Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Journal articles - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
All articles: 9429
Оптимизация топологии конструкций в пакете Abaqus
Scientific article
Рассмотрены методы и особенности реализации алгоритмов оптимизации топологии конструкций. Приведены постановки задачи оптимизации топологии и формы конструкций, анализ возможностей CAE пакета ABAQUS. На примере оптимизации топологии сравнительно простой детали, используемой в авиационных конструкциях, рассмотрены возможные реализации метода и проблемы повышения конструктивной жесткости, снижения концентрации напряжений и веса при обеспечении удовлетворительной технологичности оптимизируемой конструкции.
Free
Оптимизация углов установки лопаточных венцов многоступенчатого компрессора высокого давления ГТД
Scientific article
В данной статье приведены результаты решения двух задач оптимизации семиступенчатого компрессора высокого давления. Первая задача - повышение КПД компрессора на одном из режимов работы за счёт изменения углов установки направляющих аппаратов первых трёх ступеней. Вторая задача - повышение эффективности компрессора на двух режимах его работы за счёт изменения углов установки всех его лопаточных венцов.
Free
Scientific article
Разработанный автором принцип минимума управления, обеспечивающий минимизацию расхода ресурсов на управление, рассмотрен применительно к задаче синтеза дискретной оптимальной замкнутой системы управления модулем вектора тяги двигателей ракеты-носителя «Союз 2-1в» как материальной точки. Задача решается при следующих упрощениях: предположении о сферичности фигуры Земли, использовании аналитических зависимостей изменения плотности атмосферы и скорости звука с высотой, изменения коэффициента лобового сопротивления по траектории. Для моделирования движения центра масс использованы уравнения в конечных разностях. Предполагается возможность форсирования и глубокого дросселирования тяги двигателей обеих ступеней при условии сохранения их удельного импульса. Моделируется старт с космодрома «Плесецк». Движение рассматривается плоским в полярной системе координат. Приведены результаты моделирования движения ракеты-носителя. Показано, что использование предложенного принципа минимума управления повышает высоту орбиты выведения того же полезного груза.
Free
Оптимизация условий компостирования сплавины для получения органо-минерального удобрения
Scientific article
В данной статье рассмотрено влияние условий компостирования сплавины на ее гумификацию и возможность получения альтернативного органического удобрения.
Free
Scientific article
В данной статье рассмотрены вопросы оптимизации условий обработки жаропрочной стали 10Х11Н23Т3МР-ВД в современной CAE системе DEFORM. Разработана имитационная модель процесса фрезерования, необходимая для анализа влияния условий резания на процесс формирования усилий.Проведен реверс-инжиниринг свойств материала по анализу усилий резания.Проведен анализ и обработка результатов моделирования. Произведено сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными для подтверждения адекватности полученной имитационной модели процесса фрезерования.
Free
Оптимизация формы аллотрансплантата позвонка с помощью 3D моделирования
Scientific article
Рассмотрена возможность оптимизации формы аллотрансплантата позвонка с помощью 3D моделирования. В качестве критерия выбора оптимального характера поверхности трансплантата была использована программная среда ANSYS.
Free
Оптимизация численным методом основных параметров самолёта
Scientific article
Рассматривается численный метод оптимизации основных параметров самолёта.
Free
Оптимизация эксплуатации озерных экосистем
Scientific article
Рациональное использование водных ресурсов при их активной эксплуатации является одним из важных вопросов сохранения природных экосистем. Контроль и подбор видового состава рыб при их выращивании в поликультуре способствует направленному формированию и эффективному использованию естественной кормовой базы водоема. Реконструкция ихтиофауны позволяет решить проблемы борьбы с зарастанием водной растительностью водоемов, создать оптимальные условия для развития организмов всех трофических уровней. Определяющими факторами изменения экосистемы конкретного водоема являются ценность ихтиофауны и продукционные возможности, особая роль при этом отводится консументам первого и второго порядка. При зарыблении озер необходимо стремиться к минимальной перестройке в трофической системе.
Free
Review article
В работе было рассмотрено четыре способа автономного бесперебойного энергоснабжения предприятия: нетрадиционные источники энергии, газопоршневая когенерационная установка и нетрадиционные источники энергии, газотурбинная установка для выработки электроэнергии и миникотельная, когенерационная установка и дизельный генератор.
