Browsing by Author "Ковальчук, Віталій Володимирович"

Now showing 1 - 28 of 28

Багатофункціональні тензорезистори (давачі)
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2011) Ковальчук, Віталій Володимирович; Лучко, Йосип Йосипович
UK: Вибрані і проаналізовані тензорезистори (давачі) постійного опору для еластичних елементів різних конструкцій (як найраціональніший елемент апаратури для дослідження тензорезистивних характеристик). Представлені конструкція і принцип роботи чутливих елементів апаратури для досліджень.
Безпека та енергоефективність транспортної інфраструктури
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Босий, Дмитро Олексійович; Саблін, Олег Ігорович; Курган, Дмитро Миколайович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Маркуль, Руслан Володимирович
UKR: Монографія присвячена дослідженню сучасних підходів до підвищення безпеки, надійності та енергоефективності об’єктів критичної транспортної інфраструктури, зокрема залізничного транспорту. У роботі розглянуто питання моніторингу технічного стану елементів залізничної колії, штучних споруд і енергетичних систем залізничного транспорту, а також моделювання процесів, що визначають їх технічний стан, експлуатаційні характеристики та енергоефективність з урахуванням сучасних викликів. Монографія розрахована на наукових та інженерно-технічних працівників залізниць, які займаються питаннями проектування і експлуатації колійної інфраструктури та пристроїв тягового електропостачання, а також може бути корисною студентам спеціальностей G3 «Електрична інженерія», J7 «Залізничний транспорт».
Визначення впливу діаметру склопластикової труби на деформований стан транспортної споруди «насип-труба» залізничної колії
(ПП "ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР", м. Харків, Україна, 2022) Ковальчук, Віталій Володимирович; Соболевська, Юлія Генріхівна; Онищенко, Артур Миколайович; Баль, Олена Миронівна; Кравець, Іван Богданович; Пенцак, Андрій Ярославович; Парнета, Богдан Зіновійович; Кузишин, Андрій Ярославович; Боярко, Владислав Васильович; Возняк, Олег Михайлович
UKR: Проведено аналіз застосування склопластикових труб у тілі насипу залізничної колії методом продавлювання земляного полотна. Удосконалено плоску стержневу модель для оцінки деформованого стану транспортної споруди «насип-склопластикова труба» методом сил при заміні поперечного перерізу труби полігональним. В аналітичній моделі враховано взаємодію труби з ґрунтом насипу залізничної колії. Для цього у розрахункову схему вводяться радіальні та тангенціальні пружні в’язі, які дозволяють моделювати пружний відпір ґрунту, а також сили тертя, які виникають при контакті ґрунту з трубою. Проведено розрахунок деформованого стану транспортної споруди «насип-склопластикова труба» методом сил та методом скінченних елементів при дії навантаження від залізничного рухомого складу із врахуванням різного поперечного перерізу труби. Встановлено, що із збільшенням діаметру склопластикової труби величина деформацій земляного полотна та склопластикової труби збільшується. При діаметрі труби 1,0 м величина деформації у склепінні труби становить 2,12 мм, а при діаметрі труби 3,6 м–4,16 мм. При цьому величина деформацій земляного полотна під шпалою становить 5,2 мм та 6,0 мм відповідно. Встановлено, що максимальні деформації земляного полотна, які виникають над трубою, при діаметрі труби 3,6 м становлять 4,46 мм. При цьому максимальні вертикальні деформації склопластикової труби виникають у склепінні труби і при діаметрі труби 3,6 м становлять 4,16 мм. Встановлено, що максимальні горизонтальні деформації земляного полотна виникають в точках горизонтального діаметру склопластикової труби, а мінімальні горизонтальні деформації земляного полотна виникають в точках, що лежать на вертикальному діаметрі труби.
