Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9256
Модальный анализ шпиндельного узла на опорах с анизотропными упругими характеристиками
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы, связанные с влиянием вариантов конструктивного исполнения шпиндельного узла (ШУ), анизотропии радиальной жесткости опор, а также частоты вращения шпинделя на показатели динамического качества станка. Постановка задачи формулируется следующим образом: необходимо определить степень влияния каждого из указанных выше параметров на собственные частоты и формы колебаний ШУ. Для выявления закономерностей проводилось численное конечно-элементное моделирование в среде ANSYS Workbench. Варианты исполнения шпиндельного узла рассматривались на примере четырех расчетных моделей ШУ токарного станка с ЧПУ модели 16Б16Т1, отличающиеся числом конструктивных элементов и их расположением по длине шпинделя. При моделировании, опоры шпинделя представлялись в виде сплошных колец с определенными упругими свойствами, варьируя которые реализовывалась анизотропия жесткости опор. В ходе численного эксперимента учитывалась частота вращения шпинделя в диапазоне от 0 до 20000 об/мин. При анализе результатов рассматривались значения шести собственных частот и форм колебаний для каждой из расчетных моделей при изменении жесткости передней опоры; получены диаграммы Кэмпбелла, иллюстрирующие зависимость динамических характеристик шпинделя от частоты вращения в указанном диапазоне. В результате проведенных исследований установлено, что конструктивные факторы оказывают существенное влияние на формы колебаний и собственные частоты шпиндельного узла. Моделирование показало, что при обработке в центрах на точность будет влиять четвертая собственная частота и форма колебаний, а при использовании патрона - первая. С учетом того, что разница между ними составляет более чем 2,5 раза, то обработка в центрах может вестись при существенно больших скоростях резания. Изменение жесткости передней опоры приводит к возникновению диапазона собственных частот для каждой формы колебаний, который может составлять до 200 Гц. В пределах указанного диапазона собственные частоты изменяются в зависимости от скорости вращения шпинделя.
Бесплатно
Статья научная
Сформированы модели задач выбора обоснованных решений для каждого субъекта производственной системы и исследован механизм взаимодействия между заказчиками и поставщиками в процессе выпуска продукции. Рассмотрена итерационная процедура определения коэффициентов эффективности поставщика и на этой основе предложен механизм организации сбалансированного взаимодействия в производственной системе, реализация которого обеспечивает выпуск продукции в заданном соотношении.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена задача выбора проектных характеристик низкоорбитального космического аппарата (КА), имеющего в своем составе электроракетную двигательную установку (ЭРДУ) для коррекции параметров орбиты. Рассмотрены математические модели, позволяющие описать взаимосвязь факторов внешней среды, проектных параметров бортовых систем (включая ЭРДУ) и проектных характеристик низкоорбитального КА в целом.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны математические модели и алгоритм для оценки относительного времени нахождения навигационных спутников (НС) и космического аппарата дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ) в условиях взаимной видимости с учётом возможного экранирования приёмных антенн Землёй и элементами конструкции КА. Предложена методика выбора мест установки антенн навигационной системы на корпусе КА по критерию максимального относительного времени взаимной видимости не менее заданного количества НС.
Бесплатно
Модели и инструменты представления пространственно-временных данных в семантическом вебе
Статья научная
На современном этапе развития технологий семантического веба большой интерес представляют возможности их применения для представления пространственно-временных данных в различных предметных областях. Сегодня пространственно-временная информация является важной частью многих центральных узлов облака связанных данных (Linked Data Cloud), а вопросы геопространственной семантики, гео-онтологий и семантической совместимости активно исследуется в течение последних нескольких лет. Несмотря на важность и актуальность темы, а также активное развитие семантических технологий, пространственно-временные данные не имеют подробного описания в российских работах. В данной статье приводится обзор моделей и инструментов семантического представления пространственно-временной информации. Предлагается методика разработки набора связанных данных с учетом пространственно-временной информации с использованием популярного редактора онтологий Protégé. В качестве примера предметной области выбран футбол, а именно моделируются данные футбольных турнирных таблиц в пространственно-временном контексте.
Бесплатно
Модели и методы механизмов ценообразования медицинских услуг в условиях конкурентного взаимодействия
Статья научная
В данной статье рассмотрены модели и методы управления деятельностью медицинских учреждений, функционирующих в условиях конкурентной среды.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются модели и методы расчета параметров и анализа чувствительности ориентированного графа сборки агрегатов легкомоторного самолета к изменению длительности работ. На этой основе решена задача формирования матриц чувствительности, позволяющих оперативно определить изменения параметров графа к возмущающим воздействиям.
