ivdon3@bk.ru
Выполнен обзор методов расчета параметров микроклимата. Рассмотрена возможность использования существующих математических моделей для описания аэродинамических характеристик вентиляционных клапанов и оптимизации их рабочих показателей: производительности, гидравлического сопротивления, плотности, времени отклика и других параметров, формирующих их КПД. С целью оценки соответствия полученных математических зависимостей проведен физический эксперимент. Выполнена проверка адекватности математической модели путем сравнения результатов расчета параметров внутренней среды в программно-вычислительном комплексе SolidWorks с данными эксперимента.
Ключевые слова: параметры микроклимата, тепломассообмен, математическое моделирование, сопротивление теплопередаче, экспериментальное исследование микроклимата, подвижность воздуха, клапан
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.22 - Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В последние несколько лет такие объекты стали выводиться за черту городов и возводить заново на новых, не освоенных территориях. А на освободившейся территории начинается новая застройка с интенсивным освоением подземного пространства. Стратегический инновационный подход к реализации проектов освоения высвобождаемой индустриальной территорией современного города является злободневным ответом на вопрос о совершенно новом понимании комфортной среды, в которой задействовано все: зонирование территории застройки, прокладка новых автомобильных дорог (улиц города), подземные сооружения и коммуникации, транспортная доступность, экологичность строительства. Без понимания о том, что проблема формирования жизненного пространства является комплексной, в итоге не будет получено комфортных условий существования человека. На этом и основываются различные современные зеленые стандарты строительства.
Ключевые слова: редевелопмент, зеленый стандарт, BREEAM, индустриальные территории, промышленные объекты, реконструкция, реновация, комплексное освоение территории, сертификат
Статья является обзорной, посвящена приборам, используемым для опытного изучения напряжено-деформированного состояния грунтового основания, и методам их использования. Авторами рассмотрены два вида месдоз, проанализированы возможные преимущества разных их конструкций. Описаны общие случаи работы и потери несущей способности фундаментов неглубокого заложения.
Ключевые слова: Фундамент, строительство, фундамент мелкого заложения, механика грунтов, строительные конструкции, месдоза
05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Проблема исследования особенностей распространения звука в мелком море является актуальной задачей гидроакустики, поскольку связана с производственной деятельностью человека в прибрежных зонах и акваториях мелких морей. Мелкое море для звукового поля представляет собой волновод, в котором распространяются определенные моды. Такие особенности, как «вымирание» мод и дисперсия искажают картину звукового поля. Также возникает сложная помеховая обстановка из-за реверберационных помех и многократных переотражения. Чтобы избежать потери информации предлагается использовать узконаправленное параметрическое излучение без боковых лепестков. Рассмотрены вопросы выбора оборудования, рассчитан закон временной автоматической регулировки усиления (ВАРУ) для исследования донных слоев. Приведены результаты анализа эхограмм для глубин 1-2 м. Показана возможность идентификации слоев и аномалий.
Ключевые слова: мелкое море, распространение звука, модальность, волновод, закон ВАРУ, донные структуры, слои, профилограф, аномалии
Данная публикация посвящена методике нанесения покрытий из различных материалов на твердосплавные режущие инструменты методом электроискрового легирования, так же рассмотрен опыт применения данного метода на практике. Изучено формирование поверхностного слоя, его структура, проведены испытания резанием. Установлено, что покрытия из никеля и алюминия более стойкие по сравнению с покрытиями из меди и цинка.
Ключевые слова: покрытие, твердый сплав, режущий инструмент, износ, электроискровое легирование, шероховатость, твердость
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Проведено исследование влияния цеолитного носителя на физико-химические свойства кобальтовых катализаторов, приготовленных методом осаждения, прокаленных при 400 °C. Определены значения удельной поверхности катализаторов, степени восстановления кобальта, дисперсности металла и установлено наличие функциональных групп на поверхности катализаторов методами БЭТ, ТПВ, ТПД-Н2, ИК-спектроскопии.
