Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9063
Статья научная
Проведены фитохимическое и технологическое исследования сырья первоцвета весеннего (лекарственного). Оптимизированы условия и выбран метод экстрагирования сырья. Предложена современная лекарственная форма первоцвета весеннего.
Бесплатно
Статья научная
Распространение, растекание негативных последствий антропогенного пресса по природным цепям может быть кардинально ограничено, если выделить и перекрыть наиболее существенные каналы распространения негативного фактора. Избирательное ограничение тех или иных потоков можно определить как "дифференциальное консервирование". Термин "дифференциальное консервирование" предполагает, что в экосистемах-мишенях ограничивается либо приток, либо отток отдельных форм веществ и энергии. В статье приведены примеры дифференциального консервирования в сельскохозяйственных, горно-рудных и охраняемых территориях.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается задача оптимизации проектно-баллистических параметров космического аппарата с солнечной тепловой двигательной установкой при межорбитальных манёврах в нецентральном гравитационном поле Земли. Используется модель космического аппарата с нерегулируемым двигателем ограниченной мощности с аккумулятором энергии. Общая задача разделяется на динамическую и параметрическую части. С использованием усреднённой модели движения получен алгоритм определения приближённо-оптимального управления. Оптимизация проектных параметров сводится к итерационной процедуре. Показана эффективность использования двигательной установки для формирования и коррекции низких околоземных орбит.
Бесплатно
Оптимизация процесса криоконсервации спермы осетровых рыб при использовании различных сред
Статья научная
Сохранение генетической информации ценных видов рыб, находящихся на грани исчезновения, является важной проблемой криобиологии. Основной проблемой при криоконсервации является подбор протекторов, обеспечивающих максимальное количество активных сперматозоидов после дефростации. Исследования по оптимизации процесса криоконсервации спермы русского осетра при использовании различных сред показали, что скорость перекисного окисления липидов оказывает прямое воздействие на выживаемость сперматозоидов.
Бесплатно
Оптимизация процесса профильного шлифования кольца подшипника
Статья научная
В статье приведены результаты компьютерного моделирования процесса шлифования дорожки качения кольца подшипника на жестких опорах в программном пакете ANSYS. С целью оптимизации установлено влияние величины остаточных напряжений на отклонение от круглости профиля дорожки качения кольца подшипника, а так же выполнен расчёт оптимальных режимов резания.
Бесплатно
Оптимизация процесса шлифования колец подшипников на жестких опорах
Статья научная
В работе приводятся результаты моделирования процесса шлифования дорожек качения подшипников при шлифовании на жестких опорах. Разработаны технические ограничения по оптимизации режимов обработки исходя из требуемой шероховатости поверхности, требуемой мощности процесса, наличия прижогов и микротрещин. Установлено, что применение водной СОЖ вместо масляной повышает производительность процесса более чем в два раза.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается методика синтеза нелинейных систем управления воздушным судном (ВС) на основе оптимизации пилотажного контура по методу обратных задач динамики (ОЗД). Для синтеза алгоритмов управления применяется нелинейная математическая модель движения ВС на пилотажном и траекторном уровнях. Определены этапы методики синтеза на пилотажном уровне, включающие: назначение эталонных движений ВС по трем степеням свободы, выбор структуры алгоритмов управления и их параметров, определение степени близости текущего и эталонного движений с помощью квадратичного функционала с последующей организацией движения к экстремуму-минимуму градиентным методом. Через оптимизируемые параметры пилотажного уровня решается прямая задача динамики для траекторного уровня управления пространственным движением ВС. Основой для выполнения расчета траекторных параметров ВС является нелинейная математическая модель траекторного движения, входом для которого служат выходные параметры пилотажного уровня. При этом выходные параметры траекторного уровня определяются путем численного интегрирования входных сигналов с учетом динамических обдувочных коэффициентов ВС. Разработана структурная схема организации контуров управления пространственным движением ВС. Выполнено исследование функционирования пилотажного контура путем численного моделирования с использованием программ MathCad и Паскаль. Параметры эталонный модели определялись путем имитационного моделирования на языке Паскаль по реакции нелинейной модели ВС на «скачки» аэродинамических рулей. Показано, что задача управления пространственным движением оптимальна в смысле реализации управляющего воздействия. Кроме того, в сравнении с [9] можно утверждать, что из-за обратимости преобразований энергий вращательного и поступательного движений изменяется только содержание прямых и обратных задач динамики.