Numerical modeling and optimization of waterjet based surface decontamination

The mission of this study is to investigate the high-pressure waterjet based surface decontamination. Our specific objective is to develop a practical procedure for selection of process conditions at given constraints and available knowledge. This investigation is expected to improve information processing in the course of material decontamination and assist in the implementation of the waterjet decontamination technology into practice. The development of a realistic procedure for processing of a chaotic and non-accurate information constitutes the main accomplishment of this study. The research involved acquisition of representative information about removal of brittle, elastic and viscous deposits. As a result an extended database representing jet based decoating has been compiled and feasibility of the damage free decontamination of various surfaces including highly sensitive ones is demonstrated. Artificial Intelligence techniques (Fuzzy Logic, Artificial Neural Networks, Genetic Computing) have been applied for processing of the acquired information and a realistic procedure of such an application has been developed and demonstrated. This procedure enables us to integrate available information about surface in question and existing numerical models. The developed procedure allows a user to incorporate both qualitative (linguistic) and quantitative (crisp) information into a process model and to predict operational conditions for treatment of an unknown surface using a readily detectable single experimental parameter that characterizes a deposit/substrata combination. The suggested technique is shown to perform reliably in the case of incomplete and chaotic information, where the traditional regression based methods fail. Numerical simulations of the two-phase flow inside a waterjet nozzle are conducted. Numerical solutions of the partial differential equations of the two-phase turbulent jet flow are obtained using FLUENT package. The numerical prediction of jet velocity profiles and the interface between the two phases (water - air) inside a nozzle are in good agreement with experimental data available in the literature. Thus the current problem setup and the results of simulations can be applied to improvement in the nozzle design. A realistic procedure for the design of the jet based surfaces decontamination developed, as a result of this study, is applied for optimization of the removal of the paint, rust, tar and rubber from the steel surface

Trapping a monster : Transgressing discursive and symbolic order in cyberspace

This work explores and attempts to identify the image of monstrosity that exists in cyberspace. Over the last few decades, the Internet has had a significant impact on society. The specific spatiality, materiality, and a mode of functioning of symbolic order in cyberspace influenced monsters and the way they function within the contemporary, digitally mediated society. By examining a hate comment case at the Higher School of Equality activist group, the author analyzes the process of the formation of the image of the monstrous and outlines its main features in cyberspace. Understanding of the existing image of monstrosity provides feedback on the contemporary fears of society and allows us to see what constitutes the present-day ultimate Other. The author focuses on the role of order as a condition for the existence of monsters who always attempt to transgress it. Two chapters of the work examine two types of order: discursive and symbolic ones. The first chapter analyzes the role of discursive order in the formation of the image of monstrous by implementing the ideas of discourse and normality. Normality plays a vital role in the formation of the image of monstrous because monsters are always what is outside of the norm. The contextuality of discursive normality implies that the image of monster is also contextual. Furthermore, through the concept of materiality of media, the work articulates cyberspace as a productive location which can have its own problematics and a specific image of monstrosity. New materialist approach establishes affirmative relations between cyberspace and real space and allows for a differing image of monstrosity to exist. The chapter also discusses how the current discourse in Russian social media influences the Higher School of Equality activist page. The second chapter discusses the existence of symbolic order in cyberspace as well as its potential to influence the image of monster. The author provides an overview of the idea of symbolic order and establishes its linkage to the concept of monstrosity. Next, the mode of functioning of symbolic order in cyberspace is examined. There are three hypotheses: the end of symbolic order in cyberspace, continuation of symbolic order in cyberspace, and continuation of symbolic order in cyberspace by other means. The author discusses each of the hypotheses and claims for the presence of symbolic order in cyberspace which enables the existence of monsters. Each chapter is followed by a case analysis where the described framework is applied to the Higher School of Equality case. Case analysis focuses on the dynamics that occur on the intersection of discursive normalities of Russian media and Higher School of Equality group. The conclusion part puts the results from two chapters together and discusses what constitutes the image of monster in cyberspace. The work identifies that the main features of the image of monster in cyberspace are its contextuality and the impossibility of complete externalization of a monster. Therefore, on the Internet, the multiplicity of internet pages and contexts allows to move between normalities and thus monstrosities easily. However, one is confronted by a situation where a subject can identify together with someone who can be a monster in a different context. It brings about the second feature which is the proximity of a monster due to the impossibility of its externalization. The work concludes that in cyberspace, each subject can potentially and contextually occupy the position of a monster

Technology development of Kryvyi Rih iron ore open pits within zones stoping of underground mine working

