Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1388
Применение тепловой томографии в решении задач моделирования радиолокационных изображений
Статья научная
В статье представлена методика получения РЛИ земной поверхности путем преобразования изображения тепловой томограммы на основании функциональной зависимости диэлектрической проницаемости материалов от их тепловых параметров. Представлена связь коэффициента поглощения электромагнитных волн и теплофизических характеристик диэлектрика.
Бесплатно
Статья научная
Освещены вопросы использования вихревого и струйного эффектов для автоматизации загрузки технологического оборудования. Рассматриваются конструкции захватных устройств, способные удерживать объекты, имеющие плоскую поверхность. Удержание происходит за счет создания вакуума в области захвата, соприкасающегося с плоскостью объекта. Предложены конструктивные элементы, позволяющие увеличить область и величину отрицательных давлений, что увеличивает подъемную силу. Вихревые струйные захватные устройства являются перспективным средством загрузки технологического оборудования в силу экономичности, простоты и других преимуществ. В данной работе рассмотрены возможные конструктивные схемы исполнения вихревых струйных захватных устройств и их влияние на грузоподъемность устройства, а также в зависимости от конструктивных особенностей захватываемых объектов.
Бесплатно
Статья научная
Одним из наиболее типичных видов технологических расстройств в анодах после их установки в электролизер является неравномерное изменение рельефа подошвы анода и образование на ней выступов, называемых в зарубежной технической литературе шипами, грибами, деформациями, в российской - конусами. Конусы могут вызвать короткое замыкание анода и катода, увеличить флуктуации тока, выход угольной пены, уровень шумов. Другой вид технологических расстройств в анодах - образование в них трещин вследствие теплового удара (термошока), который испытывает холодный анод при установке в расплав. Образовавшиеся в результате растрескивания куски анода попадают в электролит, нарушая технологический режим электролизера, увеличивая расход углерода и существенно осложняя обслуживание электролизера. Одна из основных опасностей образования конусов и растрескивания анода - значительное снижение выхода по току и технико-экономических показателей производства алюминия. В настоящей статье представлен обзор исследований российских и зарубежных экспериментаторов, посвященных изучению причин технологических расстройств в анодах.
Бесплатно
Проблемы гиперспектрального авиационного мониторинга почвенно-растительного покрова
Статья научная
Рассматривается задача дистанционного зондирования почвенно-растительного покрова с использованием авиационных гиперспектрометров. Приводится анализ современного развития аэрокосмической измерительной аппаратуры высокого спектрального разрешения. Обсуждаются проблемы и методы тематической обработки гиперспектральных данных. Исследуются возможности использования оптимальной байесовской классификации для распознавания породного состава лесной растительности. Предлагается методика эффективного сокращения размерности признакового пространства. Приводятся оценки точности классификации для выбранных участков тестовой территории.
Бесплатно
Проблемы и перспективные технологии машиностроительного комплекса в формате регионального развития
Статья научная
Рассмотрены состояние и проблемы, направления перспективных исследований и задачи современного этапа развития машиностроительного комплекса в постановках документов стратегического планирования. Выделены задачи исследований в области машиноведения, конструкционного материаловедения, общемашиностроительных технологий (металлообработка, литье, сварка), цифровых промышленных технологий, безопасности технических систем на основе концепции ненулевого риска аварий и в области создания техники и оборудования для регионов Сибири, Севера и Арктики.
Бесплатно
Статья научная
Широкое использование систем регулируемого электропривода на нефтеперерабатывающих предприятиях (НПП) приводит к значительному ухудшению качества электрической энергии в сетях НПП. Основным средством решения этих проблем являются силовые фильтры гармоник. В статье предложен метод проектирования пассивных силовых фильтров, устанавливаемых в точках подключения систем регулируемого электропривода. Устройство, спроектированное с помощью предлагаемого метода, выполняет одновременно функции компенсатора реактивной мощности на частоте основной гармоники и фильтра высших гармоник. Приведен пример расчета ФКУ с помощью предлагаемого метода. Показано, что спроектированное устройство обеспечивает значительное, более чем на 50 %, ослабление гармоник тока и компенсацию реактивной мощности.
Бесплатно
Статья научная
Изложены результаты исследования систем водоочистки оборотной воды автомоечных станций. На основании теоретического анализа и экспериментальных исследований предложены установки комбинированного типа, использующие кавитационную технологию, позволяющую одновременно решать проблемы физико-химической очистки воды и обеззараживания биологических примесей. Результаты экспериментальных исследований показали очистку загрязненных эмульгированными нефтепродуктами вод до показателей ПДК.
