Вісник Одеського національного морського університету

Сумісний розрахунок підпірної споруди і деформуємого середовища при складному статичному навантаженні

А.В. Гришин — 2025-03-23

Розглянута зв'язана система, що складається з підпірної споруди, ґрунтового і водного середовища. Враховані пружно-пластичні властивості матеріалів системи. Використана теорія пластичної течії зі зміцненням. У якості функції навантаження для ґрунтового середовища використана умова Кулона-Мора, а для залізобетонної стінки – умова Генієва. Дискретизація розрахункової області була виконана методом скінчених елементів. Результати дослідження представлені у вигляді схеми утворення пластичних зон у системі, епюр горизонтальних переміщень зовнішньої стінки та епюр бічних тисків ґрунту засипки на внутрішню стінку.

Дослідження ресурсу рукавів високого тиску портових вилочних навантажувачів

В.В. Стрельбіцький — 2025-03-23

У роботі досліджено ресурс рукавів високого тиску вилочних навантажувачів вантажопідйомністю 20 т. Навантажувачі використовують для перевантаження вантажів у морському порту. У статті викладено дослідження рукавів високого тиску та причин їх виходу з експлуатації, а також подано приклади досліджень, виконаних із використанням візуального та металографічного методів. Досліджено 6 ідентичних вилочних навантажувачів, вантажопідйомністю 20 тонн, котрі експлуатували в літній і зимовий періоди у морських портах понад 15 років для переміщення штучних вантажів. Встановлено, що найчастіше рукави виходять з ладу внаслідок через порушення вимог експлуатації рекомендованих виробником у вигляді руйнування та розшаровування. Крім того, встановлено що 60 % відмов РВТ пов’язане з передчасним виходом з ладу ущільнень. Ресурс рукавів складає 3500 мотогодин у зимовий період та 4600 мотогодин – у літній. Число відмов під час зимового сезону помітно перевищує це число в літній період. Це можна пояснити негативним впливом холодних температур на фізичні та механічні властивості рукавів.

Оцінка напружено-деформованого стану портових перевантажувальних машин

І.П. Легецька — 2025-03-23

Стан металоконструкцій портових перевантажувальних машин в українських портах викликає тривогу через ряд проблем, таких як корозія, механічне зношування, відсутність модернізації, обмеженість ресурсів для технічного обслуговування та недостатнє застосування сучасних методів контролю. З часом конструкції, що експлуатуються вже кілька десятиліть, підлягають суттєвому зносу, що призводить до зменшення їхньої несучої здатності та збільшує ризик аварій. Вологе морське середовище сприяє корозії, а навантаження під час роботи перевантажувальних машин ‒ втомі матеріалу і появі тріщин. Часто відсутність модернізації та обмежене фінансування технічного обслуговування призводять до аварійних ситуацій. Нерегулярне використання сучасних методів неруйнівного контролю ускладнює своєчасне виявлення прихованих дефектів. У даній роботі розглянуто проблеми та потенційні рішення щодо стану металоконструкцій портових перевантажувальних машин в українських портах. Виявлено кілька основних проблем, таких як корозія, механічне зношування, відсутність модернізації та обмежене фінансування технічного обслуговування. Зокрема, використовуються методи для оцінки напружено-деформованого стану металоконструкцій портальних кранів, зокрема поєднання аналітичного методу кінцевих елементів (МКЕ) та експериментального методу тензометрії. У підсумку, інтеграція МКЕ і тензометрії дозволила отримати точні дані про стан конструкцій, що є критично важливим для забезпечення їх безпеки і ефективності в експлуатації.

Розрахунок параметрів модернізованого рівняння Вейбулла

А.В. Конопльов — 2025-03-23

Результати випробувань на опір втоми описують різними рівняннями, найбільш поширеними з яких є степеневе рівняння, показникове рівняння та рівняння Вейбулла. Вибір кожного з них залежить від конкретного розв'язува- ного завдання. Найчастіше віддають перевагу двопараметричним рівнянням ‒ степеневому і показниковому, як найпростішим і найуніверсальнішим. Для вибору того чи іншого рівняння необхідно встановити критерій, або групу критеріїв, за допомогою яких можна було б обґрунтувати прийняте рішення. Одним із таких очевидних критеріїв є коефіцієнт кореляції. Результати численних експериментів свідчать про те, що він практично однаковий для степеневої та показникової моделей кривої втоми, а для рівняння Вейбулла, у його канонічному вигляді, як правило, незначно менший. У роботі вирішено завдання підвищення коефіцієнта кореляції рівняння Вейбулла за рахунок заміни одного з параметрів (границі витривалості) на змінну величину. Необхідний результат було досягнуто за рахунок варіювання трьох величин цього рівняння при побудові кривої втоми за допомогою метода найменших квадратів. Обчислення проводили в програмі Excel, а також у системі комп'ютерної математики Maxima