Free
Оптическая когерентная томография сетчатки у больных рассеянным склерозом
Scientific article
В работе проведено исследование толщины слоя нервных волокон (RNFL) перипапиллярной зоны сетчатки 58 (112 глаз) больных рассеянным склерозом и 34 (68 глаз) относительно здоровых пациентов с помощью спектрального оптического когерентного томографа Spectralis OCT BluePeak. Проведен сравнительный анализ RNFL в носовых (N, NI, NS), височных сегментах (Т, ТI, TS), папилломакулярного пучка (PMB), а также общей толщины RNFL (G). Показано, что у больных рассеянным склерозом общая толщина слоя RNFL (G) менялась от 41 до 108 мкм, составив в среднем в правом глазу 82,25±1,97 мкм, в левом глазу 82,29±2,13 мкм. В группе контроля общее значение RNFL (G) находилась в пределах от 66 до 119 мкм, среднее значение составило правом глазу 93,32±1,80 мкм, в левом глазу 94,45±1,84 мкм. Общее истончение RNFL у больных рассеянным склерозом достоверно отличалось от контроля t=4,13, p
Free
Оптическая плотность гумусовых веществ как показатель механизма гумусообразования
Scientific article
Предпринята попытка на основании динамики показателей оптической плотности гумусовых веществ, образованных в условиях модельных микроэкосистем с участием различных биоагентов деструкции растительного опада, объяснить механизм формирования макромолекул гумусовых кислот.
Free
Оптические и электрические свойства вертикальных MoS2 наноструктур
Scientific article
Сверхтонкие двумерные слоистые кристаллические пленки дисульфида молибдена обладают уникальными электрофизическими свойствами и могут применяться в солнечных элементах, фотоэлектрических преобразователях, термоэлектрических и электрохромных устройствах. Наиболее высококачественные тонкие пленки дисульфида молибдена могут быть получены только термоактивированным химическим осаждением из газовой фазы. Однако характер влияния условий формирования пленок MoS2 на их состав, структуру, строение и свойства систематически не исследовался и остается не выясненным. В связи с этим актуальной становится задача по установлению экспериментальным путем основных физико-химических закономерностей процесса химического осаждения пленок MoS2 из газовой фазы. В данной статье описаны результаты исследования оптических и электрических свойств вертикальных MoS2 наноструктур. Были проведены исследования поглощения и отражения, фотолюминесценции, вольт-амперных характеристик, влияния температуры на сопротивление. Исследовались вертикальные нанолепестки, осажденные при разных температурах (250 °С, 550 °С и 750 °С), и только одна пленка с дендритами, осажденная при 350 °С в системе Mo(CO)6 - H2S. Пленки, осажденные при 250 °С, 550 °С и 750 °С, состоят из вертикальных нанолепестков. Размеры, толщина и расстояние между ними увеличиваются с ростом температуры осаждения, снижение температуры осаждения уменьшает размер нанолепестков. Пленка, осажденная при 350 °С, имеет дендритную структуру (вертикальные разветвленные листы). Полученные результаты исследования свойств пленок показывают, что их оптические свойства существенно зависят не только от размеров наноструктурных элементов, образующих пленку, но и от их морфологии. Пленки, образованные как вертикальными нанолепестками, так и дендритами, обладают уникальными электрофизическими свойствами, демонстрируя квантовую проводимость, представленную волнами плотности заряда. Обнаруженные уникальные электрофизические свойства представляют большой интерес для современной оптоэлектроники.
Free
Оптические ловушки, образованные различными модами лазера
Scientific article
На основе законов геометрической и волновой оптики создана компьютерная модель взаимодействия остро сфокусированных лазерных пучков различных мод с прозрачными диэлектрическими сферами. Моделировалось взаимодействие лазерных мод Лагерра-Гаусса, L-G 1, L-G 2, L-G 3, L-G 4, L-G 0, L-G 0,L-G 1 00 0 110 2 Эрмита-Гаусса H-G01, H-G10, H-G11 и нулевой моды Гаусса со сферами латекса, взвешенными в воде. Для всех мод рассчитаны силы, действующие на сферу в поперечн ом и продольном направлениях. Обнаружено, что моды Лагерра-Гаусса и Эрмита-Гаусса создают возвращающие продольные силы большие, чем нулевая мода гаусса. В то же время для поперечных сил наблюдается обратная ситуация.
Free
Оптические методы для диагностики меланомы кожи
Scientific article
Представлены экспериментальные результаты определения границы меланомы кожи методом дифференциального обратного рассеяния. В качестве порогового условия обнаружения границы предложено использовать дифференциальный коэффициент обратного рассеяния. На основании исследования кожи 14 пациентов показано, что введенный коэффициент позволяет выделять границу новообразования с погрешностью 1 мм.
Free
Scientific article
В работе рассматриваются особенности разработки оптической многоуровневой мультисенсорной системы экологического мониторинга нефтезагрязненных участков. В состав системы входит набор сенсоров различного вида, которые разнесены в пространстве с установкой на космические и летательные аппараты, подвижные и носимые наземные аналитические системы. Единая природа аналитического сигнала сенсоров позволяет проводить обработку полученной информации как общего массива, что увеличивает возможности таких систем и делает их пригодными одновременно для глобального поиска загрязнений и для определения свойств загрязнённой поверхности.