Визначення особливостей напружено-деформованого стану армованого земляного полотна залізничної колії трубчастими дренажами
(ПП "ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР", м. Харків, Україна, 2020) Лучко, Йосип Йосипович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Кравець, Іван Богданович; Гайда, Олексій Миколайович; Онищенко, Артур Миколайович
UK: Проаналізовано технічний стан земляного полотна залізничної колії та проблеми забезпечення його міцності та стійкості при дії паводкових вод та перезволоження на ділянках колії у процесі експлуатації. У результаті цього встановлено, що розробка методів підвищення несучої здатності земляного полотна є необхідною. Проведено георадіолокаційні дослідження проблемних ділянок земляного полотна залізничної колії, на основі яких знайдено розподіл неоднорідності земляного полотна у вертикальній площині та межі її розташування. Тому дослідження з використанням георадіолокації дозволяють виявляти приховані дефектні місця земляного полотна без порушення його міцністних характеристик. Запропоновано спосіб підвищення несучої здатності хворого земляного полотна залізничної колії із застосуванням комбінованого розташування дренажних труб у вертикальному та горизонтальному напрямах у насипі колії. Особливістю цього способу є можливість відводити воду на різних рівнях залягання поверхневих вод, що дозволяє підвищити несучу здатність хворого земляного полотна. Проведено дослідження напружено-деформованого стану земляного полотна підсиленого трубчастими дренажами. У результаті чого доведено ефективність застосування трубчастих дренажів для підвищення несучої здатності перезволоженого земляного полотна залізничної колії при дії постійних та тимчасових навантажень. Результатами проведених досліджень встановлено, що з однієї сторони деформативність земляного полотна підвищується при застосуванні трубчастих дренажів, але це тільки у початковий період їх укладання, проте в подальшій експлуатації, коли вони відводять воду з тіла земляного полотна, навпаки буде підвищуватися несуча здатність земляного полотна за рахунок покращення фізико-механічних властивостей ґрунтів.
Визначення температурних напружень та деформацій у металевих прогонових будовах мостів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2013) Лучко, Йосип Йосипович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: Мета. Для металевих мостів актуальним є дослідження напружено-деформованого стану, який виникає від дії змінних температурних перепадів навколишнього середовища, оскільки останніх п’ять років спостерігаються значні підвищення температур навколишнього середовища влітку та їх пониження взимку. Методика. Використовуючи дані експериментальних вимірювань розподілу температур, на поверхнях балок прогонових будов металевих мостів, за допомогою аналітичної моделі було розраховано температурні напруження та деформації, які виникають від заданого розподілу температур. Результати. На основі розрахованих даних встановлено, що у статично невизначуваних балках виникають напруження, рівень яких сягає до 30% від допустимих напружень. Наукова новизна. Вперше експериментально проведено вимірювання розподілу температур на поверхнях балок металевих мостів та розроблена методика визначення температурних напружень та деформацій від дії змінних температур навколишнього середовища. Практична значимість. Розроблена аналітична методика визначення температурних напружень та деформацій може бути використана інженерами Мостовипробувних станцій Укрзалізниці та Укравтодору для встановлення термонапруженого стану балок прогонових будов металевих мостів.
Вплив методу термомеханічної очистки котлів залізничних цистерн неймовірність розтріскування поверхневого шару металу
(Донецький інститут залізничного транспорту Української державної академії залізничного транспорту, м. Донецьк, 2012) Куліченко, Анатолій Якович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: У роботі розглядається стан котлів залізничної цистерни, поверхня якої у процесі термомеханічної обробки нагрівається швидкоплинним тепловим джерелом; встановлюється критична глибина, що відповідає максимуму термічних напружень розтягу; виявлена залежність між критичною глибиною і числом Пекле.
Вплив товщини гофрованого елемента на напружено-деформований стан металевих гофрованих конструкцій
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: Мета. В роботі передбачається проведення досліджень напружено-деформованого стану та розрахунку відносних деформацій вертикального та горизонтального діаметрів металевих гофрованих конструкцій (МГК) типу горизонтальний еліпс поперечного перерізу при їх взаємодії із ґрунтом засипки в залежності від товщини металевої гофрованої труби. Такі дослідження необхідні для оптимального проектування МГК, встановлення причин появи дефектів, своєчасного прийняття відповідних інженерних рішень із метою підвищення несучої здатності МГК та обґрунтованого використання коштів на їх будівництво або реконструкцію існуючих транспортних споруд із застосуванням металевих гофрованих труб. Методика. Розрахунки напружень та стійкості форми МГК проведено за допомогою розробленого математичного алгоритму в програмному середовищі Mathcad 14. У ході досліджень задавалися різні товщини металевої гофрованої труби; і подальші розрахунки проводились при проектному значенні ступеня ущільнення ґрунтової засипки та величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Результати. Із проведених розрахунків встановлено, що найбільший вплив товщина металевої гофрованої труби має на міцність при розрахунку за нормальними напруженнями та на величину відносних вертикальних деформацій труби. Тому розрахунковими параметрами при проектуванні металевих гофрованих конструкцій із невеликими висотами засипки (від 1,2 м до 3 м) над її вершиною є розрахунок міцності за нормальними напруженнями та розрахунок із визначення відносних вертикальних деформацій труби. Наукова новизна. Вперше проведені розрахунки напружено-деформованого стану та відносних деформацій вертикального і горизонтального діаметрів МГК поперечного перерізу типу горизонтальний еліпс при взаємодії із ґрунтом засипки. При цьому було враховано комплекс факторів – ступінь ущільнення ґрунтової засипки, величина динамічного навантаження від рухомого складу залізниць та різна товщина металевої гофрованої труби. Практична значимість. Отримані результати напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій типу горизонтальний еліпс поперечного перетину можуть бути використані інженерами Мостовипробувальних станцій Укрзалізниці та Укравтодору, а також проектними організаціями, які займаються проектуванням металевих гофрованих конструкцій.