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты оптимизации рабочего процесса четырехступенчатой неохлаждаемой турбины низкого давления разработанной и испытанной в NASA. Целью оптимизации было повысить КПД турбины на основном режиме работы за счёт изменения формы рабочих и сопловых лопаток. Для сопловых лопаток в процессе оптимизации менялась углы установки сечений, форма средней линии сечений, выносы сечений в осевом и окружном направлениях. Для рабочих лопаток менялись углы установки сечений. Численная модель турбины была создана в программном комплексе NUMECA AutoGrid 5 с использованием упорядоченной расчётной сети. Было создано 3 численные модели различной густоты. Численная модель была верифицирована путем сравнения рассчитанных характеристик турбины с экспериментальными данными. По результатам верификации было показано, что созданная численная модель рабочего процесса турбины позволяет предсказывать тенденции протекания характеристик, хоть и имеет некоторое количественное расхождение с данными эксперимента. Также была выбрана численная модель обеспечивающая сеточную сходимость. Для оптимизации рабочего процесса использовалась методика основанная на совместном применении программного комплекса математической многокритериальной оптимизации IOSO и программного комплекса вычислительной газовой динамики NUMECA Fine/Turbo. Параметрическое изменение лопаток рабочих колес и сопловых аппаратов выполнялось в специально разработанной программе Profiler. В процессе оптимизации были заданы ограничения на положение рабочей точки турбины: расход рабочего тела должен отличаться не более чем на ±0,5 % от базового значения; степень понижения давления должна отличаться не более чем на ±0,5 % от базового значения. Было решено две задачи оптимизации с использованием расчётных сетей различной плотности. В одной задаче с наименьшей плотностью, в другой с сетью, обеспечившей выполнение условий сеточной сходимости. Обе задачи показали достижение одинакового результата - повышение КПД на 0,8 %. Был выполнен сравнительный анализ базового и оптимизированного варианта турбины.
Бесплатно
Оптимизация режимов автоматической сварки сильфонных конструкций из стали 12Х18Н10Т
Статья научная
Представлены результаты исследований по влиянию режимов автоматической дуговой сварки тонколистовых заготовок из стали 12Х18Н10Т, применяемых для производства сильфонов, на дефектность и прочность сварного шва. На основе результатов проведенных экспериментальных исследований определены оптимальные режимы сварки.
Бесплатно
Оптимизация режимов лазерной обработки анизотропной электротехнической стали
Статья научная
Рассмотрен способ создания структурных барьеров с целью снижения магнитных потерь в анизотропной электротехнической стали (АЭС) с помощью лазерного излучения. При использовании для обработки АЭС режима с акустооптической модуляцией добротности получено уменьшение индукции B100 менее чем на 1% при снижении магнитных потерь на 10.12%. Указаны оптимальные значения параметров лазерной обработки АЭС: частота импульсов f, расстояние между пятнами в полосе d, расстояние между полосами D.
Бесплатно
Оптимизация режимов орошения многолетних агрофитоценозов в степном Зауралье
Статья научная
Для условий степного Зауралья Республики Башкортостан определены оптимальные режимы ороше- ния многолетних агрофитоценозов: установлены биоклиматические и биофизические коэффициенты разнопоспевающих травостоев, экологически безопасные нормы орошения для среднего по увлажне- нию года. Эти параметры позволяют оптимизировать режим дополнительного увлажнения корнеоби- таемого слоя почвы под многолетними агрофитоценозами и значительно повысить выход кормов с 1 га.
Бесплатно
Оптимизация рекреационного использования водных объектов горно-предгорной части Краснодарского края
Статья научная
В работе сделана попытка оптимизации природопользования в сфере туризма на водных объектах горно-предгорной части Краснодарского края и обоснована необходимость оценки туристско-рекреационного потенциала гидрологических объектов района.
Бесплатно
Оптимизация ресурсоёмких вычислительных задач на графическом процессоре
Статья научная
Произведён анализ возможности запуска вычислительных задач на графических процессорах (GPU), исследовано, за счёт чего достигается такая эффективность и какие меры необходимо предпринять, для её достижения. В работе продемонстрировано преимущество вычислений на графических процессорах в задачах общего назначения, на примере работы с матрицами, которое было достигнуто за счёт оптимизации кода для выполнения в параллельном режиме на GPU. Авторами предлагается программная библиотека, предоставляющая API для выполнения задач обработки массивов данных, с оптимизацией для выполнения на графическом процессоре.