На современном этапе отработка залежей железных руд в Кривбассе ведется в условиях как совместных открытых и подземных горных работ, так и открытой разработки месторождений в зонах, подработанных подземными выработками. Приведенные технология и новые способы и устройства погашения воронок обрушения в пределах рабочей зоны карьеров путем засыпки их рядовыми скальными породами вскрыши непосредственно с поверхности, что позволяет существенно повысить безопасность горных работ в карьере и получить значительную экономию за счет предупреждения нарушения окружающей среды внешними отвалами.На сучасному етапі відробка покладів залізних руд у Кривбасі ведеться в умовах як сумісних відкритих і підземних гірничих робіт, так і відкритої розробки родовищ у зонах, що підроблені підземними виробками. Наведені технологія й нові способи та пристрої погашення вирв обрушення у межах робочої зони кар’єрів шляхом засипки їх рядовими скельними породами розкриву безпосередньо з поверхні, що дозволяє суттєво підвищити безпеку гірничих робіт у кар’єрі й отримати значну економію за рахунок попередження порушення довкілля зовнішніми відвалами.At present iron ore in Kryvbas is mined by both a combination of open pit and underground methods and by the open pit method in zones underworked by underground mining. The suggested technology and new methods of backfilling pit craters within the pit working area with rock overburden directly from the surface that enables substantial increase of mine safety and economy due to preventing environmental damage caused by surface dumps

Implementation of probabilistic approach to rock mass strength estimation while excavating through fault zones

Purpose. The paper addresses the rock mass state estimation while excavating a cross-heading through the area of regional fault “Bohdanivskyi” based on probabilistic approach to assessing the rock strength. Methods. The boundaries and fault zone extension are specified based on geological service database. This hazardous fault area has been confirmed, and the expected water inflow and methane emission have been identified based on the probe holes drilled ahead of the advancing face. To assess the strength of rocks, the statistical strength theory is used. Numerical simulation is performed using finite element method that is well-tested in geomechanical problems. Findings. The technique of rock mass strength estimation using structural factor based on statistical strength theory has been implemented to improve the adequacy of mathematical modeling. Numerical simulation of geomechanical processes based on finite element method and Hoek-Brown failure criterion is carried out. The changes of rock stress-strain state while excavating the cross-heading through various sites of the fault zone are determined depending on the level of rock disintegration. Originality. New regularities of rock mass behavior within the fault area are determined based on developed technique of rock strength assessment considering the rock mass disintegration and watering. Practical implications. Estimation of rock failure has resulted in designing the combination of support systems comprising metal sets, rockbolts and shotcrete.Мета. Стаття спрямована на оцінку стану породного масиву при проведенні відкаточного квершлагу через зону великого регіонального геологічного порушення “Богданівський” скид на основі ймовірнісного підходу до оцінки міцності гірських порід. Методика. Межі зони геологічного порушення визначалися із використанням бази даних геологічної служби. Значення очікуваного водотоку та наявність метану визначалися із використанням методу пробного буріння попереду вибою. Для оцінки міцності гірських порід використана статистична теорія міцності. Чисельне моделювання проводилося з використання добре апробованого в задачах геомеханіки методу скінченних елементів. Результати. Методика оцінки міцності масиву гірських порід, що заснована на статистичній теорії міцності, була використана для підвищення адекватності математичного моделювання. Виконано чисельне моделювання геомеханічних процесів на основі методу скінченних елементів і критерію міцності Хока-Брауна. Визначено зміни напружено-деформованого стану порід при проведенні відкаточного квершлагу через різні ділянки зони геологічного порушення в залежності від ступеню дезінтеграції порід. Наукова новизна. Встановлено нові закономірності поведінки породного масиву в зоні геологічного порушення на основі оцінки міцності порід, що враховує ступінь дезінтеграції й обводнення породного масиву. Практична значимість. Адекватна оцінка міцності породного масиву і ступеня його зрушеності дозволила розробити комбіноване кріплення, що включає металеву арку, анкерну систему та шар торкретбетону.Цель. Статья направлена на оценку состояния породного массива при проведении откаточного квершлага через зону крупного регионального геологического нарушения “Богдановский” сброс на основе вероятностного подхода к оценке прочности горных пород. Методика. Границы зоны геологического нарушения определялись с использованием базы данных геологической службы. Значения ожидаемого водопритока и наличие метана определялись с использованием метода пробных бурений, выполняемых впереди забоя выработки. Для оценки прочности горных пород использована статистическая теория прочности. Численное моделирование выполнено с использованием метода конечных элементов, хорошо апробированного в задачах геомеханики. Результаты. Методика оценки прочности массива горных пород, основанная на статистической теории прочности, применена с целью повышения адекватности математического моделирования. Выполнено численное моделирование геомеханических процессов на основе метода конечных элементов и критерия прочности Хока-Брауна. Определены изменения напряженно-деформированного состояния пород при проведении откаточного квершлага через различные участки зоны геологического нарушения в зависимости от степени дезинтеграции пород. Научная новизна. Установлены новые закономерности поведения породного массива в зоне геологического нарушения на основе оценки прочности пород, учитывающей степень дезинтеграции и обводнения породного массива. Практическая значимость. Адекватная оценка прочности породного массива и степени его нарушенности позволила разработать комбинированную крепь, включающую металлическую арку, анкерную систему и слой торкретбетона.This work was supported by PJS Company “DTEK Pavlohradvuhillia”, grants No. 050420/372-PU-SHUTr. The authors would like to thank all technical staff of the mine “Samarska” for the help during the in situ observation

