є: наведений у аналітичному вигляді вплив пористості і об’ємного вмісту скляних наповнювачів на ефективні механічні характеристики композицій; розрахунково-експериментальні дослідження демпфіруючих властивостей, зокрема коефіцієнта вібраційних втрат та коефіцієнта розсіювання енергії, залежно від об’ємного вмісту скляних наповнювачів результати досліджень їх теплопровідності та рентгенозахисних характеристик та моделювання процесу послаблення іонізуючих випромінювань елементарними комірками. Досліджено вплив скляних включень на радіаційну стійкість метал-скляних електродугових покриттів в умовах γ-випромінювань Со60, в результаті чого розроблено модель поверхневого зміцнення метал-скляних електродугових покриттів дифузним потоком, де фізична постановка задачі полягає у формуванні під дією теплових ефектів температурних полів; при поглинанні теплоти кожним із шарів покриття в місцях найбільшої концентрації напружень формуються наноструктурні елементи. Розроблена модель описує характер зміцнення метал-скляного покриття в умовах транспортування РАВ, які є джерелами γ-випромінювань, та дає нові наукові уявлення про механізми поглинання теплової енергії під час опромінення шарами структурнонеоднорідних композицій з утворенням субструктурних елементів. Граничні умови руйнування метал-скляного шару конструкцій в умовах підвищених температур і опромінення описані у вигляді удосконаленої термомеханічної моделі поведінки в умовах теплових ефектів, яка на відміну від моделей, запропонованих для сферопластиків, дає змогу на мікрорівні прогнозувати умови руйнування по поверхні поділу скло‒метал в залежності від пористості, об’ємного наповнення склом та діаметра ПСМ. Експериментально досліджено термостійкість та корозійну стійкість опромінених метал-скляних покриттів у розчинах кислот. П’ятий розділ [11, 12, 15‒17, 26, 30] містить постановку і розв’язання за допомогою методів системного аналізу задач: підвищення якості композитних суднових конструкцій; управління процесами підвищення техніко-економічних показників під час проектування елементів біологічного захисту за умовами дотримання експлуатаційних вимог та шляхом варіювання характеристиками розроблених матеріалів і покриттів; інформаційної підтримки оцінювання технічного стану. Для цього шляхом побудови причинно-наслідкових діаграм виявлено конструктивні та виробничо-технологічні дефекти, розроблено заходи щодо їх попередження. Проектну оцінку підвищення техніко-економічних показників елементів біологічного захисту представлено у вигляді двох когнітивних моделей з реалізацією взаємного впливу внутрішніх і зовнішніх факторів шляхом формування матриці суміжності. На підставі експериментальних випробувань запропоновано класифікацію експлуатаційних дефектів, в основу якої покладено пошкодження матеріалів та зміна їх структури внаслідок опромінення, температурних факторів, хімічно активних середовищ, механічних пошкоджень під час вантажно-розвантажувальних робіт. Для систематизації інформації розроблено нову інформаційно-пошукову систему «PROTECTIVE COATINGS DATA» з масивом документально фактографічного типу, до якого заносяться технологічні режими підготовки поверхні, напилення, гарячого пресування; інформація щодо властивостей, характеристики вихідних компонентів з графічними об’єктами, результати випробувань зразків, що дасть змогу виключити певні ремонтні роботи через вживання профілактичних заходів. Діагностика здійснюється шляхом порівняння мікроструктур та властивостей зразків при відборі проб з вихідними даними; розроблено алгоритм оцінювання технічного стану композитних конструкцій. У шостому розділі [3, 5, 6, 14, 20] удосконалено теоретичний підхід до проектування модулів біологічного захисту, який враховує його раціональне розташування на суховантажному суді, алгоритмізацію вантажних операцій за дотриманням умов міцності та прогнозування руйнування при виникненні пожежонебезпечних ситуацій під час транспортування РАВ середньої і високої активності. Для цього удосконалено модульну конструкцію біологічного захисту, панелі якої виготовлено