Дослідження впливу типу гофр на напружено-деформований стан металевих гофрованих конструкцій
(Одеська державна академія будівництва і архітектури, м. Одеса, 2018) Пелешко, І. Д.; Ковальчук, Ю. Є.; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: Розрахунок еквівалентних сил проводився методом розрахунку залізничної колії по міцності і стійкості. Математичний алгоритм був запрограмований методом Петерсона для розрахунку напружено-деформованого стану MCS. Аналіз різноманітних розрахунків міцності МКС, виконаних з гофрованої конструкції Multiplate MR150 з товщиною гофрованого листа 6 мм і розмірами хвиль гофра 150х50 мм і 380х140 мм, показав, що його несуча здатність забезпечена. Ступеня ущільнення засипки грунту становлять від 0,9 до 1,0. Металева гофрована конструкція, виконана з гофрованих листів розміром 200х55 мм, при ступеня ущільнення зворотної засипки грунту 0,9, виникають напруги, що перевищують допустимі. Подальше накопичення залишкових напружень від дії динамічного навантаження на колесо з урахуванням тимчасового параметра може вплинути на виникнення плинності матеріалу металевої труби. Це може привести до утворення у нього пластичних необоротних деформацій.
Дослідження напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій при взаємодії з ґрунтом засипки
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. Дніпропетровськ, 2014) Стасюк, Богдан Мирославович; Станкевич, Володимир Зенонович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Лучко, Йосип Йосипович
UA: Мета. Метою роботи є проведення досліджень напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій (МГК) при їх взаємодії з ґрунтом засипки. Такі дослідження необхідні для встановлення причин появи дефектів металевих гофрованих конструкцій, своєчасного прийняття відповідних інженерних рішень з метою підвищення несучої здатності МГК. Методика. Розрахунки напружено-деформованого стану металевої гофрованої конструкції проведено методом скінчених елементів за допомогою ліцензійної програми FEMAP with MSC NASTRAN. Під час проведення розрахунків враховано ступінь ущільнення ґрунтової засипки та величину динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Результати. Згідно проведених розрахунків запас міцності споруди становить від 34 % до 45 % залежно від ступеня ущільнення ґрунтової засипки; для виникнення початку пластичних деформацій зовнішнє навантаження повинно бути перевищене більш як у 2,48 рази порівняно з навантаженням при проектному стані колії та навантаженнями на колію, що має допустимі нерівності. Наукова новизна. Вперше проведені розрахунки напружено-деформованого стану МГК при взаємодії з ґрунтом засипки із врахуванням комплексу факторів – ступеня ущільнення ґрунтової засипки та величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Практична значимість. Отримані результати напружено-деформованого стану металевих гофрованих конструкцій можуть бути використані проектувальниками та інженерами Мостовипробувальних станцій Укрзалізниці та Укравтодору.