Ключевые слова: катализатор, оксид кобальта, углеводороды, дисперсность, активная поверхность
Рассматривается полупроводниковая квантовая проволока (КП) содержащая примесный центр описываемый в рамках водородоподобной модели. Обсуждается возможность использования InSb КП в фотодетекторах инфракрасного оптического излучения. КП моделируется геометрически симметричным цилиндром, на оси которого в произвольной точке расположен примесный центр, с которым связано начало цилиндрической системы координат в которой производятся вычисления. Предполагается, что магнитная длина существенно меньше эффективного боровского радиуса – случай сильного магнитного поля. Такое приближение позволило сделать потенциал примеси эффективно одномерным и получить аналитически точные результаты расчетов. В приближении эффективной массы, в дипольном приближении получено выражение для матричных элементов оптических переходов электрона из основного состояние примеси в размерно-квантованные состояния КП для случая поперечной поляризации света и кейновским законом дисперсии носителей заряда.
Ключевые слова: матричные элементы оптических переходов, метод эффективной массы, квантовая проволока, дипольное приближение, размерно-квантованные состояния
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.10 - Физика полупроводников
Статья посвящена развитию моделей и алгоритмов расчета управляющих (советующих) воздействий при обучении операторов технологических процессов (на примере перегрузочных процессов и, в частности, портальных кранов) на компьютерных тренажерных комплексах (КТК). Предложен комплекс моделей и алгоритмов, на основе которых производится расчет управляющих воздействий относительно дискретных элементов управления крана и обеспечивается возможность перемещения груза в заданную позицию с минимизацией колебаний в конечной точке. Данные модели и алгоритмы используют изменяемые параметры технологического процесса, описываемые лингвистическими переменными, и настраиваемые характеристики моделей крана и двигателей, что позволяет производить расчет управляющих воздействий в зависимости от вида крана, специфики технологического процесса, используемой методики обучения операторов и других значимых факторов. Применение советующей системы на основе разработанных моделей и алгоритмов способствует улучшению процесса обучения операторов перегрузочных кранов на КТК и, как следствие, снижению вероятности возникновения аварийных ситуаций, уменьшению временных затрат и энергозатрат.
Ключевые слова: компьютерный тренажер, перегрузочные процессы, портальный кран, советующая система, управляющие воздействия, математическое моделирование, регулятор нечеткой логики
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.10 - Управление в социальных и экономических системах
В данной работе описан процесс инвентаризации оборудования в типовом отделе информационных технологий. Предложен новый подход к инвентаризации, который позволит избавить от «двойной работы» и решить ряд характерных проблем. Описана взаимосвязь с уже разработанным продуктом по мониторингу сетевой инфраструктуры.
Ключевые слова: мониторинг, сетевая инфраструктура, инвентаризация, QR-код, Telegram, информационные технологии, отдел информационных технологий
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.15 - Вычислительные машины, комплексы и компьютерные сети
В данной работе проводится анализ состояния уровня автоматизации энергетических объектов. Приводится наиболее рациональный метод оценки уровня автоматизации: рассмотрение каждого объекта энергетики (генерирующие предприятия, транспортные компании, потребители) в отдельности для наиболее эффективной оценки. Приводится анализ уровня автоматизации генерирующих компаний на примере теплоэлектростанций. Предлагается решение, направленное на повышение уровня автоматизации. Также приводится анализ уровня автоматизации транспортных компаний и потребителей на примере тепловой энергии. Предлагаются пути повышения уровня их автоматизации, направленные на повышение эффективности передачи и использования энергии. В статье приводится ряд преимуществ внедрения автоматизированных систем на объектах энергетики на примере автоматизированной системы диспетчерского управления на электростанциях и подстанциях. Также представлен ряд наиболее перспективных решений для повышения уровня автоматизации энергетических объектов.
