Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9184
Моделирование механических испытаний образца-сегмента композитного фланца кожуха авиадвигателя
Статья научная
Проведен расчет и исследование напряженно-деформированного состояние образца-сегмента типичного стеклопластикового фланца композитного кожуха авиационного двигателя при механических испытаниях. Задача анизотропной теории упругости для неоднородной многослойной конструкции фланца решалась в трехмерной постановке с помощью метода конечных элементов в пакете ANSYS. Построены эпюры напряжений в наиболее нагруженных участках образцасегмента. Показано, что наиболее опасными, определяющими начало разрушения фланца, является отрывающие межслойные напряжения. Проведен анализ полей напряжений в слоях образца и оценка его статической прочности. Проведено сравнение результатов расчетов с результатами лабораторных испытаний.
Бесплатно
Моделирование микроускорений марковским случайным процессом
Статья научная
В работе рассмотрена модель микроускорений Марковским случайным процессом, построенная на основе физических гипотез о пространственном вращении космической лаборатории вокруг центра масс и учете влияния управляющих ракетных двигателях системы ориентации и управления движением как единственного возмущающего фактора. Полученные результаты полезны на ранних этапах проектирования специализированной космической лаборатории технологического назначения для оценки поля микроускорений ее внутренней среды с целью удовлетворения требований для успешной реализации гравитационно-чувствительных технологических процессов.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена современным информационным технологиям анализа бортовых систем электроснабжения на стадии их проектирования. В качестве практического примера используется система электроснабжения, содержащая несколько совместно работающих фотоэнергетических модулей - солнечных батарей, управляемых общей системой автоматического регулирования. Представлена внутренняя структура модуля и раскрыто назначение его элементов. Составлены схема замещения солнечной батареи и её полная математическая модель в аналитическом виде, учитывающем обратный ток p-n -перехода и внутренние сопротивления фотоэлементов. На основе реальных технических параметров фотоэлементов и солнечной батареи в сборе построены вольтамперные характеристики фотоэлектрических преобразователей, подтверждающие адекватность предложенной модели. Cредствами математического пакета MatLab разработана имитационная модель солнечной батареи и получены семейства вольтамперных характеристик по параметрам: плотность светового потока и температура. Составлена имитационная модель многоуровневой системы электроснабжения с тремя модулями солнечных батарей. Описан алгоритм многоуровневого управления системой при совместной работе всех модулей. Исследованы переходные процессы в системе управления в режимах затенения и скачков тока нагрузки. Продемонстрирована работоспособность предложенных моделей и целесообразность их использования при проектировании бортовых систем электроснабжения с фотоэлектрическими преобразователями энергии.
Бесплатно
Моделирование многофазных синхронных машин в различных системах координат
Статья научная
В промышленности решение многих проблем напрямую связано с разработкой и исследованием синхронных машин (СМ), которые работают на выпрямительную (несимметричную) нагрузку. При этом возникают вопросы, связанные с выбором рациональных форм представления моделей и рекомендациями по их практическому применению для исследования различных режимов работы СМ. Анализ переходных процессов в СМ может быть выполнен по математическим моделям, полученным в различных системах координат. В работе представлен метод моделирования в приведенных фазных координатах (ФК), позволяющий получить результаты, удовлетворяющие по точности вычислений расчету в ФК, но с существенно меньшими вычислительными затратами.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ влияния параметров плазменной наплавки (ток и напряжение дуги, скорость наплавки и расход подаваемого порошка Stellite 190) на процесс нагрева наплавленного слоя на стали 19ХГНМА. Исследовано влияние данных параметров на степень проплавления поверхности заготовки.
