«AP26102347 — Машиналық оқыту әдістерін қолдану арқылы теміржол рельстеріндегі ақауларды анықтауға арналған бағытталған құйынды ток датчигі негізіндегі жүйелерді әзірлеу және жетілдіру»

Осы жобаны іске асыру қолданыстағы вихретоктық бақылау (ВТК) датчигінің прототипін жетілдіруге және оны рельс жолдарындағы жергілікті ақауларды ерте анықтауға бағытталған кешенді жүйеге интеграциялауға мүмкіндік береді. Бұл теміржол саласындағы апатты жағдайлардың алдын алуға ықпал етеді.

Теміржолдар маңызды көлік түрі болып қала береді, алайда рельстер механикалық, жылулық және коррозиялық жүктемелерге ұшырайды, бұл олардың бетінде ақаулардың пайда болуына және құрылымдық тұтастығының төмендеуіне әкеледі. Қозғалыс жылдамдығы мен өткізу қабілетінің артуы рельстердің оңтайлы күйін сақтауды талап етеді, сондықтан бұзбайтын бақылау (ББ) шешуші рөл атқарады. Қолданыстағы инспекция әдістері негізінен визуалды бақылауға сүйенеді, ол инспектордың біліктілігіне тәуелді және тек беткі ақауларды анықтаумен шектеледі. Қол жетімді технологиялардың шектеулілігі ақауларды сенімді анықтау мен деректерді тиімді өңдеу міндетін қиындатады.

Вихретоктық бақылау (ВТК) жоғары дәлдігі мен өнімділігі арқасында барған сайын сұранысқа ие. Бұл зерттеу рельс бетінің күйін нақты уақыт режимінде бақылауға арналған оңтайландырылған ВТК-датчиктерін әзірлеуге бағытталған. Негізгі назар — дәнекерлеу жіктеріндегі және рельс басының бүйір қырларындағы жарықтарды анықтауға. Жоба жаңа бағытталған датчик жасауды және қолданыстағы жабдықты жаңғыртуды қамтиды, бұл диагноздың дәлдігін арттыруға және қауіпті ақауларды өткізіп алу ықтималдығын төмендетуге мүмкіндік береді.

Сонымен қатар, машиналық оқыту әдістерін енгізу ақауларды жіктеуді жақсартуға және сигналдарды өңдеу алгоритмдерінің тиімділігін арттыруға бағытталған. Жобаның нәтижесінде жабдықты коммерцияландыру деңгейі көтеріледі, отандық дефектоскопияның бәсекеге қабілеттілігі артады және бағытталған ВТК-датчикке арналған арнайы бағдарламалық қамтамасыз ету әзірленеді.

Зерттеудің негізгі нәтижелері көрсетілген:

10. Mussatayev, R. Kempka, and M. Alanesi, “Towards Advancing Real-Time Railroad Inspection Using a Directional Eddy Current Probe,” Sensors, vol. 24, no. 20, p. 6702, Oct. 2024, doi: 10.3390/s24206702.
11. Mussatayev, Mohammed Ali Fakih, Mark Fitzgerald, Roger Lewis, Abay Beisenbekov, Gulsim Rysbayeva, Berik Rysbayev. Advanced real-time rail monitoring system based on directional eddy current probe, submitted to NDT and E International. It has been assigned the following manuscript number: NDTEINT-D-24-00962.
12. Mussatayev, “Eddy current testing probe for detecting defects in electrically conductive materials of complex shape. Patent for utility model № 9390”

AP23487831 — «Инновациялық жылжымалы құрам экипажының динамикалық қасиеттерін зерттеу үшін жолдың кедір-бұдырлықтарын теориялық-эксперименттік зерттеулер негізінде модельдеу»