Free
Оптические таммовские состояния на границе раздела холестерический жидкий кристалл - металл
Scientific article
Работа посвящена теоретическому исследованию оптических таммовских состояний в системе холестерический жидкий кристалл (ХЖК) - металл, а также разработке методики создания образцов структур на основе ХЖК для наблюдения в них оптических таммовских состояний. Проведено численное моделирование спектров коэффициентов пропускания и отражения структур ХЖК-металл при возбуждении в них оптических таммовских состояний. Предложен метод создания оптического контакта между металлической плёнкой и ХЖК при помощи нанесения на металлическую пленку тонкого слоя фотоориентанта PAzo, запускающего процесс ориентации помещенного на неё ХЖК. Продемонстрирована возможность ориентации молекул фотоориентанта PAzo при помощи линейно-поляризованного излучения третьей гармоники импульсного Nd:YAG.
Free
Оптический поляризатор с металлическими наночастицами
Scientific article
В рамках приближения эффективной среды исследованы оптические свойства гетерогенного композитного материала с металлическими включениями сфероидальной формы, имеющими плазмонный резонанс в видимой области спектра. Показано, что отражательная и пропускная способности композитного слоя с одинаково ориентированными серебряными включениями существенно зависят от ориентации плоскости поляризации падающей световой волны.
Free
Оптический способ контроля деформаций при обработке цилиндрических заготовок
Scientific article
В статье рассматривается методика контроля деформаций для исследования особенностей их локализации по длине осесимметричных длинномерных образцов при растяжении. Это актуально для процесса термосиловой обработке, который заключается в использовании заданного силового и температурного воздействий на заготовку для обеспечения ее прямолинейности с выравниванием остаточных технологических напряжений. Так как процесс идет в пластической зоне нагружения и вытягивание заготовки происходит при поперечной деформации по сечениям, для формирования заданной точности размеров и равномерного распределения припуска на последующую механическую обработку необходимо знать закономерности изменения деформаций с учетом параметров нагружения. Для фиксации распределения полей смещений при нагружении используется оптический способ контроля деформации по поверхности на основе метода корреляции цифровых изображений. На основе анализа серий последовательных цифровых снимков деформируемого образца, предварительно подготовленного для съемки путем нанесения на него спекла в виде случайно распределенных черных точек краски на белой матовой поверхности, с использованием локального градиентного способа корреляции цифровых изображений фиксируется поле смещений и деформаций для заданных областей. Приведены результаты исследования влияния вида спекла на точность определения смещений и деформаций. Рассматривается методика получения и обработки цифровых снимков, включая преобразование в полутоновое изображение, коррекцию дисторсии и повышение резкости изображения с использованием фильтров. Приведены результаты исследований по определению деформаций с использованием оптимальных параметров размера окна корреляции, шага его смещения, порога чувствительности по градиенту освещенности, параметра используемого фильтра Гаусса. Использование предложенного способа контроля обеспечивает возможность отслеживания с необходимой точностью деформаций по длине цилиндрических длинномерных заготовок, что способствует выбору технологических режимов термосиловой обработки по величине и скорости деформации с целью обеспечения максимально равномерного распределения пластической деформации.
Free
Оптическое просветление тканей глаза
Scientific article
В работе выполнена оценка коэффициентов диффузии водного 40% раствора глюкозы в конъюнктиве и склере глаза кролика in vitro. Метод основан на регистрации динамики изменения коллимированного пропускания образца биоткани под действием биологически совместимой иммерсионной жидкости. Изменение коллимированного пропускания связано с согласованием показателей преломления рассеивателей конъюнктивы или склеры и внутритканевой жидкости. Увеличение прозрачности ткани регистрировалось путем последовательной записи спектров коллимированного пропускания в диапазоне 500-900 нм. Для количественного описания процесса предложена диффузионная модель, предполагающая постоянство коэффициента диффузии во всем объеме образца биоткани. Оценка коэффициента диффузии выполнена путем аппроксимации экспериментальных данных в рамках предложенной модели.
Free
Оптоволоконная дозиметрическая система на базе сцинтилляционного оптического волокна
Scientific article
Разработана оптоволоконная дозиметрическая система, включающая в себя сенсорный элемент на основе полимерного сцинтилляционного волокна, соединенного посредством транспортного оптического волокна с фотоприемником, сигнал которого обрабатывается с помощью микроконтроллерной системы и преобразуется в величины активности источника ионизирующего излучения (ИИИ). Оптоволоконная дозиметрическая система предназначена для измерения активности источника ионизирующего излучения на выбранном локальном участке хроматографической колонны, используемой для разделения смесей изотопов радиоактивных веществ на компоненты за счет различной скорости их перемещения через сорбент. Оптоволоконная дозиметрическая система выполняет автоматизированные измерения активности источника ионизирующего излучения с последующим хранением информации о проведенных измерениях.
Free