Бесплатно
Статья научная
Исследован начальный режим работы изготавливаемых крупносерийными партиями колец из терморасширенного графита (ТРГ), которые используются в кранах с уплотнениями по штоку. Предполагалось, что кольцо является толстостенным, ограниченным по высоте упругим однородным толстостенным трансверсально-изотропным цилиндром, зафиксированным в сальниковой камере нажимной втулкой. На одной из торцевых поверхностей было задано давление герметизации со стороны нажимной втулки. На внутренней боковой поверхности были заданы перемещения в осевом направлении, что моделировало возвратно-поступательное движение штока в условиях «приработки» в направлении нажимной втулки и в противоположную сторону. Квазистационарный режим работы уплотнения предполагал отсутствие уноса ТРГ, моделировался заданием на поверхности контакта со штоком закона трения в виде условия пропорциональности радиальных и касательных напряжений. Для описанных выше режимов были получены аналитические решения краевых задач и установлены закономерности распределения напряжений и перемещений в поперечных сечениях уплотнительного кольца.
Бесплатно
Моделирование нежесткой механической системы в среде MATLAB для синтеза системы управления
Статья научная
Рассмотрены особенности моделирования нежёстких механических систем в MATLAB/Simulink. Выполнена идентификация параметров реальной механической системы по спектру собственных частот. Разработана модель системы в MATLAB/SimMechanics. Выполнена верификация модели на реальной механической системе. Приведены результаты сравнительных экспериментов. Показана работоспособность Simulink-моделирования замкнутой системы управления с использованием полученной модели нежёсткого механизма как объекта управления.
Бесплатно
Моделирование норм времени на изготовление элементов газоперекачивающих установок
Статья научная
Приведены результаты по нормированию трудозатрат на сборочно-сварочные операции при изготовлении элементов газоперекачивающих установок. Основное внимание уделено расчету норм времени по более совершенной методике, разработанной в ПНИПУ.
Бесплатно
Моделирование образования кластеров в сплавах на основе Fe-Cr
Статья научная
Разработана модель радиационно-стимулированного образования частиц второй фазы в бинарных сплавах в условиях облучения. Модель применена для описания роста частиц второй фазы в сплавах Fe-XCr (X = 12,14,16,20 at.%), оценен коэффициент диффузии атомов хрома под облучением QUOTE, что почти на семь порядков выше, чем соответствующее значение обусловленное термическими процессами.
Бесплатно
Моделирование операции двухугловой гибки в штампе с упругим элементом
Статья научная
В данной работе предложена новая схема процесса двухугловой гибки в штампе с упругой планкой, проведен анализ ее напряженно-деформированного состояния в DEFORM-2D.
Бесплатно
Моделирование организационной структуры управления промышленным предприятием (на примере АО "Кварт")
Статья научная
В условиях современного технологического уклада отечественные промышленные предприятия ориентированы на ресурсосберегающую организацию производства, которая способна обеспечивать повышение конкурентоспособности и высокую экономическую эффективность. Необходимость реструктуризации организационной структуры управления промышленным предприятием в соответствии со стратегией развития в изменяющихся условиях на научной основе, перехода на новые стандарты управления определяют важность и актуальность исследования. Проектирование организационной структуры управления должно основываться на стратегии предприятия. В статье рассмотрены особенности стратегий развития нефтехимических предприятий Республики Татарстан. Направления реформирования организационной структуры управления рассматриваются, в первую очередь, с точки зрения характера производства. В связи с этим, рассмотрена функциональная модель производственной структуры нефтехимического предприятия (на примере АО «КВАРТ») путем моделирования на основе методологии IDEF0. Для достижения стратегической цели - активное освоение новых видов конкурентоспособной продукции - предлагается проектирование центра управления проектами в рамках существующей линейно-функциональной организационной структуры управления предприятием, что обеспечит эффективное распределение ресурсов и повышение качества выполняемых инновационных проектов, укрепляя свои позиции на российском и зарубежном рынках как надежного поставщика резиновой технической продукции.
Бесплатно
Статья научная
В проведенном исследовании установлено, что образцы-свидетели могут быть использованы для расчёта остаточных напряжений в поверхностно упрочнённых образцах с галтелями и шлицевых валах.