Бесплатно
Статья научная
В исследовании описывается адаптация метода Тагути в численных и натурных экспериментах по изготовлению сектора камеры сгорания методом селективного лазерного сплавления с минимальными температурными деформациями. Ставилась задача получения качественной детали при минимальном количестве численных экспериментов. Для исследования был и выбраны следующие параметры оптимизации (независимые факторы): мощность излучения, скорость штриховки (сканирования), два фактора компенсации влияния действия остаточных температурных напряжений - масштабный коэффициент предварительной коррекции геометрии детали и количество дополнительных технологических элементов жесткости. Использовался ортогональный план из 9 экспериментов L9 (4×3) с варьированием факторов на трех уровнях. В качестве параметров качества были выбраны величины короблений по 9 зонам камеры сгорания и предел прочности материала камеры. Поскольку параметры качества носят разнонаправленный характер, то для решения оптимизационной задачи при множественных параметрах качества был использован серый реляционный анализ. По полученным параметрам были выращены сегменты камеры сгорания газотурбинного двигателя.
Бесплатно
Оптимизация симметричного профиля методом сопряженного градиента
Статья научная
Разработан численный алгоритм оптимизации формы профиля на основе метода сопряженного градиента. Особенностью метода является возможность использовать большое число проектных переменных (величин, определяющих форму профиля), так как машинное время решения задачи оптимизации практически не зависит от их количества. Прямая задача, описываемая уравнениями Навье-Стокса для двумерного стационарного течения жидкости, решается методом контрольного объема при помощи алгоритма SIMPLE. Для получения градиента функции цели необходимо решить сопряженные уравнения, которые определяются из уравнений Навье-Стокса. Сопряженные уравнения решаются при помощи адаптированного алгоритма SIMPLE. Таким образом, на каждой итерации оптимизации машинное время приблизительно равно машинному времени решения двух прямых задач. Данный метод был использован для решения задачи минимизации лобового сопротивления симметричного профиля при заданной хорде и площади.
Бесплатно
Оптимизация системы обеспечения запасными частями производственных подразделений аэропортовой сети
Статья научная
Решается задача оптимального проектирования системы обеспечения запасными частями для систем обработки багажа группы аэропортов. Предполагается, что аэропорты, входящие в группу, будут оснащены багажными системами одного производителя, снабжающего их запасными частями на стадии эксплуатации. Один из аэропортов группы будет выполнять функции пассажирского пересадочного узла (хаба) для хабообразующей авиакомпании, предполагающей организовать массовые трансферные перевозки между аэропортами группы. Предлагается создание эшелонированной системы обеспечения запасными частями, предусматривающей наличие складов на уровнях производителя, узлового аэропорта и остальных (периферийных) аэропортов, и использование комбинированной стратегии поставок запасных частей, предполагающей периодические поставки со склада производителя на склады аэропортов, оперативные поставки со склада узлового на склады периферийных аэропортов и, при возникновении дефицита, экстренные поставки на склад узлового аэропорта. Целью решения задачи является определение объема производства запчастей оптимального по критерию минимума затрат на производство, хранение и пополнение запаса. Приведены результаты модельных примеров, свидетельствующие о правомерности рассмотренной постановки задачи и эффективности предложенной системы обеспечения запчастями.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье рассмотрена система управления отходами на территории г.о. Тольятти и предложен новый подход комбинированного использования мощностей, имеющий выраженный экологический эффект. А так же освещены преимущества и недостатки существующих на сегодняшний момент технологий переработки, сортировки ТБО, работающих автономно на территории г.о. Тольятти. Проведен анализ комбинированной схемы управления отходами, выявлены ее сильные и слабые стороны.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается возможность повышения трибологических свойств пластичных смазочных материалов за счет введения в их состав наполнителя из ультрадисперсного алмазографита. Приведены результаты исследований смазочных композиций с наполнителями различных фракций, предложена зависимости и математическая модель распределения температуры.
Бесплатно
Статья научная
В статье показано одно из направлений исследования свойств твердосплавных покрытий, развиваемое в СамГТУ, заключающееся в оценке энергетических критериев прочности поверхностных слоев. Описан склерометр и методика оценки энергии активации пластической деформации. Показано, что запас пластичности характеризует долговечность твердосплавных покрытий при усталостном изнашивании. Приведены рекомендации по нанесению твердосплавных детонационных покрытий на элементы опор буровых долот.
Бесплатно
Статья научная
Описаны особенности существующих методов определения технологических параметров упруго-пластической гибки. Приведена методика определения поправочных коэффициентов для повышения точности расчета хода нажимного валка (пуансона пресса) методом конечно-элементного моделирования. Описан способ определения закона изменения вертикального перемещения нажимного валка, обеспечивающего равномерность получаемого радиуса кривизны при переходе от симметричной к ассиметричной схеме нагружения при гибке-прокатке.
Бесплатно
