Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Journal articles - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
All articles: 9429
Scientific article
В статье описаны индикаторы качества потребления энергоресурсов и их влияние на общее потребление энергоресурсов промышленным предприятием. Рассмотрено влияние отклонения фактического режима потребления теплоносителя от планового на эффективность использования тепловой энергии. Представлен расчет интегрального показателя соблюдения режимов потребления теплоносителей. Сделаны выводы об эффективности способа определения энергоэффективности системы теплоснабжения через оценку режимов потребления тепловой энергии промышленным предприятием.
Free
Review article
В статье проанализированы условия рационального потребления и распределения энергоресурсов на предприятии. Рассмотрено значение и влияние изменения профиля почасового потребления электроэнергии предприятием. Описаны факторы, влияющие на дисциплину планового потребления электроэнергии и мощности. Представлен расчет величины средневзвешенных отклонений для потребителей и приведены условия ее оценки. Сделаны выводы о рациональности способа определения энергоэффективности системы электроснабжения через оценку режимов потребления электрической энергии промышленным предприятием.
Free
Scientific article
В статье приводятся способ определение эффективной скорости резания в результате применения разработанного ранее метода оценки рисков и возможностей при эксплуатации сборных режущих инструментов, который позволил выявить риски низкой обрабатываемости материала и потери работоспособности режущего инструмента. Произведена оценка этих рисков для конкретной технологической операции. В результате реализации метода выбран наиболее подходящий инструментальный твердый сплав, подобраны эффективные режимы резания на основе оценки риска низкой обрабатываемости материала и риска потери работоспособности режущего инструмента.
Free
Оптимальная температура для весеннего отрастания побегов Populus nigra L. на Севере
Scientific article
Проведено изучение температурной зависимости метаболизма (дыхания и тепловыделения) развернувшихся вегетативных почек деревьев тополя черного ( Populus nigra L.), произрастающих в парковой зоне г. Сыктывкара. Показано, что оптимальная температура для роста побегов данного вида составляет около 10 оС, что близко к средней многолетней температуре в период активного отрастания побегов и свидетельствует о высокой степени адаптации метаболизма тополя черного к климатическим условиям подзоны средней тайги.
Free
Оптимальное демпфирование колебаний твердого тела при его движении вокруг неподвижной точки
Scientific article
Разработана методика построения приближенно-оптимальных управлений при демпфировании колебаний твердого тела при его движении относительно неподвижной точки. Методика основывается на совместном применении принципа динамического программирования Беллмана и метода усреднения. Рассматриваемый метод имеет приложения в динамике управляемого движения космических аппаратов в атмосфере, при стабилизации движения малого космического аппарата на тросе и в других задачах, близких к движению твердого тела в классическом случае Лагранжа.
Free
Scientific article
Ортопедическое лечение с использованием имплантатов осуществляется при качественной подготовке полости рта к имплантации. Костная ткань очень чувствительна к функциональным нагрузкам как на зубы, так и на имплантаты. Невыравненная окклюзионная плоскость создает предпосылки к повышенной окклюзионной нагрузке и, как следствие, деструкции костной ткани. Одним из методов устранения этого негативного фактора является избирательное пришлифовывание зубов. Целью избирательного пришлифовывания зубов является ликвидация преждевременных супраконтактов. Особенностью супраконтактов является то, что они не всегда выявляются при визуальном осмотре в полости рта. Диагностика их чрезвычайно важна. В исследовании приняли участие 89 человек. На основании осмотра, клинического анализа окклюзии и артикуляции и дополнительных методов исследования сформировано 4 группы пациентов, имеющих окклюзионные супраконтакты различной этиологии. Их дифференциальная диагностика позволила осуществить адекватное пришлифовывание зубов как в центральной окклюзии, так и при передней и боковых окклюзиях. На этом основании предложен дифференцированный подход к лечению данной категории больных. Разработан алгоритм лечения.
Free
Оптимальное проектирование цилиндрических оболочек при неравномерном нагружении
Scientific article
В статье рассматривается алгоритм проектирования цилиндрической оболочки минимального веса при неравномерном нагружении. Задачи оптимизации несомненно представляют особый интерес для конструкций с большим числом геометрических параметров, геометрических и физических ограничений. В данной задаче оптимальный проект отыскивается в классе конструктивно - ортотропных оболочек. Алгоритм многопараметрического оптимального проектирования предусматривает использование эффективного метода декомпозиции, позволяющего свести задачи большой размерности к решению ряда более простых задач. Задача поиска минимального веса цилиндрической оболочки является задачей нелинейного программирования и представляет большой интерес для практических приложений при проектировании тонкостенных оболочечных конструкций.