Ключевые слова: автоматизация, энергетические объекты, автоматизированное диспетчерское управление, энергетический комплекс
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Требовалось разработать вариант построения фильтра для реализации его на ПЛИС в условиях ограничений ресурсов ПЛИС и времени на обработку. Были рассмотрены варианты построения фильтров и последовательная оптимизация структуры для реализации на ПЛИС. Были построены две модели с среде Matlab, где проводилось сравнение результатов обработки сигнала фильтрами при одинаковых параметрах. Моделирования показало, что фильтры идентичные.
Ключевые слова: ЦОС, КИХ-фильтр, конвейер, ПЛИС
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Объектом исследования является утилизационный теплообменный аппарат. Цель работы – разработать конструкцию теплообменного аппарата (ТА), используемого для утилизации теплоты отходящих газов газотурбинной установки (ГТУ), с увеличенной тепловой мощностью. В процессе работы проводился расчет и численное моделирование новой конструкции теплообменного аппарата. Результатом исследования стала конструкция газовоздушного теплообменного аппарата, требующая на 6,5 % меньше расхода теплоносителя (выхлопных газов) по сравнению с прототипом.
Ключевые слова: теплообменный аппарат, утилизация теплоты, энергоэффективность газотурбинной установки, численное моделирование, гаозовоздушный теплообменник
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются актуальные вопросы, связанные с моделированием физических процессов работы солнечных фотоэлектрических батарей. В процессе исследования проведена симуляция фотоэлектрических батарей в среде моделирования MATLAB/Simulink/Simscape. В качестве основного электрического параметра был выбран выходной ток солнечного элемента. Проверка работы модели проходила с использованием характеристик поликристаллического фотомодуля ABi-Solar P60270-D.
Ключевые слова: фотоэлектрические батареи, MATLAB/Simulink, напряжение, солнечная энергия, мощность, дефекты, контроль
Контроль ткани в технологической цепочке определяет структуру этой самой цепочки. В статье с помощью вероятностной модели проводится оценка целесообразности повторной обработки ткани в отделочном производстве.
Ключевые слова: ткань, брак, качество, партия, изделие, технологический дефект, повторная обработка, прибыль, потери
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В работе изучается вопрос влияния качества расчетной треугольной сетки на точность вычислений в различных вычислительных задачах. Известен пример Шварца, который показывает, что аппроксимация гладкой поверхности многогранной поверхностью может давать очень большие погрешности для вычисления площади поверхности. Это обусловлено тем, на сколько качественной является построенная триангуляция поверхности. Поэтому, естественно ожидать, что существует некоторая связь между определенной характеристикой триангуляции и точностью решения некоторой вычислительной задачи. В представленной статье в качестве такой характеристики выбирается величина – среднее значение минимального синуса угла всех треугольников расчетной сетки. В процессе численных экспериментов решалась задача Дирихле для уравнения Лапласа в круговом кольце, в которой рассчитывалась погрешность приближенного решения (использовался метод градиентного спуска для поиска решения соответствующей вариационной задачи.). Для кольца была построена серия триангуляций с равномерным разбиением по углу и неравномерным разбиением по радиусу в полярных координатах. На данном примере была показана линейная зависимость погрешности от . В статье приводятся как результаты вычисления с различными значениями , так и вычисление коэффициента корреляции исследуемых величин.
Ключевые слова: краевая задача, триангуляция Делоне,точность вычислений, задача Дирихле, математическое моделирование, треугольная сетка, минимальный угол треугольника, кусочно-линейная аппроксимация, вариационный метод, уравнение Лапласа.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрена одна из частей разработки устройства определения магнитных характеристик ферромагнитных материалов с эффектом памяти формы. Разработана функциональная схема устройства. Проведено моделирование работы устройства и исследование поведения сплава с эффектом памяти формы. Погрешность определения магнитной характеристики ФМПФ с использованием намагничивающей установки разрабатываемого устройства не превысила 0,25 %.