Бесплатно
Статья научная
В статье обобщается 18-летний опыт автора, связанный с разработкой и внедрением интегрированной автоматизированной информационной системы предприятия. Автор не претендует на решение всех задач, связанных с обеспечением жизненного цикла изделия, например, интегрированная логистическая поддержка, финансовое управление, бухучет, управление кадрами, управление продажами, эксплуатация и ремонт изделий и т.д. Вниманию предлагается методология создания интегрированной автоматизированной информационной системы, предназначенной, прежде всего, для автоматизации в едином информационном пространстве предприятия бизнес-процессов технической подготовки и оперативного управления позаказным производством наукоемких изделий. Бизнес-процессы, требующие фактического управления, реализуются в ERP-системе или учетно-хозяйственной автоматизированной информационной системе (например, БЭСТ, 1С-Бухгалтерия и др.). Для программной передачи в ERP-систему исходных/результирующих наборов данных бизнес-процессов оперативного управления производством (например, первичных производственных приходных и расходных документов) разработано специальное программное обеспечение. Описываемая автором методология, воплощенная в виде интегрированной автоматизированной информационной системы Stalker PLM, экспериментально апробирована на одиннадцати предприятиях России.
Бесплатно
Статья научная
Постановка задачи (актуальность работы). Совокупность факторов производства, а также наличие внешних воздействий на производственную структуру и возможность экологических последствий на окружающую среду от этих воздействий определяет необходимость совершенствования моделей организации производства. Целью работы является разработка моделей организации производства для обеспечения качества процессов повышения устойчивости производственной инфраструктуры. Используемые методы. Методы организации производства, исследования операций, управления качеством, методы бережливого производства, методы системной динамики, процессный подход. Гипотеза исследования: достижение высоких значений уровня организации производства для обеспечения качества процессов повышения устойчивости производственной инфраструктуры обеспечивается рационализацией и оптимизацией размещения оборудования с учетом воздействия внешних факторов среды, и интенсификацией использования цифровых производственных технологий в концепции «Индустрии 4.0» и методов бережливого производства. В ходе работы были получены следующие научные результаты: разработана базовая процессная модель организации производства для обеспечения качества процессов повышения устойчивости производственной инфраструктуры. Разработана процессная модель рационального размещения оборудования для организации мелкосерийного производства в концепции Индустрии 4.0 для решения задач обеспечения качества процессов повышения устойчивости производственной инфраструктуры. Разработана математическая модель многокритериальной задачи выбора оборудования на основе критерия результативности организации производства для обеспечения качества процессов устойчивости функционирования объектов производств в условиях негативных воздействий факторов среды.
Бесплатно
Модели особенностей теплового сопротивления кристаллов с фазовыми переходами и дефектами
Статья научная
В работе представлены результаты разработки методов описания механизмов рассеяния фононов и математического моделирования особенностей тепловых (транспортных) свойств кристаллов с дефек- тами, примесями и структурными фазовыми переходами (сегнетоэластики Hg2Cl2 и полупроводники А2В6 - ZnSe:Ni). Проведена оценка динамического критического показателя для сегнетоэлектриков- полупроводников SnTe и GeTe; предложена модель эффекта биений для интерпретации особенностей теплового сопротивления Hg2Cl2 около температуры сегнетоэластического фазового перехода Тс; дано объяснение эффекту гигантского теплосопротивления в легированных кристаллах ZnSe:Ni.
Бесплатно
Модели подкрепленного стыка двух тонкостенных цилиндров разной толщины
Статья научная
В статье представлены результаты теоретико-экспериментального исследования напряженного состояния конструкции, состоящей из двух тонкостенных цилиндров разной толщины, находящихся под действием внутреннего давления. Место стыка оболочек подкреплено шпангоутом. Проводилась проверка (оценка достоверности) аналитических зависимостей теории оболочек. Предлагаются рекомендации по выбору расчетной модели конструкции при действии внутреннего давления.
Бесплатно
Модели систем квазипериодических процессов на основе цилиндрических и круговых изображений
Статья научная
Поведение объектов во многих практических ситуациях имеет квазипериодический характер - наличие заметной периодичности со случайными вариациями квазипериодов. Например, шум и вибрация авиационного двигателя, гидроагрегата, сезонные и суточные колебания температуры атмосферы и т.д. При этом у объекта может быть несколько параметров, поэтому объект описывается системой нескольких временных рядов, то есть нескольких случайных процессов. Возникающие задачи мониторинга (оценивания состояния объекта и его прогноз) требуют задания модели такой системы процессов и ее идентификации для конкретного объекта по результатам его наблюдений. В данной работе для представления квазипериодического процесса применяется авторегрессионная модель в виде разверток нескольких цилиндрических или круговых изображений по спирали. Сначала моделируются «стандартные» независимые между собой процессы с нулевым средним и единичной дисперсией и заданными корреляциями внутри периодов и между ними. Заданные дисперсии и корреляции процессов системы достигаются соответствующим линейным преобразованием системы стандартных процессов. Выбирая значения небольшого количества параметров этой модели, можно описывать и имитировать широкий класс систем квазипериодических процессов с учетом корреляций внутри квазипериодов, между ними и между процессами системы. Рассматривается задача идентификации модели, то есть определения значений ее параметров, при которых она в определенном смысле наилучшим образом соответствует реально наблюдаемому процессу. Эта задача решается с помощью псевдоградиентной адаптивной процедуры, которая осуществляет рекуррентную настройку параметров модели в порядке поступления наблюдений реального процесса. Эта процедура сходится к точным значениям параметров в случае однородных временных рядов, а в случае неоднородных оценивает изменяющиеся со временем параметры. Преимуществом этой процедуры является возможность функционирования в реальном времени с небольшими вычислительными затратами. Приведены примеры имитации систем временных рядов.
