http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/952 2026-09-17T00:14:01Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33404 Title: Залізничні шпали із бетону з композитною арматурою Authors: Муригін, Максим Андрійович; Murygin, М. А. Abstract: UA: Об’єктом дослідження є напружено-деформований стан, електричні властивості, електрокорозійні процеси та їхні наслідки у залізничних шпалах із бетону з композитною та сталевою дротяною арматурою. Предметом дослідження є залізничні шпали із бетону з композитною та сталевою дротяною арматурою та їхні моделі. Методи досліджень: розрахунковий (методом скінчених елементів) і натурний (навантаженням фізичних моделей) експерименти з аналізом напружено-деформваного стану шпал із бетону з композитною та сталевою дротяною арматурою; моделювання електричних характеристик шпал; експозиція фізичних моделей шпал під корозійними та електричним впливами та оцінка наслідків цих впливів фізико-хімічними методами, у т.ч. мікроскопічним, наноіндентуванням. В результаті проведених досліджень отримано нові наукові результати: набули подальшого розвитку уявлення про роботу і напружено-деформований стан під поїзним навантаженням шпал із бетону зі сталевою дротяною та композитною базальтопластиковою арматурою, в яких 5 попередньо напруженим є весь пакет арматури; вперше отримано залежності максимальних значень напружень у бетоні шпал з композитною арматурою під поїзним навантаженням від зусилля натягу арматурного пакету, діаграми деформування моделей таких шпал з різними зусиллями попереднього натягу арматурного пакету; набули подальшого розвитку уявлення про електричні властивості, корозійну та електрокорозійну поведінку шпал із бетону з композитною базальтопластиковою арматурою; вперше встановлено, що заміна сталевої дротяної арматури композитною обумовлює збільшення електричного опору шпали у 6–16 раз, проте призводить до електроміграційного вилуговування бетону під впливом струмів витоку, для запобігання якому доцільно підвищення щільності а, отже, класу бетону. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні теоретичних та експериментальних основ для конструювання, виробництва та експлуатації шпал із бетону з композитною арматурою, які матимуть кращі експлуатаційні якості порівняно зі шпалами зі сталевою дротяною арматурою, а також у наданні отриманих нових знань студентам – майбутнім фахівцям залізничної і будівельної галузей під час реалізації навчального процесу. Розроблено спосіб виробництва попередньо напружених шпал, на який подано заявки на видачу патентів на винахід і корисну модель, отримано патент на корисну модель. За результатами досліджень для одного з підприємств України розроблено рекомендації з вибору конструкції і технології виробництва залізобетонних шпал, які передбачають можливість виробництва шпал з композитною арматурою. Рекомендації впроваджені, зокрема, розроблено конструкцію шпал, уведено в експлуатацію технологічну лінію з їх виробництва та поставлено шпали на виробництво.; EN: Object of research – stress-strain state, electrical properties, electro-corrosion processes and their consequences in railway sleepers made of concrete with composite and steel wire reinforcement. Subject of research – railway sleepers made of concrete with composite and steel wire reinforcement and their models. Research methods: computational (finite element method) and full-scale (physical model loading) experiments with analysis of the stress-strain state of concrete sleepers with composite and steel wire reinforcement; modeling of electrical characteristics of sleepers; exposure of physical models of sleepers to corrosive and electrical influences and assessment of the consequences of these influences by physicochemical methods, including microscopic and nanoindentation. As a result of the research, new scientific results were obtained: the ideas about the performance and stress-strain state under train load of concrete sleepers with steel wire and composite basalt-plastic reinforcement, in which the entire reinforcement package is pre-stressed, have been further developed; for the first time, the dependencies of the maximum stress values in the concrete of sleepers with composite reinforcement under train load on the tension force of the reinforcement package, [and] deformation diagrams of models of such sleepers with different pre-tension forces of the reinforcement package were obtained; ideas about the electrical properties, corrosion and electro-corrosion behavior of concrete sleepers with composite basalt-plastic reinforcement have been further developed; it was established for the first time that the replacement of steel wire reinforcement with composite [reinforcement] causes an increase in the electrical resistance of the sleeper by 6–16 times, but leads to electromigration leaching of the concrete under the influence of leakage currents, for the prevention of which it is advisable to increase the density and, therefore, the class of the concrete. The practical significance of the obtained results lies in the creation of theoretical and experimental foundations for the design, production, and operation of concrete sleepers with composite reinforcement, which will have better operational qualities compared to sleepers with steel wire reinforcement, as well as in providing relevant knowledge to future specialists in the field through implementation into the educational process. A method for manufacturing concrete sleepers with pre-stressed reinforcement was developed and patented. Based on the research results, recommendations for the choice of construction and production technology of reinforced concrete sleepers, which provide for the possibility of producing sleepers with composite reinforcement, were developed for one of the enterprises of Ukraine. The recommendations have been implemented; in particular, the construction of sleepers was developed, a technological line for their production was put into operation, and the sleepers were put into production. 