Free
Оптимальное управление при достижении целей в области качества промышленного предприятия
Scientific article
Назначение обоснованных значений целей в области качества отнесено к одной из основных функций на тактическом уровне управления. Рассмотрена математическая модель при целевом управлении в области качества, являющаяся системой обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Дана характеристика параметров классического квадратичного функционала, соответствующего функции потерь качества Тагути. Эти параметры определяют затраты, связанные с отклонениями каждой цели в области качества на конец планового периода и в течение него, а также затраты связанные с отклонениями величин управляющих воздействий от статических значений, для достижения поставленных целей в переходных процессах. Приведены решения этой системы для наиболее распространенных на практике ступенчатого и линейного законов управления. Наличие такого решения позволило применить стандартный метод поиска экстремумов функции многих переменных при оптимизации без использования вариационного исчисления. Рассмотрен пример поиска минимума составляющих и самого классического квадратичного функционала, с использованием фактических данных по результатам деятельности промышленного предприятия при различных значениях параметров.
Free
Scientific article
Статья посвящена проблеме отбора информативных регрессоров в моделях множественной линейной регрессии. При реализации такого отбора с помощью коэффициента детерминации, полученная в результате модель может быть незначимой по критерию Фишера. Для решения этой проблемы предложено две задачи частично-булевого линейного программирования, алгоритмы решения которых улучшены в десятки раз за последние 20 лет. Решение первой из них дает оптимальную модель с назначенным числом регрессоров, при решении второй оптимальное число регрессоров определяется автоматически. Проведены вычислительные эксперименты. Для второй задачи на примере показано, что с ужесточением требований на значимость модели по критерию Фишера число регрессоров при отборе снижается. Предложенный в статье приём, связанный с вводом дополнительных бинарных переменных, может быть использован в дальнейшем для контроля в моделях мультиколлинеарности и значимости оценок по t-критерию Стьюдента.
Free
Scientific article
Исследуется задача выбора оптимальных баллистических схем перелета КА на геостационарную орбиту с использованием двигателей большой и малой тяги. Предлагается схема решения многокритериальной задачи оптимизации для комбинированных перелетов на геостационарную орбиту: в качестве главных критериев принимаются масса полезной нагрузки на целевой орбите и продолжительность перелета, а остальные критерии (общее время пребывания КА в радиационных поясах Земли и длительность теневых участков) переводятся в разряд ограничений. На первом этапе решается двухкритериальная задача оптимизации посредством выделения множества Парето-оптимальных решений, на втором этапе проводится проверка выполнения ограничений. На третьем этапе производится синтез проектно-баллистических характеристик перелета в целом, с учетом ограничений. Метод решения динамической части задачи состоит в использовании принципа расширения допустимых состояний и управлений при переходе от задачи оптимизации в строгой постановке (в соответствии с принципом максимума Л.С. Понтрягина) к задаче локальной оптимизации. Приводятся результаты численного моделирования комбинированных схем перелетов, оптимизации их проектно-баллистических характеристик, расчета проектных параметров межорбитального транспортного аппарата.
Free
Оптимизация библиотеки эталонов при идентификации диктора по кросскорреляционным портретам
Scientific article
В статье рассматривается применение модели речевого сигнала в виде кросскорреляционного портрета к задаче текстозависимой идентификации диктора. Эти портреты являются двумерными массивами, состоящими из выборочных значений локальных коэффициентов корреляции двух сигналов. На примере двух дикторов показано, что особенности голоса человека проявляются на портретах его речевых сигналов так, что каждый диктор имеет свой уникальный портрет его произнесения речевой команды. На этом свойстве основан метод идентификации диктора по портретам его произнесений команд. Основу метода составляет сравнение портретов команд «неизвестного» диктора (диктора, которого необходимо идентифицировать и для которого в базе данных хранятся его эталонные портреты) с заранее заданными эталонными портретами для каждого класса дикторов. Свойство сохранения индивидуальности портретов на фоне довольно сильных шумов позволяет применять метод в обстановке акустических шумов. От выбора эталонных портретов существенно зависит частота правильной идентификации дикторов. Отсюда возникает задача выбора таких произнесений для каждого класса команд, при которых портрет команды диктора будет наиболее близок ко всевозможным портретам «своего» диктора и наиболее удален от портретов команд «чужого» диктора. В работе предложен метод направленного перебора, который позволяет из имеющегося множества произнесений выбрать наиболее удачные для использования в качестве эталонных. На реальном речевом материале проведен эксперимент, который доказал эффективность предложенного в работе метода оптимизации библиотеки эталонов.
Free
Scientific article
Проведены микробиологические исследования структуры, основных закономерностей функционирования популяций активного ила и соотношение основных микробных сообществ в процессах аммонификации, нитрификации, денитрификации при очистке сточных вод животноводческих комплексов биологическими методами. Исследована кинетика развития смены доминирующих форм микроорганизмов, связанных с изменяющимися условиями питания на разных этапах очистки.