Ключевые слова: магнитострикционные материалы, основная кривая намагничивания, магнитный шунт, магнитный поток
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрена разработка устройства калибровки магнитометра, которое управляется микроконтроллером, Arduino [1, 2], который может принимать, обрабатывать и передавать необходимые команды периферийной части установки при помощи написанного кода программы. Необходимость буферных схем и элементов позволяет управлять устройствами ввода-вывода. С их помощью реализуются интерфейсные аппаратные средства. Были разработаны структурная и функциональная схемы устройства. А также проведен расчет параметров катушек Гельмгольца, построена их 3D модель. С помощью Гауссметра проведен натурный эксперимент, подтвердивший работоспособность устройства и его эффективность.
Ключевые слова: контрольно-измерительное устройство, индукция, катушки Гельмгольца, гауссметр
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрена разработка цифровой метеостанции с измерением параметров геомагнитного поля. Преимуществом разрабатываемого устройства являются возможность одновременной стабильной и корректной работы нескольких датчиков (а именно 15), точность измерений на больших расстояниях (до 300 метров). Разработаны структурная и функциональная схемы устройства. В программе схемотехнического анализа Micro-Cap спроектирован стабилизатор напряжения устройства. Проведены экспериментальные исследования готового устройства.
Ключевые слова: цифровая метеостанция, геомагнитное поле, магнитный датчик, Arduino
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрена разработка контрольно- измерительная система считывания штрих-кодов с печатных плат в процессе производства. Была спроектирована функциональная схема устройства. Проведен натурный эксперимент по определению рабочей дистанции и углов считывания штрих-кодов. Выявлено, что разработанная система имеет конкурентные преимущества перед аналогами в более высокой скорости считывания штрих кодов и работе с различными углами наклона штрих кодов.
Ключевые слова: контрольно-измерительная система, штрих-код, печатные платы, лазерный дальномер
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрена разработка информационно-измерительной системы определения теплофизических параметров электротехнических устройств. Приведена разработанная функциональная схема устройства. Проведены экспериментальные исследования в программе COMSOL. В результате экспериментального исследования переноса тепла из одной части электромагнита в другую, а именно от намагничивающей катушки, через сердечник в окружающую среду, сделан вывод о том, что наилучшее расположение датчиков измерения температуры находится в верхней части корпуса электромагнита ЭМ-34-5. Полученные данные возможно использовать для определения теплофизических параметров, при решении задач теории обратных задач теплопереноса и теплопередачи.
Ключевые слова: информационно-измерительная система, электротехнические устройства, теплофизические параметры, COMSOL
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается важность использования моделирования для анализа технологических эксплуатационных характеристик изделий, выявления вероятных дефектов. В работе представлены результаты исследования конструкции концевого запорного устройства, сформулированы выводы об эффективности использования программного обеспечения ANSYS при проектировании изделий машиностроения.
Ключевые слова: моделирование, запорное устройство, инновационные технологии, надёжность, качество материала, эксплуатационные характеристики, рабочая среда, машиностроение
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье представлен вариант аналитической зависимости фактора вырабатываемости от времени выполнения конкретной операции работника подразделения транспортной безопасности, осуществляющего функцию по досмотру пассажиров и багажа, пересекающих границы зоны транспортной безопасности с использованием технических средств обеспечения транспортной безопасности. Построена математическая модель влияния человеческого фактора на снижение количества проведения технологических операций, а также качества проведения досмотровых мероприятий при длительном выполнений монотонных и однородных операций. Представлена программная реализация анкетирования пассажиров через систему Blockchain для оптимизации работы работников из состава подразделений транспортной безопасности, выполняющих функции по проведению досмотра пассажиров и багажа в целях повышения состояния защищенности объектов транспортной инфраструктуры (ОТИ) и транспортных средств (ТС) от актов незаконного вмешательства.
Ключевые слова: блокчейн, транспортная безопасность, досмотр, анализ данных, обработка данных, математическая модель, вырабатываемость, оптимизация, железнодорожный транспорт, подразделения транспортной безопасности
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)