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33403 Title: Методи формування та реконструкції ансамблів складних сигналів в умовах завад в телекомунікаційних системах Authors: Перець, Костянтин Геннадійович; Perets, K.H. Abstract: UA: У дисертаційній роботі вирішено актуальне науково-практичне завдання розробки методів формування та реконструкції ансамблів складних сигналів, спрямованих на підвищення їх завадостійкості та забезпечення кореляційно-структурної узгодженості в умовах складного завадового середовища. Об’єктом дослідження є процес формування та реконструкції ансамблів складних сигналів у телекомунікаційних системах, предметом — методи, моделі та алгоритми їх формування й реконструкції у часово-частотній області. Метою дослідження є підвищення завадостійкості ансамблів складних сигналів шляхом розробки методів їх формування та відновлення з урахуванням нелінійних взаємодій, спектральної реконструкції та багатокритеріальної оптимізації. У вступі обґрунтовано актуальність теми, наведено наукову новизну, практичне значення, особистий внесок здобувача та відомості про апробацію результатів. У першому розділі проаналізовано сучасні методи формування та реконструкції ансамблів складних сигналів і встановлено, що наявні підходи не забезпечують достатньої ефективності відновлення за умов нелінійних взаємодій, інтенсивних завад та високої розмірності параметрів. Це зумовило доцільність розробки інтегрованого підходу, що поєднує нелінійне моделювання, керовану регуляризацію спектральних компонентів і багатокритеріальну оптимізацію. У другому розділі вперше запропоновано інтегрований метод формування та реконструкції ансамблів складних сигналів у часово-частотній області, який охоплює етапи спектрального подання, реконструкції в завадових умовах і врахування нелінійних взаємодій спектральних складових. Метод поєднує спектральну реконструкцію на основі рядів Вольтерра, керовану регуляризацію параметрів і багатокритеріальну оптимізацію з дотриманням умов ортогональності ансамблів. У третьому розділі розроблено метод регуляризації та багатокритеріальної оптимізації параметрів реконструкції ансамблів складних сигналів у часово-частотній області. Для кількісної оцінки впливу розрідженості й регуляризації використано функцію Джемана–Маклюра, яку розширено параметром γ, а оптимізаційну постановку сформовано на основі множників Лагранжа. Експериментально доведено ефективність методу на сигналах 4G LTE та 5G NR у широкому діапазоні SNR порівняно з відомими підходами. У четвертому розділі розроблено метод узгодженої реконструкції сигналів у часовій та частотній областях. Запропоновано механізм керованого переходу між глобальною частотною та локальною часовою реконструкцією залежно від стану сигналу. Удосконалено локальну часову реконструкцію шляхом введення часової маски та згладжувального віконного ядра. Експериментально підтверджено збереження узгодженості глобальних спектральних характеристик при точнішому відтворенні локальної структури сигналу. Основні результати роботи полягають у тому, що: вперше розроблено інтегрований метод формування та реконструкції ансамблів складних сигналів у часово-частотній області; удосконалено метод реконструкції сигналів у частотній області на основі рядів Вольтерра шляхом введення регуляризації спектра за функцією Джемана–Маклюра; удосконалено метод багатокритеріальної оптимізації формування та реконструкції ансамблів складних сигналів на основі множників Лагранжа. Практичне значення одержаних результатів полягає у розробці алгоритмів і програмної реалізації інтегрованого методу формування та реконструкції ансамблів складних сигналів, спектральної реконструкції у завадових умовах, механізмів керованої регуляризації та оптимізації параметрів, а також узгодженої локальної часової і глобальної частотної реконструкції. Отримані результати забезпечують зменшення похибки відновлення, підвищення завадостійкості та стійкості реконструкції, збереження структурних і кореляційних властивостей ансамблів сигналів, що підвищує надійність функціонування телекомунікаційних систем у складних завадових умовах.; EN: In the dissertation, an urgent scientific and practical problem of developing methods for the formation and reconstruction of complex signal ensembles aimed at improving their interference immunity and ensuring correlation-structural consistency under conditions of a complex interference environment has been solved. The object of the study is the process of formation and reconstruction of complex signal ensembles in telecommunication systems, while the subject of the study comprises the methods, models, and algorithms for their formation and reconstruction in the time-frequency domain. The purpose of the research is to improve the interference immunity of complex signal ensembles by developing methods for their formation and recovery with due regard to nonlinear interactions, spectral reconstruction, and multicriteria optimization. The introduction substantiates the relevance of the topic and presents the scientific novelty, practical significance, the applicant’s personal contribution, and information on the approbation of the obtained results. The first chapter analyzes current methods for the formation and reconstruction of complex signal ensembles and establishes that existing approaches do not ensure sufficient recovery