Дослідження несучої здатності металевої гофрованої конструкції за критерієм розвитку пластичного шарніру
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2015) Лучко, Йосип Йосипович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Набоченко, Ольга Сергіївна
UK: Дане дослідження спрямоване на: 1) проведення розрахунку еквівалентних сил, які виникають від рухомого складу залізниць у зимовий та літній періоди року при різних параметрах нерівностей залізничної колії та модуля пружності підрейкової основи; 2) дослідження несучої здатності металевої гофрованої конструкції (МГК) за показником розвитку пластичного шарніру у вершині металевої труби внаслідок отримання незворотних залишкових деформацій вертикального та горизонтального діаметрів труби. Методика. Розрахунок еквівалентних сил проведений за методикою розрахунку залізничної колії на міцність та стійкість. Далі було розроблено математичний алгоритм у програмному середовищі Mathcad 14, за допомогою якого проводились розрахунки утворення пластичного шарніру у вершині труби при різних величинах нерівності залізничної колії та ступеню ущільнення ґрунтової засипки. При даних дослідженнях розрахунки проводилися при проектному значенні ступеня ущільнення ґрунтової засипки та величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниць. Результати. Аналіз багатоваріантних розрахунків перевірки умови виникнення пластичного шарніру у вершині склепіння труби показав, що зародження пластичного шарніру, яке має місце у склепінні МГК, виконується тільки за умовою одночасного, несприятливого впливу двох факторів (причин). Це фактори: допущення розвитку нерівності колії за межі допустимих значень без виконання заходів щодо її усунення чи обмеження швидкості руху поїздів (перша причина); зниження ступеня ущільнення ґрунтової засипки нижче 90 % (друга причина). При відсутності однієї із причин зародження пластичного шарніру не відбудеться. Наукова новизна. Вперше дослідженонесучу здатність металевої гофрованої конструкцій великого діаметру (більше 6 м) при врахуванні комплексу факторів: ступеню ущільнення ґрунтової засипки, величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниць за критерієм розвитку пластичного шарніру у металі труби привиникненні залишкових незворотних деформацій вертикального та горизонтального діаметрів МГК. Практична значимість. Отримані авторами результати несучої здатності металевих гофрованих конструкцій (типу горизонтальний еліпс поперечного перетину) можуть бути використані інженерами Мостовипробувальних станцій Укрзалізниці та Укравтодору й проектними організаціями, які займаються проектуванням металевих гофрованих конструкцій діаметром, більшим за 6 м.
Дослідження поздовжнього профілю жорстких хрестовин на залізобетонних брусах
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2012) Орловський, Анатолій Миколайович; Каленик, Костянтин Леонідович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: У даній роботі досліджено вплив поздовжнього профілю жорстких хрестовин типу Р65 марки 1/11 на залізобетонних брусах на взаємодію колії та рухомого складу в зоні нерівностей на поверхні кочення.
Дослідження температурного поля та напруженого стану прогонової будови сталезалізобетонного моста
(Тернопільський національний технічний університет, Тернопіль, 2013) Лучко, Йосип Йосипович; Гнатів, Юрій Михайлович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: Наведено результати експериментальних вимірювань температури сталезалізобетонної балки прогонової будови моста. Запропоновано математичні моделі теплопровідності та напружено-деформованого стану фрагмента балки, лицеві поверхні якого вільні від навантажень і нагріті до різних температур, а бокові поверхні жорстко закріплені. Для дослідження напружено-деформованого стану фрагмента використовуються рівняння термопружності. Припускається, що температура залежить лише від координати, напрямленої вздовж осі аплікат. Приймається, що на межі між різнорідними складовими фрагмента балки виконуються умови ідеального теплового та механічного контакту.
Забезпечення експлуатаційної надійності мостового переходу аванкамери проїзду греблі «Дніпровська ГЕС»
(Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне, Україна, 2021) Онищенко, Артур Миколайович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Гібаленко, О. М.; Шалінський, В. В.; Чиженко, Н. П.; Гаркуша, М. В.
UKR: У роботі на основі виконаного обстеження мостового переходу аванкамери проїзду греблі «Дніпровська ГЕС» наведено основні пошкодження та дефекти поперечної балки моста через аванкамеру біля деформаційного шва. За результатами часткового обстеження, встановлено наступні дефекти поперечної балки моста через аванкамеру біля деформаційного шва № 11, а саме: наскрізна корозія стінки поперечної балки над опорною діафрагмою головної балки; наскрізна корозія стінки поперечної балки на консолях та корозія металу, руйнування антикорозійного покриття по всій площі поверхні поперечної балки. Встановлено, що головною причиною дефектів поперечної балки моста є незадовільний технічний стан вище розміщеного деформаційного шва, внаслідок чого нижче розташовані конструкцій протягом тривалого часу піддавались негативному впливу води, яка стікала з проїзної частини. Надано рекомендації із заміни конструкцій морально та фізично застарілого деформаційного шва із ковзним листом на деформаційний шов D160 виробництва MAURER. Наведено схему підсилення поперечної балки моста через аванкамеру біля деформаційного шва та подано порядок виконання робіт, щодо підсилення балки. Для покращення умов огляду нижнього поясу прогонової будови та догляду за спорудою протягом її експлуатації запропоновано збільшення підмостового габариту. Зміна поперечного ухилу проїзної частини на ділянках віражів створено за рахунок трапецеїдального скосу бокових стінок головних балок та примусової натяжки на укрупнювальній збірці виготовлених за звичайною технологією плоских карт ортотропної плити. При цьому поздовжні ребра можуть легко повертатися у вирізах стінок поперечних балок, а карта плити, без особливих додаткових напружень, закручується, створюючи необхідний відгін віражу в межах монтажного блоку. Встановлено, що поперечні балки ортотропної плити на ділянках відгону віражів мають скоси вертикальних стінок біля монтажних стиків із різними кутами відповідно куту повороту проїзної частини.