Аналіз проактивного обслуговування турбокомпресорів

О.О. Сторчак — 2025-03-23

У цій статті проведено аналіз виконаних робіт по підвищенню надійності та технічної експлуатації турбокомпресорного обладнання. За допомогою проактивного методу стає доцільним використовувати результати досліджень, а також застосовувати опит придбаний за роки технічної експлуатації обладнання на інші одно типові установки в різних галузях. В статті показано вдалий приклад використання результатів дослідницької прикладної роботи на танкерах морського флоту у становленні технічної експлуатації турбокомпресорів Одеського припортового заводу. Результати впроваджені в процес технічної експлуатації та отримали подальший розвиток дослідницько-прикладного характеру. Досвід отриманий при технічній експлуатації турбокомпресорного обладнання можливо і потрібно переносити і реалізовувати знов на суднах турбоходах, а також в інших областях транспортної галузі. Описані в статті епізоди дозволяють підвищити надійність та довговічність технічної експлуатації суднових головних турбін та турбоприводів

Енергетичні параметри перетворювачів постійної напруги модульної структури при граничному режимі функціонування

О.В. Кочетков — 2025-03-23

Проаналізовано принципи та методи дослідження енергетичних параметрів перетворювачів постійної напруги модульної структури з використанням узагальнених математичних моделей для розрахунку діючих значень струмів, потужності втрат і коефіцієнта корисної дії перетворювачів постійної напруги понижуючого типу. Обґрунтовано кілька основних напрямів дослідження енергетичних параметрів понижуючих перетворювачів модульної структури при граничному режимі. Наведено результати досліджень та виявлені особливості параметрів діючих значень струмів, понижуючих перетворювачів постійної напруги при однофазному та багатофазному принципах перетворення з граничним режимом функціонування.

Порівняльний аналіз точності оцінки руйнівного напруження при прискорених випробуваннях на опір втомі

А.В. Конопльов — 2025-03-23

Розглянуто проблему, пов'язану з визначенням похибки розрахункового руйнівного напруження залежно від величини границі витривалості, коефіцієнта кореляції та суми накопичених пошкоджень. За рівняння кривої втоми розглядалися три основні моделі: степенева, показникова та Вейбулла. Вважали, що накопичення втомних пошкоджень відбувається лінійно відповідно до гіпотези Пальгрема – Майнера. Розрахункові формули визначення похибок руйнівного напруження були отримані за допомогою рішення систем, до яких входили відповідні рівняння кривої втоми та інтегральні вирази підсумовування втомних пошкоджень. В результаті проведення досліджень було встановлено, що зі збільшенням границі витривалості похибки руйнівного напруження зміщуються в область від’ємних значень. Їхні абсолютні значення для всіх трьох розглянутих рівнянь кривої втоми практично не залежать від величини границі витривалості. Ці похибки, у залежно від коефіцієнта кореляції приймають як додатні, так і від’ємні значення. При цьому закономірність їхнього явного зростання чи спадання відсутня. Залежності похибок руйнівного напруження, зі збільшенням суми накопичених пошкоджень, безперервно зміщуються з області додатних значень у від’ємну область, проходячи через нульове значення при величині цієї суми близької до одиниці. Розрахунки показали, що похибки руйнівних напружень порівняно з експериментальними у найгіршому випадку не перевищили 6%.

Аналіз людського елементу в контексті розвитку морських автономних надводних суден

