Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
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
Проектирование высокоответственных систем с учетом надежности на примере поворотной штанги
Статья научная
Статья посвящена одной из технологий проектирования высокоответственных систем на примере поворотной штанги космического аппарата, которая позволяет учитывать заданные требования к надежности с самых первых конструкторских решений. Предложен алгоритм построения обобщенной параметрической модели функционирования изделий, которая предназначена для проведения расчетной и экспериментальной верификации выходных параметров функционирования и соотнесения их с заданными показателями надежности. Приведена методика конструкторско-технологического анализа надежности, позволяющего производить аналитическую верификацию параметров функционирования на предмет выявления необходимых и достаточных требований к проведению расчетноэкспериментальной верификации и изготовлению изделий с заданной надежностью. Данная технология проектирования, основанная на параметризации и проведении конструкторскотехнологического анализа надежности, позволяет достигать безотказности механических устройств раскрытия whp R≡1 вне зависимости от типа серийного производства. При этом потенциальные отказы могут быть с успехом устранены или смягчены на самых ранних стадиях жизненного цикла (проектировании и конструировании), а возможные риски возникновения отказов - своевременно оценены.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты проектирования и натурных испытаний электрических характеристик монолитно-интегральной схемы (МИС) коммутируемого по входу малошумящего усилителя на основе pHEMT арсенид-галлиевой технологии собственного производства для применения в составе бортовых навигационных приёмников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем космических аппаратов всех типов орбит для их автономного координатно-временного обеспечения.
Бесплатно
Статья научная
Процесс нефтедобычи в шельфовых зонах мирового океана сопряжен с риском загрязнения окружающей среды, исключение такой возможности требует проведения регулярного экологического мониторинга. Кроме того, в последнее время возросла угроза диверсий на гидротехнических объектах, что требует создания систем гидроакустического мониторинга. В связи с этим создание новых и совершенствование существующих систем мониторинга является актуальной задачей. В статье проанализирована возможность применения языка UML в ходе проектирования системы мониторинга с использованием языка UML и CASE-средства IBM Rational Rose.
Бесплатно
Проектные оценки долговечности и живучести рам карьерных самосвалов
Статья научная
Рассмотрен методический подход к получению оценок долговечности и живучести рам автосамосвалов на стадии научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Они основаны на моделях накопления повреждений многоцикловой усталости и кинетических уравнениях роста трещин.
Бесплатно
Производство фторидакальция из твердых и жидких отходов процесса получения алюминия
Статья научная
Для регенерации фтора разработана технология получения фторида кальция из насыщенных растворов газоочистки. Исследованы и определены оптимальные условия процесса синтеза фторида кальция. Производство CaF2, полученного из растворов газоочистки, позволило снизить себестоимость 1 т вторичного криолита и закупку свежего фторида кальция на 80 %. Результат по регенерации фтора из вторичных жидких отходов положил начало научному поиску по извлечению его из твердых отходов. Проведены лабораторные исследования по извлечению фтора из твердых отходов способом выщелачивания с последующим получением вторичных фторидов, пригодных для использования в процессе электролиза алюминия. Безотходная технология позволит снизить образование отходов алюминиевого производства, получить доход от использования вторичного сырья в процессе электролиза и реализации углеродного концентрата в другие отрасли промышленности.
Бесплатно
Статья научная
Для проверки идеи о бассейновом механизме формирования крупных рудных месторождений изучен новый тип аномалий гравитационного поля - полосы сдвига, выявленные с помощью оригинального метода анализа азимутальной дисперсии поля. Установлен неслучайный характер пространственной корреляции золоторудных объектов Енисейского кряжа и Сибирской платформы с полосами сдвига гравитационных аномалий, которые интерпретируются как зоны межсдвигового растяжения. Рассмотренные в единстве с зонами межсдвигового сжатия, картирующими непроницаемые границы областей тектонического обжатия, зоны растяжения помогают понять природу напорного механизма гидротермального рудообразования и спрогнозировать территорию, перспективную для открытия нового для региона генетического типа месторождений золота.
Бесплатно
Пространственная структура познавательного туризма Красноярского края
Статья научная
В статье дан анализ дифференциаций познавательного туризма, на основе которых осуществлялась комплексная оценка территории Красноярского края для развития туризма, необходимая для построения его пространственной структуры. Определены туристские центры, агломерации и линейные связующие структуры. В статье приведено их детальное описание.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы является анализ возможностей применения данных дистанционного зондирования среднего и высокого пространственного разрешения в изучении динамики повреждения пихтовых древостоев сибирским шелкопрядом на территории Республики Алтай. Вспышка массового размножения сибирского шелкопряда произошла в 2010-2014 гг. В работе использованы многоспектральные изображения Landsat и Ресурс-П. Проведены оценки площади поврежденных лесов и ландшафтной приуроченности повреждений с применением цифровой модели рельефа ASTER. Первые значительные повреждения и гибель темнохвойных лесов произошли на склонах юго-западных экспозиций, затем в последующие годы гибель древостоев распространилась на нижние и верхние участки склонов и частично на менее прогреваемые склоны восточной экспозиции. Площадь погибших древостоев составила 6 тыс. га. Спектральные характеристики здоровых и поврежденных древостоев на снимках Landsat наиболее значительно различаются в среднем ИК диапазоне 2.11-2.29 мкм для Landsat8 OLI (6 канал) или 2.08-2.35 мкм для Landsat7 ETM + (7 канал). Применение данных высокого пространственного разрешения Ресурс-П Геотон позволяет путём дешифрирования выделить территории частичного повреждения древостоев. Оценена площадь частичного повреждения лесов - около 8 тыс. га. Наиболее информативен ближний ИК-диапазон.
Бесплатно
