Обґрунтування симуляційної моделі статичного арочного склепіння у рухомому масиві сипкого матеріалу

Богдан Анатолійович Шелудченко; Олександр Васильович Медведський; Олег Борисович Плужніков; Віктор Романович Білецький; Віктор Миколайович Боровський; Валерій Анатолійович Яновський

doi:10.26642/ten-2025-1(95)-107-117

Автор(и)

Богдан Анатолійович Шелудченко Поліський національний університет, Україна http://orcid.org/0000-0002-8137-0905
Олександр Васильович Медведський Поліський національний університет, Україна http://orcid.org/0000-0001-7458-5337
Олег Борисович Плужніков Поліський національний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9060-7775
Віктор Романович Білецький Поліський національний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-9431-6350
Віктор Миколайович Боровський Поліський національний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-1759-8155
Валерій Анатолійович Яновський Державний університет "Житомирська політехніка", Україна https://orcid.org/0000-0002-1702-4282

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2025-1(95)-107-117

Ключові слова:

сипке середовище, хопер, реологія, модель-симулятор, конформне відображення, ланцюгова лінія, арочне склепіння

Анотація

За результатами аналізу практичної експлуатації широкої гами хоперів завантажувачів-розвантажувачів та дозаторів сипких матеріалів встановлено, що нерівномірний розподіл динамічного тиску в окремих зонах масиву сипкого середовища, який рухається в «рукавах»-хоперах, що обмежені абсолютно жорсткими стінками, зумовлює стохастичне утворення статичного арочного склепіння, яке порушує стабільність технологічного процесу дозування або навантажування-розвантажування кипи сипкого матеріалу. Встановлено, що найдоцільнішою реологічною моделлю для виконання аналітичних досліджень пружно-в’язко-пластичних ознак сипких середовищ є модель реологічного тіла Бінгама і, з огляду на стохастичність процесів утворення статичних арочних склепінь в рухомих масивах сипких середовищ, дослідження процесів утворення цих склепінь можуть бути реалізовані винятково за допомогою феноменологічних методів, які передбачають створення певної фізичної моделі-симулятора. Обґрунтована можливість фізичної реалізації моделі-симулятора твірної лінії стохастично утвореного статичного арочного склепіння в рухомому масиві сипкого матеріалу як конформно відображеного аналога ланцюгової лінії з подальшою його комп’ютерною візуалізацією. Виконана перевірка на адекватність за феноменологічними ознаками пропонованої моделі-симулятора доводить, що така модель може бути використана для дослідження закономірностей динаміки масивів сипких середовищ з різними механічними, реологічними та феноменологічними властивостями.

Посилання

Datsyshyn, O.V., Tkachuk, A.I., Hvozdiev, O.V.et al. (2008), Tekhnolohichne obladnannia zernopererobnykh ta oliinykh vyrobnytstv, navchalnyi posibnyk, in Datsyshyna, O.V. (ed.), Nova Knyha, Vinnytsia, 488 р.

Biletskoho, V.S. (ed.) (2013), Mala hirnycha entsyklopediia, u 3 t., Skhidnyi vydavnychyi dim, Donetsk, Vol. 3, S–Ya, 644 р.

Shmyh, R.A., Boiarchuk, V.M., Dobrianskyi, I.M. and Barabash, V.M. (2010), Sklepinnia, terminolohichnyi slovnyk-dovidnyk z budivnytstva ta arkhitektury, in Shmyha, R.A. (ed), Lviv, 178 р.

Sheludchenko, B.A., Syvak, R.I. and Pluzhnikov, O.B. (2024), Dynamika formozminy v umovakh skladnoho napruzheno-deformovanoho stanu, monohrafiia, Lambert Academic Publishing, 138 р.

Dmytriv, V.T. and Horodniak, R.V. (2008), «Ohliad teorii i modelei rukhu sypkykh materialiv u bunkerakh za atmosfernoho tysku», Visnyk Lvivskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu, Ahroinzhenerni doslidzhennia, No. 12 (2), рр. 303 – 310.

Sheludchenko, L.S., Sheludchenko, B.A., Bakhmat, O.M. et al. (2017), Modeliuvannia i prohnozuvannia dynamiky pryrodno-tekhnohennykh heoekosystem, Kalihraf, Kamnets-Podilskyi, 216 р.