Г.Г. Томчаковський — 2025-03-23

У статті представлено комплексний аналіз ролі людського елементу в контексті розвитку морських автономних надводних суден (Maritime Autonomous Surface Ship, MASS), що ґрунтується на систематичному дослідженні сучасних наукових публікацій і практичному досвіді впровадження автономних технологій у морській галузі. Дослідження базується на багатофакторному аналізі взаємодії людини й автоматизованих систем управління, включно з вивченням когнітивних, психологічних та ергономічних аспектів роботи операторів MASS. Проведено детальну оцінку наявних підходів до класифікації рівнів автономності морських надводних суден та їхнього впливу на безпеку судно плавства, з особливим акцентом на специфіку роботи віддалених операторів і бортового персоналу. У роботі представлено поглиблений аналіз статистичних даних аварій на морі, пов'язаних з людським елементом, і досліджено механізми трансформації ризиків при підвищенні рівня автономності суден. Особлива увага приділяється проблемам забезпечення безпеки на різних рівнях автономності, враховуючи потенційні ризики зіткнень, технічні збої та загрози кібербезпеці. Також, дослідження охоплює комплекс технологічних підходів, спрямованих на мінімізацію впливу людського елемента через впровадження інтелектуальних систем, вдосконалення адаптивних алгоритмів керування та розвиток сучасних комунікаційних рішень. На основі проведеного аналізу розроблено практичні рекомендації щодо вдосконалення систем підготовки персоналу, організації ефективної взаємодії між операторами та автоматизованими системами управління, а також запропоновано методологічні підходи до оцінки та мінімізації ризиків під час експлуатації MASS. Результати дослідження можуть бути використані під час розроблення нормативних документів, освітніх програм і систем управління безпекою в морській галузі, а також під час проектування нових поколінь автономних суден і систем управління ними.

Судноремонт та утилізація: екологічні виклики затонулих суден України

Н.І. Александровська — 2025-03-23

У статті досліджено актуальну проблему затоплених та покинутих суден в акваторіях України та їх вплив на екологічну безпеку морських та річкових акваторій. Проаналізовано масштаби проблеми як на глобальному рівні (понад 3 млн затонулих суден у Світовому океані), так і в межах України, де ситуація ускладнюється наявністю військових конфліктів та історичної спадщини затонулих об'єктів з часів Другої світової війни. Розглянуто основні екологічні загрози, пов'язані з затопленими суднами, включаючи забруднення водного середовища нафтопродуктами, токсичними речовинами з корабельних фарб та матеріалів, а також проблеми, спричинені корозією металевих корпусів. Окрему увагу приділено навігаційним ризикам, які створюють затонулі судна для активного судноплавства, зокрема можливість зіткнень через відсутність сигнальних вогнів та переміщення затонулих об'єктів під час штормів. Досліджено стан проблеми в Україні, включаючи детальний аналіз наявних даних щодо затонулих об'єктів у Чорному та Азовському морях, а також у річкових системах країни. Виявлено проблему відсутності точної статистики та недостатньої кількості гідрографічних досліджень для повної оцінки ситуації. Проаналізовано дані Реєстру підводної культурної спадщини України, який налічує 2041 об'єкт, включаючи 1672 об'єкти в акваторії Чорного моря та 155 об'єктів в акваторії Азовського моря. У роботі запропоновано можливі технічні рішення з підйому та утилізації затонулих суден, включаючи методи герметизації та заморожування. Детально розглянуто особливості різних технологій підйому суден та їх економічну доцільність. Проаналізовано законодавчу базу України щодо регулювання питань, пов'язаних з затопленими суднами та їх утилізацією, включаючи міжнародні стандарти ISO, Технічний регламент морського обладнання та національне законодавство. Представлено розроблений авторами алгоритм підйому та утилізації затонулих суден, який враховує технічні, екологічні та правові аспекти проблеми. Обґрунтовано необхідність системного підходу до вирішення проблеми затоплених суден, що включає удосконалення законодавчої бази, впровадження сучасних технічних рішень та посилення екологічного контролю. Окрему увагу приділено проблемі «покинутих суден», які становлять особливу небезпеку через відсутність екіпажу та контролю за їх станом. Наведено конкретні приклади таких суден та проаналізовано ризики, пов'язані з їх неконтрольованим дрейфом у морських акваторіях.

Обґрунтування схеми доставки рефрижераторних контейнерів методом Analytic Hierarchy Process