Комплексна методика оцінювання напружено-деформованого стану сталезалізобетонних мостів при дії змінних температур навколишнього середовища
(ПП "ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР", м. Харків, Україна, 2021) Ковальчук, Віталій Володимирович; Онищенко, Артур Миколайович; Федоренко, Олександр Володимирович; Габрель, Микола Михайлович; Парнета, Богдан Зіновійович; Возняк, Олег Михайлович; Маркуль, Руслан Володимирович; Парнета, Мар’яна Богданівна; Рибак, Роман Тарасович
UKR: Проведено натурні експериментальні вимірювання розподілу температури на поверхнях сталезалізобетонних балок мостів при дії додатних та від’ємних температур навколишнього середовища. Встановлено, що температура розподіляється нерівномірно у вертикальному напрямі сталезалізобетонної балки моста. Встановлено, що вищі значення температури має металева балка. Максимальна зафіксована різниця температур між металевою балкою та залізобетонною плитою при додатних температурах навколишнього середовища склала +9,0 °С, а мінімальна різниця температур склала –2,1 °С. Удосконалено математичні моделі розрахунку температурного поля та термонапруженого стану сталезалізобетонних балок мостів при дії змінних кліматичних температурних перепадів навколишнього середовища із врахуванням нерівномірного розподілу температури сталезалізобетонною балкою моста. Встановлено, що у якості розрахункових схем визначення термопружного стану сталезалізобетонних мостів можна розглядати одновимірну задачу, або застосовувати тривимірні розрахункові схеми задачі. Проведено визначення температурного поля та напруженого стану сталезалізобетонних балок мостів. Встановлено, що максимальні напруження виникають у місці об’єднання металевої балки із залізобетонною плитою. Величина цих напружень складає 73,4 МПа при додатних температурах і 69,3 МПа при від’ємних температурах навколишнього середовища. Величина напружень становить до 35 % від допустимих значень напружень. Загальний напружено-деформований стан сталезалізобетонних балок моста слід оцінювати при сумісній дії температурних кліматичних впливів і навантажень від рухомих одиниць транспортних засобів.
Конструкції будівель і споруд
(Тернопільський національний технічний університет імені І. Пулюя, 2017) Лучко, Йосип Йосипович; Назаревич, Богдан Леонович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: У підручнику викладено основні відомості з проектування та експлуатації дерев’яних, пластмасових, металевих, залізобетонних та кам’яних конструкцій, будівель і споруд – від концепції і загальних принципів до надійності і довговічності. Розглядаються несучі остови каркасних та великопрогонових будівель, із застосуванням різноманітних конструкцій покриття, та спеціальні металеві споруди. Наведено основні фізико-механічні властивості бетону, арматури та залізобетону та наведено приклади розрахунки звичайних і попередньо напружених залізобетонних елементів за двома групами граничних станів. Подаються сучасні залізобетонні просторові тонкостінні покриття для спеціальних наземних і підземних споруд. Даються рекомендації із конструюванню елементів будівель. Книга призначена для студентів будівельних і механічних спеціальностей технічних університетів, буде корисною для викладачів, аспірантів, магістрів цих же навчальних закладів, а також для науковців, інженерно-технічних працівників, проектувальників та експлуатаційників.
Методика оцінювання теплових потоків, що діють на сталезалізобетонні мости
(Український інститут сталевих конструкцій імені В. М. Шимановського, 2021) Онищенко, Артур Миколайович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Федоренко, Олександр Володимирович; Парнета, Б. З.; Рибак, Р. Т.; Парнета, М. Б.
UKR: Проведено вимірювання розподілу температури на поверхнях сталезалізобетонних мостів. Наведено методику оцінки теплових потоків, які діють на сталезалізобетонні балки моста при дії змінних перепадів температури навколишнього середовища. Виконано оцінку теплових потоків, що діють на горизонтальну та вертикальну поверхні сталезалізобетонної балки моста. Встановлено, що на розподіл теплових потоків сталезалізобетонною балкою моста впливає температура поверхні та швидкість вітру.