Бесплатно
Модели случайных полей на поверхностях
Статья научная
Предложен ряд моделей случайных полей на поверхностях, что может быть использовано для математического моделирования различных характеристик, определённых на поверхностях. Например, изображений Земли, рельефа и гравитационного поля планет и т.д.
Бесплатно
Статья научная
На основании многолетних данных по динамике численности жужелиц Баргузинского хребта по- строены компьютерные модели - фазовые портреты динамики плотности популяций отдельных видов. На примере показательного вида, жужелицы Carabus оdoratus, рассматриваются структура фазового портрета, оценивается состояние локальных популяций и качество их местообитаний.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается моделирование границ зерен и тела зерна созданием в образце жесткого каркаса сварными швами. Проведено исследование влияния «жесткого» каркаса в виде сварного шва (границы зерен) на деформирование «мягкой» матрицы (тела зерна) поликристаллического материала при низких температурах. Экспериментальная проверка предложенной модели выполнена при изгибе образцов в упругой области деформирования материала в условиях низких температур. Показано, что «жесткий» каркас из границ зерен действительно может создать перенапряженные участки в металлических конструкциях при низких температурах из-за разницы коэффициента теплового расширения границ зерен и тела зерна.
Бесплатно
Моделирование ГПУ-циркония методом молекулярной динамики
Статья научная
Работа направлена на изучение радиационного повреждения ГПУ-Zr методом молекулярной динамики. Проводится расчет энергии формирования точечных дефектов, а также пороговой энергии смещения. Моделируется каскад атомных смещений при различных температурах, энергиях и потенциалах межатомного взаимодействия. Полученные результаты сопоставляются с имеющимися литературными данными.
Бесплатно
Моделирование абразивных зерен с учетом их кристалломорфологических особенностей
Статья научная
Достигнуты значительные успехи для размерных, геометрических и морфологических (совокупно морфометрических) характеристик благодаря использованию компьютерно-цифровой обработке изображений. Разработка новых, ориентированных на современные технические средства получения исходных данных, высокоинформативных методических средств диагностики и оценивания характеристик алмазных порошков и порошков других сверхтвердых материалов (СТМ) является важной и актуальной научно-прикладной задачей.
Бесплатно
Моделирование антропогенного эвтрофирования прибрежной акватории г. Тольятти
Статья научная
Представлены результаты натурных и модельных исследований антропогенного эвтрофирования Куйбышевского водохранилища в районе сброса ливневых вод г. Тольятти. Проведена оценка масштабов зон биогенного загрязнения и динамики роста фитопланктонного сообщества. Установлено, что под влиянием источника сброса в прибрежной акватории формируется очаг антропогенного загрязнения, который способствует усилению «цветения» воды в зонах рекреации.
Бесплатно
Статья научная
Проведено молекулярно-динамическое моделирование прохождения каскадов атомных смещений через гелиевые пузырьки небольших размеров (до 1 нм в диаметре) в матрице ОЦК-железа. Моделирование проведено для энергий ПВА от 1 до 30 кэВ. Модель базируется на многочастичном взаимодействии для железа и парных взаимодействиях He-He и He-Fe. Получены качественные и количественные оценки изменения размеров и состава (отношения He/V) гелиевых пузырьков. Показано, что такие пузырьки склонны к частичному растворению при прохождении каскада смещений.
Бесплатно
Моделирование взаимодействия оптического излучения с многократно рассеивающими средами
Статья научная
Построена математическая модель взаимодействия оптического излучения с многократно рассеивающей средой, учитывающая ее структурную неоднородность, спектральные свойства и эффекты флуоресценции. Развитая модель реализована для фазовой функции Хени-Гринштейна. Найдено приближенное решение уравнения переноса, основанное на разложении диффузного и флуоресцентного потоков излучения в ряд по малому параметру. Исследовано применимость приближения сферических гармоник первого порядка к описанию взаимодействия оптического излучения с рассеивающими флуоресцирующими средами. Проведен сравнительный анализ результатов приближенных моделей и показано соответствие расчетных характеристик результатам физического эксперимента.
Бесплатно
