Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1513
Модифицированный метод прямого поиска в оптимизационных задачах специальной структуры
Статья научная
В статье рассмотрен подход к решению оптимизационных задач специальной структуры: условной оптимизации вещественной нелинейной целевой функции n-мерного аргумента с неявно заданными нелинейными ограничениями. Представленный методический подход на основе модифицированного метода Хука-Дживса позволит определить оптимальные наборы значений характеристик систем военного назначения, функционирующих в различных условиях обстановки, по критерию минимальной стоимости при ограничении на требуемый уровень эффективности за располагаемое время.
Бесплатно
Мониторинг аэрозольного загрязнения снежного покрова на основе наземной и спутниковой информации
Статья научная
С использованием данных мониторинга загрязнения снежного покрова и спутниковых снимков проведен анализ полей выпадения взвешенных веществ от высотных труб Искитимского цементного завода. На основе решения полуэмпирического уравнения переноса и диффузии примесей в атмосфере выполнена численная реконструкция пылевого загрязнения окрестностей предприятия. Для периодов отсутствия снегопадов показана возможность использования спутниковой информации при оценке ореолов загрязнений, формирующихся в интервалах времени от нескольких дней до нескольких недель.
Бесплатно
Мониторинг посевов зерновых культур юга Западной Сибири по данным спутниковых наблюдений
Статья научная
В статье изложена технология спутникового мониторинга состояния посевов зерновых культур, используемая в Сибирском центре ФГБУ «НИЦ «Планета». Рассмотрены возможности применения данных дистанционного зондирования Земли для решения ряда сельскохозяйственных задач, а также представлены результаты проведения работ по этому направлению на юге Западной Сибири за 2014 год.
Бесплатно
Статья научная
В статье обоснована необходимость проведения глубинного мониторинга подземных вод на участке строительства подземной исследовательской лаборатории (ПИЛ) как подземного горного сооружения, не связанного с добычей полезных ископаемых. Рассмотрены системы скважинных исследований на аналогичных объектах, а также описана схема построения установки для скважинных нагнетаний и мониторинга собственной разработки. При минимальном переоснащении она позволяет выполнять опытно-фильтрационные работы методом нагнетаний для поиска водопроводящих трещин в массиве или проводить длительные откачки с малыми расходами мембранными насосами для отбора проб подземных вод. Реализация данных схем позволила изучить глубокую скважину на Енисейском участке и выделить в ней проницаемые трещинные коллекторы. При этом оценка изученных зон позволила отнести породы к слабопроницаемым и водонепроницаемым.
Бесплатно
Статья научная
К настоящему времени разработано множество методов оценки состояния и фенологического развития посевов по временным рядам спутниковых данных. Большинство из них эффективны только при использовании наземных полевых измерений. В статье представлен новый метод определения времени начала и конца вегетационного периода посевов сельскохозяйственных культур. Данный метод основан на комплексном анализе отражательных-Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) и излучательных - Land Surface Temperature (LST) характеристик растительности. Изучены особенности фазовых портретов агрофитоценозов, построенных в двумерном пространстве значений LST и NDVI. Выполнен анализ фенологической изменчивости агрофитоценозов в периоды вегетации 2006, 2016-2017 гг. на юге Красноярского края и Республики Хакасия. Выявлены отличия фазовых портретов агрофитоценозов от других видов растительности в пространстве (LST, NDVI). Показана возможность определения времени и длительности фенологических состояний агрофитоценозов, особенностей перехода из одного состояния в другое.
Бесплатно
Мониторинг, оценка и проектирование системы профилактики на транспорте
Статья научная
Рассмотрены особенности разработки и практического применения информационно аналитической системы мониторинга, оценки и проектирования системы профилактики на транспорте. Использование комплекса информационно-аналитических программ для электронно-вычислительных машин (ЭВМ) способствует совершенствованию управления системой профилактики транспортных средств (ТС) на транспортных предприятиях.
Бесплатно
Наблюдатели состояния асинхронного электропривода на основе фильтра Калмана
Статья научная
В системах управления асинхронного электропривода для повышения динамических показателей используется векторный способ регулирования переменных. При этом с целью удешевления системы управления целесообразно применять различные наблюдатели состояния координат электропривода. Цель исследования - изучение работы фильтра Калмана в качестве наблюдателя состояния переменных асинхронного двигателя, а также проверка его чувствительности к вариациям параметров объекта управления. Для достижения поставленной цели использовались методы теории автоматического управления, в том числе метод переменных состояния. Численные исследования процессов в разрабатываемой идентификационной системе выполнены в вычислительной среде MATLAB (пакет прикладных программ SIMULINK). Проведенные исследования показали, что в качестве идентификатора состояния асинхронного двигателя, имеющего самую низкую чувствительность к вариации его параметров, является фильтр Калмана в переменных ток статора - потокосцепление ротора, что позволяет рекомендовать его для использования в качестве наблюдателя состояния в бездатчиковых системах асинхронного электропривода с векторным управлением.