Бесплатно
Статья научная
В результате экспериментального поиска путей интенсификации процесса биологической очистки газовых выбросов нефтехимического предприятия автором статьи на модельных растворах (суспензия активного ила и смесь загрязняющих веществ) была выявлена прямая зависимость удельной скорости биодеструкции загрязняющих веществ от их концентрации и концентрации активного ила. Экспериментально и с помощью методов математического моделирования установлена в условиях периодического культивирования оптимальная концентрация ила (2,5-3,25 г/л) и концентрация загрязняющих веществ, при которых обеспечивается максимальная удельная скорость биодеградации. Выявленная зависимость позволит рассчитать и смоделировать оптимальные условия для эффективной биодеградации загрязняющих веществ и снизить антропогенное воздействие на окружающую среду токсичных выбросов нефтехимического предприятия.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается движение относительно центра масс космического аппарата с малой асимметрией, восстанавливающий аэродинамический момент которого описывается рядом Фурье по углу атаки с двумя первыми синусоидальными и первым косинусоидальным членами. Найдено решение для угла атаки в невозмущенном вращательном движении. Моделируется переход плоского вращательного движения аппарата к колебательному, обусловленный медленным изменением коэффициентов моментной характеристики, а также наличием и медленным изменением коэффициентов малой асимметрии и демпфирования. Получено аналитическое выражение для интеграла действия, взятого вдоль сепаратрис, разделяющих вращательную и колебательные области фазового портрета системы. Получены аналитические формулы для определения времен перехода вращательного движения в колебательное, а также критической угловой скорости внеатмосферного вращения, при превышении которой вращение аппарата продолжается в течение длительного интервала времени (возникает плоская авторотация).
Бесплатно
Моделирование плавления нанокристаллов диоксида урана
Статья научная
В работе методом молекулярной динамики проведено моделирование фазовых переходов наноразмерных кристаллов диоксида урана. Моделирование проведено на основе парных потенциалов с параметрами, зависящими от температуры. Рассчитаны температуры фазовых переходов для нанокристаллов в диапазоне размеров 2,2 – 4,4 нм. Показана существенная зависимость этих температур от линейного размера рассматриваемого кристалла.
Бесплатно
Моделирование повреждения посторонними предметами полых лопаток вентилятора ГТД
Статья научная
Изложены методика и результаты численного моделирования процесса разрушения полых титановых лопастей вентилятора из авиационного газотурбинного двигателя посторонними предметами, попадающими в проточную часть: град, лед, камни. Сформулирована математическая постановка задачи, описана методика моделирования методом конечных элементов. Приводятся количественные оценки параметров повреждений, полученных в результате моделирования. Проведен анализ механизмов и законов повреждения лезвий, полей остаточного давления.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается аппроксимация позиционной характеристики первичных преобразователей с помощью модифицированной функции Гаусса. Приведены сравнительные результаты оптимизации коэффициентов четырёх разновидностей аппроксимирующей функции для трёх критериев оптимизации.
Бесплатно
Моделирование поля постоянного магнита
Статья научная
Предложена математическая модель распределения скалярного магнитного потенциала, создаваемого в окружающем пространстве цилиндрическим или кольцевым постоянным магнитом.
Бесплатно
Статья научная
В статье описан метод моделирования полета летательного аппарат по заданной траектории, устанавливающий функциональную связь между параметрами рабочего процесса газотурбинных двигателей и результатами моделирования полета летательного аппарата.
Бесплатно
Моделирование порогового эффекта в эффективности воспроизводства волжской популяции осетра
Статья научная
Допустимый баланс между воспроизводством и смертностью от разных факторов может резко нарушаться из-за непостоянства репродуктивного потенциала, что показал ретроспективный анализ сведений о нересте осетра в Волге. Статья рассматривает моделирование популяционного процесса при существовании различных уровней эффективности воспроизводства. Предложена система ОДУ, формализующая влияние скорости роста на смертность в ювенальный период развития и учитывающая возможность потерь неоплодотворенной икры. В вычислительной среде получена дискретно-непрерывная динамическая система, позволяющая оценивать последствия резкого уменьшения эффективности воспроизводства, что сказывается в наличии минимально допустимой для выживания вида Acipenser gueldenstaedtii численности нерестовой части популяции.
Бесплатно