з радіаційно-стійкого бетону з облицюванням з одного боку листовою вуглецевою сталлю з нанесеним метал-скляним шаром, що дає змогу у порівнянні з існуючими варіантами приблизно на 10 % знизити масу, розширивши тим самим асортимент вантажів та підвищивши завантаженість судна. Розроблено практичні рекомендації щодо виготовлення тришарових панелей та монтажу конструкції у трюмі суховантажного судна. Запропоновано модель функціонування судна, яка включає у себе розробку нової інформаційної системи та розв’язання оптимізаційної задачі щодо ефективного розміщення модуля біологічного захисту як великої вантажної одиниці на суховантажному судні разом з іншими вантажами за критеріями мінімізації сталійного часу. Ефективність застосування захисних модулів підтверджено моделюванням процесів руйнування конструкцій у пожежонебезпечних ситуаціях на судні, для чого сформульовано та розв’язано у пружній постановці методом скінчених елементів задачу короткочасного термічного навантаження панелі модуля. У сьомому розділі [2, 7‒9, 13, 19, 20, 42] науково обґрунтовано та запропоновано новий підхід до проектування елементів біологічного захисту плавучих споруд, який полягає у моделюванні проектної ситуації з позицій обмежень за потужністю остаточного тепловиділення РАВ. Для цього вперше досліджено процеси теплообміну між вантажами та повітрям, яке циркулює у просторі подвійного борту і дна: сформульовано і розв’язано у спряженій та плоскій постановці на прикладі суднової цистерни з багатошаровою стінкою стаціонарну задачу про тепловий стан вантажної зони, яка враховує потужність остаточного тепловиділення РАВ (Q = 2…20 кВт), теплопровідність кожного з шарів та дозволяє визначати розподіл температур і потоків повітря в умовах природньої конвенції, що дає змогу моделювати проектну ситуацію та обирати найбільш раціональне конструктивно-компонувальне рішення для безпечного зберігання РАВ на плавучих спорудах. Встановлено вплив метал-скляного захисного шару на зниження температури з найбільш розігрітих ділянок вантажної зони плавучої споруди та проектні обмеження (Qпит = 230 Вт/м3). Розроблено конструкторські рекомендації щодо вибору раціональних конструктивно-компонувальних рішень, які забезпечують не тільки умови теплової безпеки на плавучих спорудах, а й сприяють зниженню маси блока більш ніж у два рази за рахунок можливого зменшення товщини шару бетонної заливки навколо бака з 800 мм до 200 мм. Показано можливість застосування розроблених метал-скляних електродугових покриттів для захисту внутрішніх поверхонь вертикальних цистерн, у яких зберігаються рідкі РАВ. Технологічні заходи також включають у себе нові способи виготовлення і ремонту деталей запірної арматури (клапанів, фланців, кранів) вантажних систем, які часто зношуються при зберіганні рідин та під час дезактивації. У восьмому розділі [4, 10] розвинуто теоретичні, методичні, практичні засади підвищення інноваційної привабливості нових технічних рішень у проектуванні і виготовленні за участю метал-скляних матеріалів та покриттів елементів біологічного захисту суден і плавучих споруд, призначених для транспортування та зберігання радіоактивних вантажів. Удосконалено принципи оптимального вибору раціонального конструктивного рішення для елементів біологічного захисту шляхом формування комплексного коефіцієнту технологічності, які ґрунтуються на порівнянні різних варіантів конструкцій з урахуванням нових матеріалів і технологій захисту, що є необхідним для розробки організаційно-технічних заходів і прогнозування динаміки формування факторів економічної ефективності. Результати роботи впроваджено у наукові, проектні, виробничі установи та у навчальний процес Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. У додатках (окрема частина) наведено допоміжні матеріали (нормативні документи, інструкції, методики, схеми випробувань тощо, тексти програм), акти впровадження, копії патентів, список публікацій здобувача.

Переглянути

Перегляд Дисертації на здобуття наукових ступенів за Дата публікації

Результатів на сторінці

Налаштування сортування