О.О. Волохов — 2025-03-23

Доставка рефрижераторних контейнерів є важливою складовою міжнародних логістичних систем, яка забезпечує збереження температурночутливих вантажів, таких як продукти харчування, фармацевтична продукція та інші товари, що потребують особливих умов транспортування. Ефективне планування транспортування рефрижераторних контейнерів є складним завданням через необхідність врахування численних факторів, серед яких витрати, час доставки, надійність, доступність ресурсів, екологічні аспекти та відповідність міжнародним стандартам. У статті розглянуто використання методу аналізу ієрархій (Analytic Hierarchy Process, AHP) для обґрунтування оптимальної схеми доставки рефрижераторних контейнерів. AHP є інструментом багатокритеріального аналізу, який дозволяє структурувати процес прийняття рішень за рахунок ієрархічного поділу проблеми, встановлення пріоритетів між критеріями та обґрунтування вибору на основі їх порівняння. Основною метою дослідження є побудова ієрархічної моделі, яка включає ключові критерії, що впливають на вибір логістичної схеми. У дослідженні враховано такі критерії, як вартість доставки, час доставки та надійність транспортування. На основі проведеного аналізу запропоновано оптимальні маршрути та транспортні засоби для перевезення рефрижераторних контейнерів. Результати дослідження демонструють, що метод AHP є ефективним інструментом для прийняття рішень у галузі логістики, оскільки дозволяє врахувати як кількісні, так і якісні аспекти. Запропонований підхід може бути використаний для оптимізації транспортних процесів не лише у сфері рефрижераторних перевезень, але й у ширшому контексті управління логістичними системами. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації логістичних процесів на підприємствах, що здійснюють перевезення рефрижераторних вантажів.

Розробка системи управління ризиками доставки вантажів на основі методу HAZOP та моделі XGBOOST

В.М. Пітерська — 2025-03-23

Метою дослідження є розробка системи управління ризиками на основі методу HAZOP та моделі XGBoost при доставці вантажів у міжнародному сполученні. Завдання дослідження складались з аналіз стану системи доставки вантажів та впливу ризиків на організацію здійснення транспортно-експедиторської діяльності, обґрунтування важливості застосування системи управління ризиками при організації доставки вантажів, запропонування методологічних основ, що забезпечать розробку ефективної системи доставки вантажів із застосуванням ризикоорієнтованого підходу, формування моделі функціонування системи управління ризиками в рамках методу HAZOP та моделі градієнтного бустингу XGBoost при організації доставки вантажів. Предметом дослідження є моделі і методи управління ризиками у системі доставки вантажів. Актуальність дослідження полягає у важливості розробки методології, яка буде враховувати специфіку сучасних систем доставки вантажів та дозволить оптимізувати процеси управління ризиками. Отримано наступні результати: було проаналізовано стан системи доставки вантажів і встановлена доцільність розробки системи управління ризиками при організації доставки. Визначено можливість застосування методу HAZOP при управлінні ризиками у системі доставки вантажів. Виявлено, що цей метод є структурованим та систематичним підходом до виявлення потенційних небезпек та операційних проблем. Встановлено, що він фокусується на аналізі відхилень від нормального режиму роботи, що дозволяє виявити приховані ризики, які можуть бути пропущені при використанні інших методів. Доведено, що модель градієнтного бустингу, як складова методу машинного навчання, може бути використаний для прогнозування та оцінки ризиків у системі доставки вантажів. На відміну від HAZOP, який є якісним методом, градієнтний бустинг дозволяє кількісно оцінити ризики на основі бази даних. Висновки: Встановлено, що в контексті доставки вантажів, метод HAZOP може допомогти виявити ризики, пов'язані з безпекою (аварії, пошкодження вантажу), ефективністю (затримки, перевитрати пального, простої транспорту), дотриманням нормативних вимог (порушення правил перевезення, штрафи, конфіскація вантажу), репутаційними втратами. При цьому при вико- ристанні моделі градієнтного бустингу XGBoost можна спрогнозувати ймовірності виникнення ризикових подій таких, як затримка доставки, пошкодження вантажу, аварії, оцінити вплив ризикових подій щодо фінансових втрат, втрат часу, репутаційних збитків, а також виявити фактори, що впливають на ризик у системі доставки вантажів. Поєднання методу HAZOP та моделі градієнтного бустингу XGBoost дозволяє створити більш ефективну систему управління ризиками, яка поєднує переваги обох методів. HAZOP може бути використаний для ідентифікації потенційних ризиків, а градієнтний бустинг – для їх кількісної оцінки та прогнозування у системі доставки вантажів.