Stefanovych, D.L. (2019), Nezbahnennyi Leonardo, KPI im. Ihoria Sikorskoho, Kyiv, 80 р.

Arasse, D. (1997), Leonardo da Vinci, Konecky & Konecky, 560 р.

Yarosh, Ya.D, Sheludchenko, B.A., Kondratiuk, A.M. et al. (2020), «Rivnovaha “lantsiuhovoi linii” petli hnuchkoi nytky, yaka rukhaietsia u sypuchomu viazko-plastychnomu seredovyshchi», Naukovi horyzonty, Scientific horizons, Naukovyi zhurnal, No. 04 (89), рр. 65–71, doi: 10.33249/2663-2144-2020-89-4-65-7.

Pratsovytyi, M.V. and Honcharenko, Ya.V. (2005), Linii na evklidovii ploshchyni, NPU im. M.P. Drahomanova, Kyiv, 44 р.

Bazhenov, V.G. (2007), «Mathematical modeling and methods of indentifying strain and strength characteristics of materials», Physical Mesomechanics, Vol. 10, Issues 5–6, рр. 302–314, doi: 10.1016/j.physme.2007.11.009.

Liashko, I.I., Yemelianov, V.F. and Boiarchuk, O.K. (1993), Matematychnyi analiz, Part 2, Vyshcha shkola, Kyiv, 375 р.

Список використаної літератури:

Технологічне обладнання зернопереробних та олійних виробництв : навчальний посібник / О.В. Дацишин, А.І. Ткачук, О.В. Гвоздєв та ін. ; за ред. О.В. Дацишина. – Вінниця : Нова Книга, 2008. – 488 с.

Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В.С. Білецького. – Донецьк : Східний видавничий дім, 2013. – Т. 3 : С–Я. – 644 с.

Склепіння : термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури / Р.А. Шмиг, В.М. Боярчук, І.М. Добрянський, В.М. Барабаш ; за заг. ред. Р.А. Шмига. – Львів, 2010. – 178 с.

Шелудченко Б.А. Динаміка формозміни в умовах складного напружено-деформованого стану : монографія / Б.А. Шелудченко, Р.І. Сивак, О.Б. Плужніков. – Lambert Academic Publishing, 2024. – 138 с.

Дмитрів В.Т. Огляд теорій і моделей руху сипких матеріалів у бункерах за атмосферного тиску / В.Т. Дмитрів, Р.В. Городняк // Вісник Львівського національного аграрного університету : Агроінженерні дослідження. – 2008. – № 12 (2). – С. 303–310.

Моделювання і прогнозування динаміки природно-техногенних геоекосистем / Л.С. Шелудченко, Б.А. Шелудченко, О.М. Бахмат та ін. – Кам’нець-Подільський : Каліграф, 2017. – 216 с.

Стефанович Д.Л. Незбагненний Леонардо / Д.Л. Стефанович. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. – 80 с.

Arasse D. Leonardo da Vinci / D.Arasse. – Konecky & Konecky, 1997. – 560 р.

Рівновага «ланцюгової лінії» петлі гнучкої нитки, яка рухається у сипучому в’язко-пластичному середовищі / Я.Д. Ярош, Б.А. Шелудченко, А.М. Кондратюк та ін. // «Наукові горизонти», «Scientific horizons», Науковий журнал. – 2020. – № 04 (89). – С. 65–71. DOI: 10.33249/2663-2144-2020-89-4-65-7.

Працьовитий М.В. Лінії на евклідовій площині / М.В. Працьовитий, Я.В. Гончаренко. – Київ : НПУ ім. М.П. Драгоманова, 2005. – 44 с.

V.G. Bazhenov Mathematical modeling and methods of indentifying strain and strength characteristics of materials / V.G. Bazhenov // Physical Mesomechanics. – 2007. – Vol. 10, Issues 5–6. – P. 302–314. DOI: 10.1016/j.physme.2007.11.009.

Ляшко І.І. Математичний аналіз : Частина 2 / І.І. Ляшко, В.Ф. Ємельянов, О.К. Боярчук. – Київ : Вища школа, 1993. – 375 с.