Theoretical and Methodological Principles of Studying the Impact of Foreign Economic Factors on the Economic Security of Ukraine’s Regions

The relationship between the components of regional economic security and their dependence on changes taking place in the external environment is analyzed. It is proved that such components of regional economic security as foreign trade, productive, scientific and technological, and investment components are directly influenced by foreign economic factors, as these life spheres are subject to the rise of primary effects or consequences of external factors. A five-step methodology to study the way foreign economic factors influence regional economic security is developed. At the first step, external environment is analyzed, and a system of indicators is formed taking into account relevant external factors influencing the components of economic security, where the primary effects of the impact of these factors are observed. The second step involves the following: determining the integrated indicator for each component of the regional economic security; assessing the impact of foreign economic factors produced on the change of the relevant integrated indicator by the sensitivity method; and ranking indicators according to the level of threats arising from the deterioration of the correspondence of their actual values to security criteria. The third step is only relevant for the most influential indicators directly related to foreign economic factors. Here, change forecasts are developed. The fourth step concerns indicators with a probability of less than 50% of the optimistic change forecast and more than 50% of the pessimistic change forecast, which requires justification of measures taken to optimize them and ensure compliance with economic security criteria. The fifth step is modeling economic security components for a short term period by the method of change forecasts using hypothetical values of indicators calculated on the basis of forecasting

Improving the Mechanism of Strategic Management of Structural Transformations of the Economy of Cities of Regional Significance in Lviv Region

The article analyzes the content of development strategies of cities of region significance in Lviv region and identifies the lack of goals, objectives and measures to improve the sectoral structure of the economy, as well as the limited ability of local authorities to influence the structure of the cities’ economy with the help of instruments that provide tax preferences for enterprises of priority industries, investors, small and medium-sized businesses. In order to eliminate shortcomings in the strategic management of structural transformations of cities, directions of improvement of the existing institutional mechanism in terms of taxation of the investment, innovation and entrepreneurial activity of enterprises of priority sectors of the economy, investors who finance the development of high-tech industries and high-tech types of economic activity, as well as enterprises operating within special modes of economic activity, are proposed. It is substantiated that the introduction of real tax preferences for enterprises will ensure the implementation of effective structural policy at the local level, since the authorities will receive real levers to increase investment, innovative, entrepreneurial activity in priority sectors of the economy. In order to strengthen control and responsibility for the implementation of strategic tasks, it is proposed to use the problem-target method in strategic planning of city development, which, unlike the program-target approach, provides for a clear allocation of resources between the goals aimed at solving structural problems in the economy. As result of the study, the list of indicators of structural changes in the economy and the basic principles of establishing quantitative criteria for achieving strategic goals to improve the structure of the economy of cities of region significance are determined

Simulation of the impact of foreign direct investment on the Ukraine’s economy in the conditions of post-war reconstruction