efficiency under conditions of nonlinear interactions, intensive interference, and high parameter dimensionality. This has substantiated the expediency of developing an integrated approach combining nonlinear modeling, controlled regularization of spectral components, and multicriteria optimization. The second chapter proposes, for the first time, an integrated method for the formation and reconstruction of complex signal ensembles in the time-frequency domain, which includes the stages of spectral representation, reconstruction under interference conditions, and accounting for nonlinear interactions among spectral components. The method combines spectral reconstruction based on the Volterra series, controlled parameter regularization, and multicriteria optimization while satisfying ensemble orthogonality constraints. The third chapter develops a method for regularization and multicriteria optimization of reconstruction parameters for complex signal ensembles in the time-frequency domain. To quantitatively assess the effect of sparsity and regularization, the Geman–McClure function extended by the parameter γ is employed, while the optimization problem is formulated using Lagrange multipliers. The effectiveness of the method is experimentally verified on 4G LTE and 5G NR signals over a wide SNR range in comparison with existing approaches. The fourth chapter develops a method for consistent signal reconstruction in the time and frequency domains. A mechanism of controlled switching between global frequency-domain reconstruction and local time-domain reconstruction depending on the signal state is proposed. Local time-domain reconstruction is improved through the introduction of a time mask and a smoothing window kernel. Experimental results confirm the preservation of consistency of global spectral characteristics while providing a more accurate reproduction of the local signal structure. The main results of the dissertation are as follows: for the first time, an integrated method for the formation and reconstruction of complex signal ensembles in the time-frequency domain has been developed; the method of signal reconstruction in the frequency domain based on the Volterra series has been improved by introducing spectral regularization using the Geman–McClure function; and the method of multicriteria optimization for the formation and reconstruction of complex signal ensembles based on Lagrange multipliers has been improved. The practical significance of the obtained results lies in the development of algorithms and software implementation of the integrated method for the formation and reconstruction of complex signal ensembles, spectral reconstruction under interference conditions, mechanisms of controlled regularization and parameter optimization, as well as coordinated local time-domain and global frequency-domain reconstruction. The obtained results provide a reduction in reconstruction error, improvement in interference immunity and reconstruction robustness, and preservation of the structural and correlation properties of signal ensembles, thereby increasing the reliability of telecommunication systems operating under complex interference conditions. 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33402 Title: Новітні технології вдосконалення конструкції та режимів роботи дизель-генераторних установок автономного рухомого складу Authors: Залата, Андрій Сергійович; Zalata, A.S. Abstract: UA: Об’єкт дослідження: процеси енергоперетворення, конструктивні рішення та режими роботи ДГУ, а також методи їх оптимізації. Дослідження проводилось із застосуванням методів: Метод математичного моделювання використано для опису теплових, механічних та електричних процесів у системі «двигун-генератор» і побудови узагальненої моделі енергоперетворення. Методи динамічного програмування та багатокритеріальної оптимізації застосовано для вибору раціональних параметрів експлуатації дизель-генераторних установок. Методи комп’ютерного моделювання в середовищах Matlab/Simulink та ANSYS використано для імітації роботи системи «двигун–генератор. Методи статистичної обробки результатів використано для оцінювання достовірності експериментальних даних, побудови регресійних залежностей між параметрами, а також визначення середніх, дисперсійних та ймовірнісних характеристик показників енергетичної ефективності. Це забезпечило об’єктивність висновків і можливість подальшої кількісної оцінки впливу різних факторів. У результаті дослідження: запропоновано практичні рішення щодо вдосконалення конструкції та оптимізації режимів роботи дизель-генераторних установок автономного рухомого складу. Отримані результати можуть використовуватися при модернізації існуючих парків автономного рухомого складу, спрямованій на підвищення енергетичної ефективності, надійності та зниження експлуатаційних витрат.; EN: Object of research: energy conversion processes, design solutions and operating modes of diesel generator sets, as well as methods for their optimization. The research was conducted using the following methods: The mathematical modeling method was used to describe thermal, mechanical and electrical processes in the engine-generator system and to build a generalized model of energy conversion. The methods of dynamic programming and multi-criteria optimization were used to select rational parameters for the operation of diesel generator sets. The methods of computer modeling in the Matlab/Simulink and ANSYS environments were used to simulate the operation of the engine-generator system. The methods of statistical processing of the results were used to assess the reliability of experimental data, construct regression relationships between parameters, and determine the average, dispersion and probability characteristics of energy efficiency indicators. This ensured the objectivity of the conclusions and the possibility of further quantitative assessment of the influence of various factors. As a result of the research: practical solutions were proposed for improving the design and optimizing the operating modes of diesel generator sets of autonomous rolling stock. The results obtained can be used in the modernization of existing autonomous rolling stock fleets aimed at increasing energy efficiency, reliability and reducing operating costs. 