Бесплатно
Навигационное обеспечение беспилотных летательных аппаратов для организации их группового применения
Статья научная
Методом синтеза из расплава на солнечной печи может быть получен материал СоFe2O4 со структурой шпинели Fd3m сингонии с параметром элементарной ячейки a = 8,39 Å. Показано, что такой материал проявляет стойкость к воздействию водяных паров, имеет низкое водопоглощение. Выявлено, что механизм электрической проводимости перовскитового материала состава СоFe2O4 является электронным и связан с прыжками поляронов. Сделано предположение о том, что CoFe2O4 может быть использован как катализатор при получении синтез-газа. В результате проделанной работы получена зависимость выхода синтез-газа от массы катализатора. При некаталитической газификации шелухи риса выход газообразных продуктов составил 34 %, а твердый остаток образовался в количестве 37 %. В случае каталитической газификации наблюдается увеличение выхода газовой фазы до 60 %. Также наблюдается ускорение процесса газификации
Бесплатно
Надежность систем энергетики Крайнего Севера
Статья научная
Приведен комплексный анализ аварий в системах энергоснабжения в условиях Крайнего Севера как в сложных технических системах. На основе описаний аварий проанализированы причины отказов, распределения времени восстановления систем энергетики. Время восстановления как показатель надежности предложено использовать для оценки тяжести отказов.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается назначение, состав, конструктивные особенности и характеристики наземной аппаратуры регистрации радиолокационных сигналов в сантиметровом диапазоне волн и её основных узлов.
Бесплатно
Нанодисперсное модифицирование стали 110Г13Л
Статья научная
Проведено внутриформенное модифицирование стали 110Г13Л различными дисперсными модификаторами, содержащими в качестве активной фазы карбиды бора, вольфрама, титана, ферротитан, углерод. Для улучшения смачиваемости модификаторы были предварительно обработаны с порошком меди в планетарной центробежной мельнице. Выявлено, что микроструктура полученных образцов стали состоит из аустенита и карбидов, выделившихся внутри и по границам зерен. Значительное увеличение временного сопротивления разрыву на 14,5, 18,0 и 9,0 % показали образцы стали, отработанные модификаторами, содержащими карбид бора (концентрация активной фазы 0,056 %), смесь карбидов вольфрама и титана (0,033 %) и карбид титана (0,083 %) соответственно. Кроме того, применение смеси карбидов вольфрама и титана позволило увеличить относительное удлинение на 40 %. Применение модификаторов, содержащих карбид бора и смесь карбидов вольфрама и титана, способствует равномерному распределению карбидов и значительному уменьшению размера зерна; величина зерна (по ГОСТ 5639) соответствует двум баллам (фактический средний диаметр зерна 0,3870,694 и 0,338-0,581 мм соответственно). Величина зерна контрольного образца - более трех баллов (фактический средний диаметр зерна 2,325-3,168 мм). В остальных модифицированных образцах стали зерно соответствует трем баллам и более.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены вопросы классификационного выбора предпочтительных алгоритмов распараллеливания (с минимальным временем выполнения), реализованных в инструментальных средствах разработки параллельных программ для многоядерных (многопроцессорных) вычислительных систем с общей памятью, на основе собираемой обучающей статистической информации параметров выполнения циклов, предыдущих запусков программы. Классификационное (решающее) правило отбора предпочтительного алгоритма в процессе обучения может строиться только на основе информации из обучающей выборки предыдущих запусков. Эта информация должна не просто запоминаться, а обобщаться и преобразовываться в образ, наиболее похожий на новый распознаваемый образ, характеризующий неизвестный программный цикл. С этой целью в статье приведены три методики, позволяющие на основе математического аппарата теории вероятностей последовательно собирать и преобразовывать обучающие выборки под каждый циклический участок программы к виду образа (конечного профиля проекта), обеспечивающего функциональную связь между количеством итераций текущего цикла и предпочтительным алгоритмом распараллеливания. Полученная зависимость дает возможность производить автоматический выбор предпочтительного алгоритма распараллеливания на основе классификационного отбора по входному параметру (количества итераций) цикла в сформированном профиле проекта, состоящем из совокупности кортежей предпочтительных алгоритмов распараллеливания. Целью данной статьи является оценка влияния времени выполнения распараллеленных циклических участков целевой программы с применением предлагаемого метода автоматизированного выбора предпочтительных алгоритмов при многопоточном параллельном выполнении программы в многоядерных (многопроцессорных) ПЭВМ на показатели результатов имитационного моделирования боевых действий.