Напружено-деформований стан в околі горизонтальної ґрунтової виробки
(Львівський національний аграрний університет, 2021) Лучко, Йосип Йосипович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Петренко, Олексій Вікторович
UKR: Наведено аналіз і синтез науково-технічних джерел, відображено ефективність застосування методів і способів горизонтальної виробки для малих діаметрів прокладки труб для комунікацій, зокрема водопропускних труб через земляне полотно автомобільних і залізничних доріг. Здійснена спроба сформувати основні засади і розрахункову схему дослідження горизонтальної виробки для великих діаметрів більше 2000 мм, зокрема розв’язати складну задачу (аналітичним методом це дуже важко зробити) з визначення напружено-деформованого стану в околі виробки, враховуючи основні фактори, які б відображали реальні механічні процеси, що відбуваються в горизонтальних виробках закритим способом. Тому для розрахунку використали метод скінченних елементів у програмному комплексі Plaxis 8.2. Установлено, що визначення напружено-деформованого стану в околі виробки для великого поперечного перерізу труби пов’язано із урахуванням складних механічних процесів, які відбуваються під час горизонтальної виробки і залежать від низки факторів: фізико-механічних характеристик ґрунту, методів горизонтальної виробки та технологічних параметрів засобів її виконання. Проведено розрахунок напружено-деформованого стану горизонтальної ґрунтової виробки земляного полотна доріг великого поперечного перерізу. З’ясовано, що достовірні результати розрахунку напружень і деформацій ґрунтової виробки можна отримати за допомогою методу скінченних елементів. Установлено, що максимальні деформації виникають у вершині горизонтальної ґрунтової виробки, а максимальні напруження виникають у точці, яка від вертикальної осі виробки відхиляється на кут 30 градусів. Тому цю особливість розподілу напружень необхідно враховувати під час підсилення ґрунтової виробки у процесі безтраншейної проходки.
Напружено-деформований стан металевих гофрованих конструкцій транспортних споруд
(Український інститут сталевих конструкцій імені В. М. Шимановського, 2021) Онищенко, Артур Миколайович; Федоренко, Олександр Володимирович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Ковальчук, Юрій Є.
UKR: Проведено аналіз методів моделювання металевих гофрованих конструкцій транспортних споруд. Викладено методи заміни гофрованої ізотропної оболонки гладкою ортотропною оболонкою, метод розбиття конструкції сіткою стержневих елементів та метод моделювання металевих гофрованих конструкцій скінченними елементами. Наведено аналітичні залежності для визначення геометричних параметрів металевих гофрованих конструкцій. Проведено розрахунок напружено-деформованного стану металевих гофрованих конструкцій труби методом скінченних елементів у програмному комплексі Plaxis.
Оцінка несучої здатності тунельного шляхопроводу із металевих гофрованих конструкцій при дії динамічних навантажень залізничного транспорту
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: Мета. Метою роботи є визначення несучої здатності металевих гофрованих конструкцій тунельного шляхопроводу великого поперечного перерізу при дії динамічних навантажень від залізничного транспорту. Такі дослідження необхідні для обґрунтування можливості застосування металевих гофрованих конструкцій у тілі насипу залізничної колії. Методика. Визначення несучої здатності тунельного шляхопроводу проведено за допомогою удосконаленої аналітичної методики оцінки несучої здатності металевих гофрованих конструкцій великого поперечного перерізу (більше 6,0 м). Результати. Результати багатоваріантних розрахунків металевих гофрованих конструкцій тунельного шляхопроводу показали, що максимальні значення напружень у конструкції виникають при проїзді ділянкою залізничної колії локомотива 2М62 і вони станов-лять 145,45 МПа, а коефіцієнт величини пластичного шарніру становить 0,41. Проведені динамічні випробування металевих гофрованих конструкцій шляхопроводу від дії рухомого складу залізниці показують, що метал гофрованої конструкції працює у пружній стадії та має 60 % запас несучої здатності. Наукова новизна. Вперше проведено оцінювання несучої здатності тунельного шляхопроводу із металевих гофрованих конструкцій великого поперечного перерізу при взаємодії з ґрунтовою засипкою та із врахуванням її ступеня ущільнення і величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниці. Практична значимість. Отримані результати напружено-деформованого стану тунельного шляхопроводу можуть бути корисними для проєктних організацій, які займаються розрахунками подібних конструкцій, що експлуатуються у тілі насипу залізничної колії. Споруди із металевих гофрованих конструкцій можуть використовуватися у залізничному будівництві у вигляді малих мостів, водопропускних труб та шляхопроводів, поперечним перерізом до 14,0 м.