Free
Scientific article
В данной научной статье рассматривается оптимизация вида спирали для конструкции устройств очистки на основе плоских и пространственных кривых. Цель исследования — выбрать оптимальный вид спирали для дальнейшего использования в конструкциях устройств очистки жидкости. Известны множество видов геометрических кривых и спиралей, но интерес для исследования и выбора альтернативы, представляют пять. Принятие решения о выборе вида спирали проводится на основе параметров (Р1,…Р4), для оценок параметров используется бальный метод числами от 1 до 10. Для полной и качественной оценки альтернатив просуммированы балы параметров для каждой из альтернатив и дополнительно проведена оценка альтернатив по среднеквадратичному отклонению. Полученные результаты приведены к решению двух факторной задачи линейного программирования. Задача линейного программирования решена графическим методом. Определены придельные значения области роста функции для условия оптимального выбора альтернатив по критерию вид спирали. Результат решения задачи линейного программирования — спираль Архимеда является оптимальной плоской кривой и полностью соответствует параметрам выбора вида спирали для использования в устройствах очистки жидкости.
Free
Оптимизация геометрии высокоскоростного роликового подшипника при перекосах колец
Scientific article
В работе приводятся методики и результаты расчетов оптимальной внутренней геометрии высокоскоростных радиальных роликовых подшипников авиационных двигателей при перекосах колец. Приведены рекомендации по повышению работоспособности подшипниковых опор ГТД.
Free
Оптимизация движения космического аппарата с двигателем малой тяги в системе Земля-Луна
Scientific article
Описывается оптимизация законов управления и траекторий движения космического аппарата с двигателем малой тяги, выполняющего транспортные задачи в системе Земля - Луна. С исполь- зованием формализма принципа максимума Понтрягина получены необходимые условия опти- мальности управления с точки зрения быстродействия. Движение рассматривается в рамках плос- кой круговой ограниченной задачи трех тел. Получены решения для задач оптимального по быс- тродействию достижения устойчивых точек либрации системы и пролета Луны на требуемом уг- ловом расстоянии. Предложен подход к выбору начальных параметров краевых задач.
Free
Оптимизация диализа гуминовых кислот
Scientific article
Разработка новых лекарственных препаратов на основе гуминовых кислот, выделенных из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей, обуславливает необходимость биохимического изучения субстанции, и, в том числе, определения биологической доступности. В модельных системах определены оптимальные условия диализа гуминовых кислот через биологическую мембрану. Коэффициент проницаемости гуминовых кислот возрастает с уменьшением кислотности и концентрации растворов, а также с введением трансагентов типа диметилсульфоксида и некоторых катионов металлов.
Free
Оптимизация задачи управления запасами при случайном спросе
Scientific article
Поставлена и решена оптимизационная задача управления запасами при случайном спросе, сформулированная на основе теории массового обслуживания. Определены основные характеристики системы массового обслуживания запасами, которые положены в критерий оптимальности задачи управления запасами. Приведен пример решения оптимизационной задачи управления запасами, при которой издержки, включая потери, связанные с дефицитом запасов, минимальны.
Free
Scientific article
Оптимизированная защитная среда высушивания повысила стабильность жизнеспособных микроорганизмов в вакцине в процессе длительного хранения.
Free
Оптимизация инженерно-графической подготовки студентов машиностроительных направлений
Scientific article
В статье на тему «Оптимизация инженерно-графической подготовки студентов машиностроительных направлений» представлена педагогическая технология, применяемая в процессе обучения бакалавров машиностроительного профиля курсу «Инженерная и компьютерная графика» различных форм обучения. Особую значимость в настоящее время приобретают технологии дистанционного обучения при предоставлении образовательных услуг студентам, совмещающим учебу с профессиональной деятельностью или обучающихся удаленно от образовательного учреждения. Наряду с аудиторными, рассматриваются цели и задачи организации внеаудиторной инженерно-графической работы со студентами, её место в структуре инженерно-графических дисциплин. Обосновывается, каким образом использование современных информационных технологий способствует оптимизации данной работы в высшей технической школе. В качестве материалов исследования рассматриваются научные работы в области чтения, переработки и создания графической информации, учебные, олимпиадные, творческие и профессионально-ориентированные студенческие работы. Данные исследования подтверждают, что в содержании инженерно-графической подготовки студентов (ИГПС), следует актуализировать средства и формы обучения, основанные на информационных технологиях, с целью повышения качества и скорости передачи учебной информации, увеличения доступности знаний и объективности оценивания результатов профессиональной подготовки будущих инженеров.
Free
Оптимизация интенсивности вторичного охлаждения стальных слитков при полунепрерывном литье
Scientific article
Интенсивность вторичного охлаждения стальных слитков при полунепрерывном литье в значительной степени определяет их качество. Установлено, что равномерное мелкодисперсное распыление воды в потоке воздуха позволяет исключить искажение формы поперечного сечения слитка и появление горячих трещин. Показана система мягкого воздушно-водяного охлаждения слитков. Приведены данные по качеству слитков.
Free