Обчислення при нормуванні шуму

В.М. Палагута — 2025-03-23

Шум є шкідливим фактором, що становить загрозу здоров’ю працівників багатьох професій морської галузі. Вітчизняне законодавство з охорони праці передбачає ефективні інструменти нормування параметрів виробничого шуму [1]. В той же час об’єктивні процеси глобалізації світової економіки, інтеграція України в світову систему розподілення праці наполегливо вимагає знання і застосування міжнародних стандартів в галузі гігієни праці. Зокрема актуальним це стає в ході підготовки спеціалістів для роботи на суднах іноземних судноплавних компаній. З гігієнічної точки зору шумом є будь-який небажаний звук або звук, що не несе корисної інформації. В свою чергу звук, як фізичне явище представляє собою коливання тиску або густини суцільного середовища зокрема повітря. Звук характеризується такими фізичними параметрами. Частота звуку – слуховий аналізатор людини сприймає звукові коливання з частотою, що лежить в діапазоні від 16 до 20 · 103 Гц. Проте використання абсолютних значень інтенсивності звуку або звуко- вого тиску в практичній акустиці є неприйнятним через дію основного психо- фізичного закону Вебера-Фехнера, що змушує використовувати відносні логариф- мічні параметри: логарифмічний рівень інтенсивності та логарифмічний рівень звукового тиску, які вимірюються у відносних логарифмічних одиницях – децибелах (дБ). Останній параметр є основним нормованим параметром виробничого шуму у вітчизняному законодавстві, а основним гігієнічним принципом нормування є обмеження рівня звукового тиску для різних категорій робіт. На відміну від вітчизняного міжнародне законодавство використовує під- хід, що полягає в нормуванні дози впливу, тобто рівня звукового тиску в комбінації з тривалістю впливу. Зокрема такий підхід лежить в основі стандарту Адмі- ністрації з виробничої безпеки та гігієни США (OSHA) [2]. Цей стандарт встановлює залежність між рівнем звукового тиску і допустимою експозицією шуму (тривалістю впливу) в табличній формі та у виг- ляді математичних залежностей, що містять експоненціальні та логарифмічні операнди і є досить незручними для практичного використання ‒ визначення допустимості умов роботи. Задача ускладняюється пропорційно кількості періо- дів з різним рівнем шуму протягом робочої зміни. З огляду на це видається доцільною розробка комп’ютерної програми для автоматизації розрахунків, пов’язаних із застосуванням стандарту OSHA 29 CFR 1910.95, ознайомленню з якою присвячена пропонована робота. Інтенсивність звуку – робота, яку виконує звукова хвиля на одиницю часу, віднесену до одиниці площі поверхні, нормальної до напрямку розповсюдження звукової хвилі, Вт/м2. Звуковий тиск – середньоквадратичне значення атмосферного тиску, що змінюється в наслідок проходження звукової хвилі, Па.

Штучний інтелект в системі Moodle

М.В. Адамчук — 2025-03-23

У статті розглянуто можливості інтеграції штучного інтелекту (ШІ) у систему дистанційного навчання Moodle. Досліджено процес автоматизації таких повсякденних завдань, як підготовка тестових питань, адаптацію навчального контенту, створення індивідуальних траєкторій навчання. Окрему увагу приділено використанню інструментів ChatGPT та платформи OpenAI для створення та налаштування інтелектуальних помічників. Автори визначили основні переваги, виклики та етичні аспекти впровадження ШІ у дистанційну освіту. У статті надано практичні рекомендації щодо застосування ШІ в рамках покращення навчального процесу.

Ідентифікація користувачів за клавіатурним почерком з використанням нейронних мереж

Ю.В. Даус — 2025-03-23

В наш час цифрових технологій одною з провідних задач в кібербезпеці є надійна ідентифікація користувачів. В останні роки стрімко набувають популярності біометричні методи, які дають змогу чітко ідентифікувати користувача. Одним з найбільш поширених кіберзлочинів є викрадання паролів, та вхід с цими даними до різноманітних сервісів: банківського, страхового, учбового, податкового. Там кіберзлочинці, отримуючи права та доступ до інформації користувачів, завдають громадянам фінансових, репутаційних та моральних втрат. Ще більше втрат можуть отримати приватні та державні установи внаслідок витоку персональних даних, приватної інформації про майновий та фінансовий стан. Щороку потужність та кількість кібератак з використанням викрадених паролів тільки зростає. Тому необхідно розробити комплекс методів та заходів для протидії таким кібератакам. Одним з біометричних методів ідентифікації користувача є поведінковий біометричний метод з використанням клавіатурного почерку, який є індивідуальною особливістю кожної людини. Для отримання характеристик клавіатурного почерку не потрібно ніяких додаткових датчиків та сенсорів – достатньо звичайної клавіатури та деякого програмного забезпечення. У статті розглянуті основні характеристики клавіатурного почерку, застосована нейронна мережа для розпізнавання авторського та неавторського введення пароля. Загалом вдалося побудувати доволі просту та ефективну нейронну мережу для ідентифікації користувачів по клавіатурному почерку. Використання даної методики може значно підсилити достовірність ідентифікації користувачів і кібербезпеку інформаційних телекомунікаційних систем.