Досліджено динаміку обсягів накопичених прямих іноземних інвестицій в економіці України у 2010–2021 рр. та проаналізовано причини істотного зменшення надходжень ПІІ в економіку України, виведення іноземними інвесторами значних обсягів капіталу в періоди поглиблення економічної кризи. Проаналізовано структурні зміни прямих іноземних інвестицій в українській економіці за видами економічної діяльності та за галузями промисловості за період 2015–2021 років. За допомогою регресійного аналізу здійснено моделювання залежності економічного зростання України від зміни обсягів прямих іноземних інвестицій за умови завершення війни у 2023 р. Для побудови моделі лінійної регресії у дослідженні використано дані про ВВП України, ВВП у розрахунку на одну особу, обсяги накопичених ПІІ в економіці та їх щорічні надходження, обсяги прямих іноземних інвестицій в основні галузі економіки у 2010–2021 рр. та прогнозні значення цих показників у 2023–2025 рр. Результати дослідження підтвердили важливість збільшення як загальних обсягів прямих іноземних інвестицій, так і обсягів інвестицій, залучених у високотехнологічні галузі промисловості, для відновлення економіки України після завершення війни. Регресійний аналіз дозволив виявити безпосередній зв’язок між економічним зростанням України й обсягами накопичених прямих іноземних інвестицій в економіці та їх щорічного надходження. На основі моделі лінійної залежності економічного зростання України від прямих іноземних інвестицій розроблено прогнозні сценарії зміни ВВП України у фактичних цінах та ВВП у розрахунку на одного мешканця у 2023 р. за умови збільшення обсягів накопичених прямих іноземних інвестицій в економіці. В результаті дослідження не виявлено статистично значущої залежності економічного зростання України від обсягів накопичених ПІІ в металургійній галузі й у сфері інформації та телекомунікації. Регресійний аналіз підтвердив істотну пряму залежність економічного зростання України від обсягів ПІІ, залучених у машинобудівну промисловість, що доводить їх вагому роль у реалізації проектів повоєнного відновлення економіки УкраїниThe article examines the dynamics of accumulated foreign direct investment in the economy of Ukraine in 2010–2021 and analyzes the reasons for the significant decrease in FDI inflows to the economy of Ukraine, the withdrawal of significant amounts of capital by foreign investors in periods of deepening economic crisis. The structural changes of foreign direct investment in the Ukrainian economy by types of economic activity and by industry for the period 2015–2021 are analyzed. With the help of regression analysis, modeling of the dependence of economic growth of Ukraine on changes in the volume of foreign direct investments was carried out under the condition that the war ends in 2023. To build a linear regression model, data on the GDP of Ukraine, GDP per capita, the volume of accumulated FDI in the economy and their annual revenues, the volume of FDI in the main sectors of the economy in 2010–2021 and the forecast values of these indicators in 2023–2025. The results of the study confirmed the importance of increasing both the total volume of FDI and the volume of investment involved in high-tech industries industry, to restore the economy of Ukraine after the end of the war. Regression analysis made it possible to reveal a direct connection between the economic growth of Ukraine and the volume of accumulated FDI in the economy and their annual inflow. Based on the model of linear dependence of Ukraineʼs economic growth on foreign direct investments, forecast scenarios of changes in Ukraineʼs GDP in actual prices and GDP per capita in 2023 were developed, provided that the volume of accumulated FDI in the economy increases. As a result of the study, no statistically significant dependence of the economic growth of Ukraine on the volume of accumulated FDI in the metallurgical industry and in the in the field of information and telecommunications sector was found. The regression analysis confirmed the significant direct dependence of Ukraineʼs economic growth on the volume of FDI involved in the machine-building industry, which proves their important role in the implementation of post-war economic recovery projects of Ukraine

Institutional tools of de-shadowing of the market of transport services in Ukraine’s regions

У статті узагальнено найбільш поширені правопорушення в сфері автомобільних та залізничних перевезень, які обумовлюють існування тіньової складової ринку транспортних послуг. Проаналізовано динаміку коефіцієнта тіньової економіки ринку транспортних послуг в регіонах України у 2013-2019 рр. На основі системного підходу запропоновано модель детінізації ринку транспортних послуг, яка включає інституціональні інструменти, спрямовані на обмеження можливостей нелегальної діяльності перевізників. Обґрунтовано організаційні, економічні та технічні важелі реалізації інституціональних інструментів детінізації ринку транспортних послуг та виділено очікувані ефекти від їх запровадження.The purpose of the study is to develop ways to improve institutional tools for de-shadowing the market of transport services in the regions of Ukraine. The most common offenses in the field of road and rail transport, which determine the existence of the shadow component of the market of transport services, are summarized. The structure of the market of transport services by volumes of transported cargoes and passengers is analyzed. The dynamics of the coefficient of the shadow economy of the market of transport services in the regions of Ukraine in 2013-2019 was studied. Based on a systematic approach, a model of deshadowing of the transport services market is proposed, which includes institutional tools aimed at limiting the opportunities for illegal activities of carriers. Organizational, economic and technical levers of realization of institutional tools of de-shadowing of the market of transport services are substantiated. Organizational levers provide equal conditions for participation of all carriers in tenders for the right to serve urban and suburban routes, effective control over the activities of carriers and the inevitability of punishment for offenders. Economic levers aimed at legalizing shadow cash flows include measures to reduce the tax burden on businesses, improve the mechanism of transportation of privileged categories of passengers and accounting for passengers and cash. Technical levers are to ensure the renewal of vehicles, the introduction of electronic document management, creating comfortable and convenient conditions for fare payment and to control its implementation by passengers. The introduction of the proposed tools to de-shadow the market of transport services will increase the efficiency of using the potential of transport services in the regions of Ukraine, as well as obtaining economic, social and environmental effects for regional development. Keywords: shadow economy, transport services, region, market de-shadowing model, institutional tools

NUMERICAL SIMULATION OF JOINTED ROCK MASS IN GEOMECHANICAL PROBLEMS

Study the possibility of realistically numerical simulation of a jointed rock mass and estimate the design rock mass strength involving discontinuity surface conditions and various shapes and sizes of rock blocks