Науково-дослідна робота, що виконується на кафедрі автомобілів та технології їх експлуатації у межах робочого часу викладачів:

Тема 1:  “Дослідження енергоефективності транспортних засобів в умовах міської мобільності”. № держреєстрації 0122U201380, від 06-11-2022.

Наукові керівники: Костьян Н. Л., Тарандушка Л.А.

Науковий результат: Для оцінювання енергоефективності транспортних засобів в межах транспортної системи міста побудовано морфологічну структуру даної системи. Морфологічна структура представлена у вигляді морфологічної матриці. На основі морфологічної матриці розроблено математичну залежність для синтезу окремої конфігурації системи та критерій енергоефективності системи. Запропоновано механізм переходу від морфологічної моделі системи до нечіткої моделі виведення.

Виконано синтез 25 конфігурацій транспортної системи на основі експериментальних даних щодо стану системи на прикладі дев’яти населених пунктів України та Польщі. Спостереження за станом відповідних транспортних систем проведено із залученням 16 транспортних засобів, за різних часових та погодних умов. Вибір транспортних засобів здійснено за критерієм забезпечення всіх можливих значень атрибутів транспортних засобів в синтезованих конфігураціях.

Побудовано нелінійні моделі для оцінювання енергоефективності транспортних засобів в межах транспортної системи. Зазначені моделі містять бази правил нечіткого виведення, які утворені на основі морфологічних формул різних конфігурацій системи. Терми доменів кожного параметру задані трапецієвидними функціями належності, вигляд яких підібрано експериментальним шляхом за критерієм найменшої помилки моделювання. Проведено оцінювання впливу параметрів транспортної системи на енергоефективність транспортних засобів для конфігурацій контрольної вибірки.

Практична значимість отриманих результатів: Даний підхід забезпечує реалізацію адекватних технологічних та організаційних рішень стосовно пасажирських та вантажних перевезень через модернізацію або оновлення парку транспортних засобів. Результати дослідження також доречно використовувати при проектуванні ефективних механізмів керування транспортною інфраструктурою міст та дорожнім рухом в інтелектуальних транспортних системах.

Тема 2: „Дослідження аеродинамічної взаємодії мотоцикла та великогабаритного вантажного автомобіля”

Керівники НДР: д.т.н., професор Л.А. Тарандушка, к.т.н., доцент М.П. Рудь

Науковий результат:

У ході дослідження вперше було виконано комплексне CFD-моделювання аеродинамічної взаємодії між мотоциклом і великогабаритною вантажівкою, що рухаються з відносно близькою швидкістю в одному напрямку. Було порівняно ефективність чотирьох моделей турбулентності (Spalart-Allmaras, k-epsilon, k-omega) щодо прогнозування:

• структури повітряного потоку,
• аеродинамічних сил, що діють на транспортні засоби,
• точності моделювання відповідно до експериментальних даних,
• обчислювальних витрат при використанні кожної з моделей.

Дослідження надало нові дані про зміну аеродинамічного опору та нестійкості мотоцикла при обгоні/русі позаду вантажного автомобіля, що поглиблює теоретичні уявлення про безпеку дорожнього руху та аеродинамічні взаємодії в транспортному потоці.

Практична значимість:

1. Покращення безпеки дорожнього руху: отримані результати дозволяють краще оцінити ризики для мотоциклістів при русі позаду або поряд із вантажівками, що може бути враховано при розробці інженерних рекомендацій для дорожньої інфраструктури та засобів активної безпеки.
2. Оптимізація конструкцій транспортних засобів: дані щодо аеродинамічного впливу можуть бути використані виробниками мотоциклів та вантажних авто для розробки конструктивних змін, спрямованих на зменшення турбулентних зон та поліпшення стійкості ТЗ.
3. Удосконалення методик CFD-моделювання: практичне порівняння моделей турбулентності забезпечує базу для вибору найбільш ефективної моделі залежно від поставлених задач – точності, часу обчислень, ресурсозатрат.
4. Навчальна цінність: результати можуть бути використані в освітніх програмах для підготовки фахівців з транспортного моделювання, безпеки руху, прикладної аеродинаміки.