Пристрій для вимірювання та оцінки напружено-деформованого стану мостових конструкцій при змінних температурах і навантаженнях (ВНДСМК)
(ДП “Український інститут промислової власності”, м. Київ, 2014) Возняк, Олег Михайлович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Лучко, Йосип Йосипович
UK: Пристрій для вимірювання та оцінки напружено-деформованого стану мостових конструкцій при змінних температурах і навантаженнях (ВНДСМК), що містить аналогово-цифровий перетворювач (АЦП), комп'ютер та вимірювальний міст. За допомогою АЦП вимірюються деформації, спричинені не тільки механічними, а й температурними впливами.
Пристрій для живлення системи діагностики технічного стану хрестовин стрілочних переводів
(Український інститут інтелектуальної власності, 2017-07-25) Ковальчук, Віталій Володимирович; Сисин, Микола Петрович; Возняк, Олег Михайлович; Самець, Віталій Михайлович
UK: Пристрій для живлення систем діагностики технічного стану хрестовин стрілочних переводів, що містить корпус, який складається з котушки із двома магнітами, встановленими уздовж однієї напрямної з немагнітного матеріалу, який відрізняється тим, що корпус кріпиться до шийки залізничної рейки, всередині котушки наявні тільки два магніти, а величина електрорушійної сили, яка виникає внаслідок дії рухомого складу залізничного транспорту, за допомогою перетворювача зводиться у межі 3,3+-0,1 В та зберігається на накопичувачі електричної енергії.
Пристрій оцінки технічного стану земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії
(ДП “Український інститут промислової власності”, Київ, 2021) Ковальчук, Віталій Володимирович; Кравець, Іван Богданович; Сисин, Микола Петрович
UKR: Пристрій оцінки технічного стану земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії містить аналогово-цифровий перетворювач та комп’ютер. Додатково містить шістнадцять аналогових високочастотних інерційних датчиків, які використовуються для вимірювань.
Пристрій оцінки технічного стану земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії
(ДП "Український інститут промислової власності", м. Київ, 2021) Ковальчук, Віталій Володимирович; Кравець, Іван Богданович; Сисин, Микола Петрович
UK: Пристрій оцінки технічного стану земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії містить аналогово-цифровий перетворювач та комп’ютер. Додатково містить шістнадцять аналогових високочастотних інерційних датчиків, які використовуються для вимірювань.
Розподіл температури у залізобетонних балкових конструкціях мостів
(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2012) Лучко, Иосиф Иосифович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK: У даній роботі складено модель для аналізу теоретичного розподілу температури за проникненням в залізобетонних балкових мостових конструкціях та приведені експериментальні результати розподілу температури по їх поверхні за допомогою тепловізора testo-875-1.
Розробка методики оцінювання ступеня ущільнення земляного полотна за швидкістю поширення пружних хвиль
(ПП "Технологічний центр", м. Харків, Україна, 2021) Ковальчук, Віталій Володимирович; Кравець, Іван Богданович; Набоченко, Ольга Сергіївна; Онищенко, Артур Миколайович; Федоренко, Олександр Володимирович; Пенцак, Андрій Ярославович; Петренко, Олексій Вікторович; Гембара, Наталія Олександрівна
UK: Проаналізовано методи оцінки технічного стану земляного полотна залізничної колії та автомобільних доріг у процесі його експлуатації. У результаті цього доведено, що питання моніторингу та контролю якісного ущільнення неоднорідного земляного полотна є актуальним і потребує розробка достовірних експериментальних методів оцінки ступеня ущільнення ґрунтів земляного полотна. Розроблено методику лабораторного визначення ущільнення земляного полотна на основі інерційних мікрокомп’ютерних технологій, що дозволяє проводити оцінку ступеня ущільнення ґрунтів земляного полотна у залежності від швидкості поширення пружних хвиль удару. Проведено експериментальні дослідження швидкості поширення пружних хвиль в однорідному земляному полотні із крупнозернистого піску та неоднорідному земляному полотні із крупнозернистого піску із шаром глини по середині призми. У результаті чого встановлено, що швидкість розповсюдження пружної хвилі у неоднорідному земляному полотні має нижче значення, а ніж швидкість розповсюдження хвилі в однорідному земляному полотні. При динамічній інтерпретації, із використанням дискримінантного статистичного аналізу, встановлено характерні особливості розподілу прискорень у тілі насипу однорідного та неоднорідного земляного полотна в залежності від ступеня їх ущільнення, що дозволить проводити моніторинг стану земляного полотна у процесі експлуатації. Оскільки від ступеня ущільнення ґрунту безпосередньо залежать деформаційні характеристики земляного полотна та технічного стану доріг в цілому.