Жобаның мақсаты – жолдың тік және көлденең кедір-бұдырлықтарын модельдеу негізінде инновациялық жылжымалы құрамның жетілдірілген және оңтайлы конструкциялық элементтерін теориялық және эксперименттік тұрғыдан негіздеу.
Жылжымалы құрам мен теміржол жолының өзара әрекеттесуі зерттеуге күрделі инженерлік міндет болып табылады. Нақты жағдайларда рельстер мен дөңгелектердің жүріс бетінде кедір-бұдырлықтар және өзге технологиялық ерекшеліктер болады, соның салдарынан жылжымалы құрамның конструкциялық элементтерінде тербелістер пайда болады. Жылжымалы құрамның қозғалыс қауіпсіздігі, теміржол көлігінің ырғағы мен тиімділігі тек теміржол жолының жағдайына ғана емес, жылжымалы құрамның динамикалық сипаттамаларына да тікелей байланысты. Кедір-бұдыр жолмен қозғалған кезде пайда болатын тербелістер жолаушылардың жайлылығына әсер етеді. Сонымен бірге, бұл тербелістер жылжымалы құрамның пайдаланушылық қасиеттерін төмендетеді, сондықтан заманауи көлікке қойылатын негізгі талаптардың бірі – жүріс тегістігін және жүріс жайлылығын арттыру.

Жоба аясында келесі жұмыстар атқарылады:

• жол кедір-бұдырлықтарын ескеретін және «экипаж–жол» жүйесінің динамикасын сипаттайтын, қатты диагоналды байланыстарды ескеріп, классикалық механиканың негізгі қағидаларына негізделген математикалық модель құру;
• қатты диагоналды байланыстары бар және кассеталық типтегі конусты подшипниктермен жабдықталған инновациялық жылжымалы құрамның сенімділік көрсеткіштерін шаршау беріктігі критерийі негізінде бағалау әдістемесін әзірлеу;
• кассеталық типтегі конусты подшипниктері бар штампталып-жиналған (штампосварной) экипаждың сенімділік көрсеткіштерін анықтауға арналған ықтималдық теориясына негізделген инженерлік есептеу әдістемесін әзірлеу;
• нақты және эквивалентті жүктемелер кезіндегі амплитуда нәтижелерін салыстырмалы бағалау негізінде шаршау қисығының дәрежелік теңдеуін құрастыру үшін эксперименттік деректерді статистикалық өңдеу әдістемесін әзірлеу;
• жолдың әртүрлі кедір-бұдырлықтарын ескере отырып, инновациялық жылжымалы құрамның динамикалық сипаттамаларын бағалау бойынша конструкциялық шешімдер кешенін әзірлеу.

Жоба аясында жүргізілетін теориялық және эксперименттік зерттеулер жол кедір-бұдырлықтарының әртүрлі түрлерін ескеретін инновациялық жылжымалы құрамның мамандандырылған есептік схемалары мен математикалық модельдерін әзірлеуге мүмкіндік береді. Осылайша, жол кедір-бұдырлықтарының экипаж динамикасына әсерін зерттеу инновациялық жылжымалы құрамның динамикалық қасиеттерін жақсартуға және кедір-бұдырлықтардың геометриялық параметрлерін реттейтін нормативтік құжаттамаға толықтырулар бойынша ұсыныстар әзірлеуге бағытталады.

Негізгі ғылыми нәтижелер:

1. Жол кедір-бұдырлықтарын модельдеу және теориялық-эксперименттік зерттеулер негізінде инновациялық жылжымалы құрамның динамикалық қасиеттерін зерттеу,
   Солоненко В.Г., Мусаев Ж.С., Малик А.А., Махметова Н.М., Ахатов С.Т., Кибитова Р.К., Ивановцева Н.В.
   Алматы, 2025 – 222 бет.
   ISSN/ISBN 978-601-325-367-1 — Монография.
2. Solonenko, V.G.; Musayev, J.S.; Makhmetova, N.M.; Malik, A.A.; Yermoldina, G.T.; Akhatov, S.T.; Ivanovtseva, N.V.
   Dynamic Analysis of Railway Vehicle–Track Interaction: Modeling Elastic–Viscous Track Properties and Experimental Validation.
   Applied Sciences, 2025, 15, 7152. https://doi.org/10.3390/app15137152