Бесплатно
Статья научная
В статье установлены основные аспекты, которые необходимо учитывать при проектировании биогазовой установки для переработки отходов животноводства и перерабатывающей промышленности АПК Сибири, в частности Красноярского края. Определены основные схемы технического обеспечения технологического процесса получения биогаза и, как побочный продукт, органических удобрений. Выбрана площадка для размещения опытно-промышленной установки, произведена привязка к местности, проведены работы по проектированию помещения для опытно-промышленной установки.
Бесплатно
Проблемы производства литых заготовок из меди
Статья научная
В статье представлены результаты анализа структуры литых заготовок из меди, полученных различными способами литья. Показано, что независимо от способа литья в структуре заготовок формируется крупнокристаллическая столбчатая структура. Выполнен сравнительный анализ параметров макроструктуры литых заготовок из меди с использованием коэффициента формы зерна. Определена твердость по сечению непрерывно литой заготовки из меди. Установлено, что значения твердости, определенные в различных направлениях относительно направления роста зерна, существенно отличаются. Предложен путь управления структурой и свойствами литых заготовок из меди.
Бесплатно
Статья научная
Предложен подход к оценке развития пространственных трещин усталости, основанный на конечно-элементном моделировании накопления повреждений. Описываемая методика, использующая деформационный критерий разрушения и обобщенную циклическую кривую, обладает рядом преимуществ по сравнению с общепринятым форматом линейно-упругой механики разрушения. В соответствии с излагаемым подходом стадии развития трещины не разделяются, рассматривается пластичность у вершины трещины, учитывается эффект раскрытия трещины, а также имеется возможность моделирования роста трещины от произвольного начального надреза или при его отсутствии. Использование подхода было проиллюстрировано на примере распространения четвертьэллиптической трещины от начального надреза. Результаты моделирования находятся в хорошем соответствии с экспериментальными данными.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена возможность прогнозирования эффективности режимов работы котельного агрегата на примере котла БКЗ-210-140-8 ст. № 14 Владивостокской ТЭЦ-2 при различных режимах его работы. Согласно «Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2035 г.», цифровизация является одним из основных направлений развития отрасли. Уже сегодня это позволяет оптимизировать работу как отдельных агрегатов и машин, так и целиком производственной цепочки, что даёт возможность оценить экономический эффект от тех или иных планируемых мероприятий.
Бесплатно
Статья научная
Произведен анализ транспорта электрической энергии по электрическим сетям филиала ПАО «Россети Волги» - «Самарские распределительные сети» за период 2018-2022 гг. Рассмотрена структура компании, дана характеристика основных элементов исследуемых электрических сетей, произведена оценка баланса по передаче электрической энергии в сети и из сетей компании. На основе использования статистических методов прогнозирования получены уравнения авторегрессии и установлены превентивные значения потерь электроэнергии на 2023 г. по электрическим сетям различных классов напряжений. На основе опубликованной в открытой печати информации по уровню аварийности в электрических сетях компании произведена оценка количества аварийных ситуаций, возникших за исследуемый период, а также величины недоотпуска электрической энергии, обусловленного этими перерывами. Рассмотрено влияние сезонной составляющей на количество аварийных ситуаций за исследуемый период. На основе данных за 2022 г. произведены анализ основных причин повреждаемости элементов электрических сетей и классификация отказов, рассмотрены их основные характеристики за этот период. Дана оценка возможности применения различных методов прогнозирования для анализа превентивных значений аварийных отключений. Установлено, что наиболее целесообразным методом превентивной оценки аварийных отключений является использование вероятностного метода на основе использования трёхпараметрического степенного гамма-распределения. При выполнении исследования использованы общенаучные методы, численные методы анализа, методы теории прогнозирования. Для визуализации полученных результатов анализа использовались технологии графического редактора MATLAB. Полученные результаты могут представлять интерес для руководителей электросетевых компаний, а также научных работников и инженеров, занимающихся исследованиями в области надежности электроснабжения.