Спосіб визначення напружень у мостових конструкціях та металевих гофрованих трубах, які виникають внаслідок дії змінних температур та навантажень
(ДП “Український інститут промислової власності”, м. Київ, 2014) Возняк, Олег Михайлович; Ковальчук, Віталій Володимирович; Лучко, Йосип Йосипович
UK: Спосіб визначення напружень у мостових конструкціях та металевих гофрованих трубах, які виникають внаслідок дії змінних температур та навантажень, що містить аналітичну формулу для визначення напружень, який відрізняється тим, що за його допомогою визначають напруження, які спричинені не тільки механічними, але й температурними впливами.
Спосіб підвищення несучої здатності дефектного земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії
(ДП "Український інститут промислової власності", м. Київ, 2021) Ковальчук, Віталій Володимирович; Лучко, Йосип Йосипович; Кравець, Іван Богданович
UK: Спосіб підвищення несучої здатності дефектного земляного полотна автомобільних доріг та залізничної колії. Влаштовують дренажну конструкцію у дефектних місцях земляного полотна, де спостерігається перезволоження ґрунтів. У місця, де прояв деформацій є найбільшим, встановлюють дренажну трубу більшого діаметра. З обох боків від труби, із зміною рівня по висоті, встановлюють труби меншого діаметра для постійного відведення води від земляного полотна.
Технічний стан транспортних споруді з металевих гофрованих конструкцій
(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021) Лучко, Йосип Йосипович; Ковальчук, Віталій Володимирович
UK; Мета. Метою роботи є встановлення на підставі аналізу науково-технічних джерел реального технічного стану транспортних споруд із металевих гофрованих конструкцій (МГК). Проаналізувати досвід експлуата-ції МГК у ґрунтовому середовищі та сформувати і узагальнити проблеми забезпечення надійності та довго-вічності споруд із МГК в умовах експлуатації на залізничних та автомобільних дорогах України. Методика. Для досягнення поставленої мети було проведено огляд науково-технічних джерел і нормативних докумен-тів різних країн, щодо технічного стану транспортних споруд України. Зокрема, наведено дані про розподіл мостів і труб із МГК за видами транспорту. Показано, що розробки і впровадження нових технологій ремон-ту існуючих дефектних труб та малих мостів, як на залізницях так і автомобільних дорогах України є дуже актуальною проблемою. Проведено ґрунтовний аналіз досвіду експлуатації МГК у ґрунтовому середовищі у різних країнах. Наведено дані про основні недопустимі дефекти труб та причини їх розвитку. Наведено ко-розію МГК та інші дефекти. Представлено низку прикладів дефектів шляхопроводів, руйнування мостів і споруд із МГК в експлуатації. Також розглянуто якісні показники металевих гофрованих конструкцій, їх переваги і недоліки, сформульовано проблеми та аналіз забезпечення надійності та довговічності споруд із МГК в умовах експлуатації на залізницях та автомобільних дорогах України. Результати. Виконано аналіз вітчизняних і закордонних науково-технічних джерел, щодо технічного стану транспортних споруд України. Зокрема, вивчено та узагальнено досвід експлуатації МГК у різних країнах світу. Проведено аналіз і синтез проблем забезпечення надійності та довговічності споруд із МГК в умовах експлуатації на залізницях та автомобільних дорогах України. Наукова новизна. У результаті аналізу технічного стану транспортних споруд, які експлуатуються на залізничних та автомобільних дорогах України встановлено, що близько 15 % транспортних споруд – малі та середні мости і водопропускні труби на залізницях України і близько 45 % транспортних споруд на автомобільних дорогах України мають недопустимі дефекти і потребують негайно-го ремонту і заміни. Також, встановлено на підставі науково-дослідних робіт, що відсутні методи оцінки несучої здатності транспортних споруд із МГК при наявності у тілі насипу залізничної колії чи автомобіль-ної дороги металевих гофрованих конструкцій діаметром більшим за 6 м. Встановлено, що у нормативних документах відсутні вказівки з проєктування та моніторингу споруд із МГК на залізничних коліях. Практи-чна значимість. На підставі цих даних вдалось запропонувати напрямки теоретичних і експериментальних досліджень і методів розрахунку, випробовувань МГК і діагностики технічного стану транспортних споруд із МГК. Зокрема, вимірювання впливу навколишнього середовища на несучу здатність МГК та вимірювання залишкових деформації металевої гофрованої труби на залізничній колії. Виконання аналізу і синтезу мето-дів розрахунку транспортних споруд із МГК призведе до удосконалення методів розрахунку споруд із МГК.