Бесплатно
Некоторые особенности современной концепции интернета вещей
Статья научная
Даны анализ и направления развития теории и практики разработки информационной технологии мониторинга параметров окружающей воздушной среди на базе современной концепции интернета вещей с учетом априорной неопределенности источников информации. Изучены принципы создания технологических решений и направлений развития систем мониторинга окружающей среды промышленных зон, обоснована целесообразность построения математических моделей, методов и алгоритмов коммуникационных протоколов беспроводных сетей связи WSN со случайным доступом и соответствующих информационных технологий мониторинга для обеспечения высокой производительности, качества и длительности их функционирования.
Бесплатно
Некоторые особенности фазовых превращений в системе железо-углерод
Статья научная
В статье рассмотрены обнаруженные особенности развития фазовых превращений в сплавах системы железо-углерод, свидетельствующие о более сложных закономерностях механизмов и кинетики этих превращений по сравнению с общепризнанными представлениями о них. По- казано, что образование ферромагнитной фазы в эвтектоидной и даже в заэвтектоидной сталях при переохлаждении аустенита может происходить до начала собственно эвтек- тоидного распада, фиксируемого методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Показано, что этому способствует использование малых скоростей охлаждения(несколько сотых градуса в минуту) в температурном интервале 740-680 ºC, длительные выдержки в над- критическом интервале температур, а также термоциклирование в интервале 715-780 ºC.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена физика процесса температурных деформаций бесканальных теплопроводов. Изложено распределение температурных напряжений для бесканальных участков при различных вариантах расстановки П-образных компенсаторов в компенсаторных нишах и представлена наиболее экономичная схема. Дан алгоритм расчета стартовых компенсаторов для бесканального участка и его проверки на устойчивость. Отражен график зависимости максимальной длины участка бесканального теплопровода от глубины засыпки, графики зависимости стабилизирующей вертикальной нагрузки от глубины засыпки.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена экспериментальная установка для литья цилиндрического алюминиевого слитка из сплава 7055 диаметром 70 мм в электромагнитный кристаллизатор (ЭМК). Рассмотрены основные узлы установки для плавления алюминия, приготовления сплавов и литья цилиндрических слитков. Особое внимание уделяется перемешиванию жидкой сердцевины кристаллизующегося слитка с целью устранения ликвации и получения однородной и дисперсной структуры по длине и сечению слитка. Сравниваются характеристики слитков, полученных с применением и без применения магнитогидродинамического (МГД) перемешивания жидкой сердцевины слитк
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты патентно-литературного обзора непрерывных методов литья и прокатки в производстве контактного провода для железнодорожного транспорта. В том числе проанализированы варианты вертикального, горизонтального, наклонного литья и вытягивания расплава. Рассмотрены калибровки инструментов для деформации заготовок из медных сплавов, предназначенных для изготовления контактного провода. Выявлены методы повышения эксплуатационных свойств, в том числе создания термически упрочняемых сплавов меди и способов их обработки.
Бесплатно
Неразрушающий контроль физико-механических свойств и качества углеграфитовых изделий
Статья научная
Показана возможность и целесообразность использования акустических методов контроля, основанных на измерении частот собственных колебаний изделий, для оценки физикомеханических свойств и качества подовых блоков, обожженных и необожженных («зеленых») анодов электролизеров. Результаты акустического контроля, выраженные в звуковых индексах, могут быть эффективно применены при прогнозировании работоспособности углеродных изделий, используемых при производстве алюминия.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается технология нечеткой кластеризации данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) расширенными алгоритмами С-средних и Густафсона-Кесселя. Расширения алгоритмов состоят в использовании объемных прототипов и меры сходства кластеров. Объемные прототипы менее чувствительны к шумовым выбросам в распределении данных. Кроме того, использование меры сходства позволяет объединять кластеры в процессе кластеризации.
Бесплатно