Бесплатно
Статья научная
На базе более ранних программных разработок авторов создан единый многофункциональный программный комплекс «POTERI V1.1: SETI, REG10PVT» (далее POTERI), позволяющий выполнять расчеты потерь электроэнергии в электрических сетях напряжением 6-110 (220) кВ с высокой точностью и достоверностью. В работе представлена общая структура программного комплекса POTERI, приведено краткое описание программных модулей и особенностей их функционирования: SETI, REG10PVT, VES, RES. Осуществляется апробирование программных модулей, алгоритмов и испытание комплекса в целом в сетевых предприятиях РФ.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрена проблема создания защищенного канала связи со специализированным БПЛА. Эта проблема актуальна сегодня, потому что незащищенный канал связи может вывести БПЛА из строя или исказить данные, получаемые с него. Для ее решения необходим протокол обмена с возможностью защиты передаваемой информации. Ядро этого протокола - алгоритм шифрования, на основе которого реализуются алгоритмы защиты целостности, конфиденциальности и доступности передаваемых для БПЛА данных. В работе создана структура протокола защищенного обмена информацией, осуществлен выбор аппаратной платформы для программно-аппаратной реализации модуля протокола. Результаты криптоанализа показали целесообразность использования алгоритма шифрования в протоколе. Определены параметры протокола, сформулирована методика конфигурирования протокола в зависимости от возможных каналов обмена данными с целью обеспечения максимально допустимого уровня защиты передаваемой информации с учетом особенностей каждого канала. По результатам проведенной работы можно сделать вывод, что предложенный алгоритм шифрования более устойчив к криптоанализу по сравнению с другими широкораспространенными алгоритмами.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы построения программно-технологической инфраструктуры информационной поддержки решения задач территориального управления на основе методов дистанционного зондирования Земли. Сформулированы основные требования к программно- аппаратному комплексу, его архитектура, структура программно-технических средств, технологии взаимодействия с внешними системами и проиллюстрированы примеры решения прикладных задач применительно к территории Красноярского края.
Бесплатно
Программное и аппаратное моделирование радиолокационных сигналов РЛС вертикального зондирования
Статья научная
В статье рассмотрены основные требования к структуре радиолокационных сигналов (РЛС), особенности их формирования и программно-аппаратный комплекс РЛС вертикального зондирования атмосферы. Приведены аппаратная реализация РЛС на базе модулей PXI производства National Instruments и Keysight и программная модель LabVIEW, осуществляющие формирование и генерацию радиолокационных импульсов с различными видами фазовой, амплитудно-фазовой модуляции, а также их спектральный анализ.
Бесплатно
Статья научная
Сложность процесса проектирования бортового программного обеспечения космического аппарата обусловлена наличием в его составе до 500 000 программных и информационных объектов более чем 40 различных типов. Поэтому работа с такими большими объемами данных требует разработки специализированного программного обеспечения для инженеров-проектировщиков. Целью исследования является построение алгоритмов, разработка методов, создание математических моделей поиска, сравнения и копирования больших разнородных связанных данных, а также реализация полученных научно-практических результатов в программном комплексе инженера-проектировщика бортового программного обеспечения космических аппаратов. В результате выпоенных работ разработаны математические модели операций сравнения в терминах множеств и логики предикатов, определены критерии оценки результатов сравнения. На основе математических моделей разработаны программные компоненты, обеспечивающие поиск, сравнение и копирование частей или полностью архитектурного проекта бортового программного обеспечения космических аппаратов. Разработанные программные компоненты интегрированы в программный комплекс автоматизированного проектирования и сопровождения бортового программного обеспечения космических аппаратов. Результаты работы внедрены в АО «Информационные спутниковые системы им. ак. М. Ф. Решетнева» и практически используются в задачах проектирования новых спутников однотипных серий. Сложность работы с разнородными большими данными не позволила в полной мере реализовать операцию копирования. В работе предложено ввести понятие двухфазной операции копирования, когда первая фаза выполняет копирование структуры бортового программного обеспечения, а вторая фаза - связь структуры с ресурсами космического аппарата.
Бесплатно
Программные технологии в космическом мониторинге ледяного покрова Арктики
Статья научная
Данные измерений полярно-орбитальных российских и зарубежных спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) были использованы для мониторинга ледяного покрова Арктики. В рамках решения этой задачи ФГБУ «НИЦ «Планета» и ИВМ и МГ СО РАН осуществляют долговременное сотрудничество в области создания и использования методов и технологий обработки спутниковых данных. В докладе приводятся данные о действующих и перспективных отечественных и зарубежных космических аппаратах, в том числе космической системы «Арктика», описание разработанных методов и оперативных технологий мониторинга ледяного покрова, примеры спутниковой информационной продукции по территории Арктики.
Бесплатно
Проектирование водозаборных сооружений сибирских регионов
Статья научная
Изложены некоторые особенности проектирования водозаборных сооружений в Сибири из подземных и поверхностных источников.
Бесплатно
Проектирование всасывающих трубопроводов гидросистем мобильных машин
Статья научная
Данная разработка является первой в этом направлении и в большей степени относится к объемному гидроприводу самоходных машин, однако некоторые ее рекомендации могут быть учтены при проектировании гидроприводов станков и других стационарных машин.
Бесплатно