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33401 Title: Методи побудови кодів одиничної відстані для енергоефективного обладнання телекомунікаційних систем Authors: Ярещенко, Владислав Валерійович; Yareshchenko, V. V. Abstract: UA: Об'єкт дослідження – процеси кодування інформації в телекомунікаційних системах. Дослідження проводилось з застосуванням методів: теорія графів і теорія множин для побудови графових моделей кодів одиничної відстані на основі гіперкуба; теорія комбінаторного аналізу й теорія множин для ієрархічної класифікації кодів одиничної відстані; теорія перерахування, теорія комбінаторного аналізу й теорія множин для конструктивного перерахування кодів одиничної відстані; методи системотехніки й програмування для побудови програмно-апаратних засобів для автоматизації процесу аналізу й формування кодів із заданими властивостями; методи імітаційного моделювання та математичної статистики для проведення експериментального підтвердження отриманих теоретичних результатів. У результаті дослідження сформовано наукові методи та практичні рішення, а саме: метод ієрархічної класифікації кодів одиничної відстані, у якій множина об'єктів розбивається на класи еквівалентності відносно заданої для кожного ієрархічного рівня групи перетворень та визначаються типові представники для кожного класу еквівалентності, що дозволяє скоротити кількість варіантів, що потребують аналізу. Метод конструктивного перерахування кодів одиничної відстані на основі визначення інваріантів та генерації системи типових представників, що дозволяє формувати та аналізувати коди із заданими властивостями збалансованості без повного перебору варіантів. Отримав подальшого розвитку метод побудови кодів одиничної відстані, що базується на моделі гіперкуба та пошуку гамільтонового шляху в гіперкубі, який дозволяє формувати множини кодів одиничної відстані заданої довжини. Розроблені методи та алгоритми дозволяють отримувати коди з покращеними показниками збалансованості, що забезпечує рівномірний розподіл навантаження у лініях зв’язку енергоефективного обладнання телекомунікаційних систем. Галузь застосування: телекомунікаційні системи, цифрова електроніка, енергоефективне обладнання, пристрої енергонезалежної пам'яті, шини даних. Отримані результати можуть використовуватися під час проєктування та впровадження енергоефективного обладнання телекомунікаційних систем, а також при розробці цифрових пристроїв, де зниження локальних перевантажень окремих вузлів є ключовою вимогою для підвищення ресурсу та надійності пристроїв.; EN: The object of research is the processes of information encoding in telecommunication systems. The study was conducted using the following methods: graph theory and sets theory for constructing graph models of unit-distance codes based on the hypercube; combinatorial analysis theory and sets theory for hierarchical classification of unit-distance codes; enumeration theory, combinatorial analysis theory and sets theory for constructive enumeration of unit-distance codes; systems engineering and programming methods for developing software and hardware tools for automating the process of analysis and construction of codes with specified properties; simulation modeling and mathematical statistics methods for experimental confirmation of the obtained theoretical results. As a result of the research, scientific methods and practical solutions were developed, in particular: the method of hierarchical classification of unit-distance codes, in which a set of objects is divided into equivalence classes relative to a group of transformations specified for each hierarchical level, and typical representatives are determined for each equivalence class, which simplifies the analysis of code sets by examining the properties of typical representatives. The method for constructive enumeration of unit-distance codes, based on the determination of invariants and the generation of a system of different typical representatives, which allows the construction and analysis of unit-distance codes with specified balance characteristics without a full search of variants. The method of constructing unit-distance codes based on the hypercube model and the search for a Hamiltonian path in the hypercube, which allows the formation of sets of unit-distance codes of a given length, has been further developed. The developed methods and algorithms allow obtaining codes with improved balance characteristics, ensuring a uniform distribution of load across the bit lines of energy-efficient equipment in telecommunication systems. Field of application: telecommunication systems, digital electronics, energy-efficient equipment, non-volatile memory devices, data buses. The obtained results can be used in the design and implementation of energy-efficient equipment for telecommunication systems, as well as in the development of digital devices where minimizing local overloads of individual circuit nodes is a key requirement for increasing the resource and reliability of devices. 2026-01-01T00:00:00Z