Статьи журнала - Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии
Все статьи: 1404
Способы снижения влияния высокого затухания в осадках
Статья научная
Бурное развитие спутниковой связи в мире привело к дефициту частотно-орбитального ресурса на геостационарной орбите. В поисках решения этого вопроса мировое сообщество связистов уходит во все более высокочастотный диапазон. Использование Ka-диапазона частот позволяет на время решить проблему дефицита частотно-орбитального ресурса, повысить пропускную способность каналов связи, снизить стоимость абонентских станций, однако требует от инженеров решения новых задач. Существенной преградой на пути использования Ka-диапазона частот является значительное затухание в осадках. В статье рассмотрены методы снижения влияния большого затухания в дожде на готовность радиолинии.
Бесплатно
Сравнение аэродинамических характеристик лопаточных венцов с различной формой оси лопатки
Статья научная
Экспериментально и расчетно изучено влияние формы оси лопатки на интегральные аэродинамические характеристики рабочего колеса осевого компрессора. Проведены измерения и сопоставление полей параметров потока для лопаточных венцов с различной осью лопатки. Даны рекомендации по профилированию лопаточных венцов с искривленной осью лопатки.
Бесплатно
Сравнение квантово-химических моделей расчета спектроскопических свойств GeO
Статья научная
В статье проведен расчет частоты валентного колебания газообразного GeO в различных квантово-химических моделях. Проведено сопоставление с экспериментом. Найдена корреляция между расчетными значениями длины связи r(Ge-O) и гармонической частотой колебания. Получены параметры линейной регрессии «гармоническая частота-длина связи». Проведена калибровка квантово-химических методов по расчету свойств GeO.
Бесплатно
Сравнение эффективности мельниц "АГО-2" и "Активатор-2SL" при механической активации порошка титана
Статья научная
Проведено сравнение эффективности двух планетарных мельниц марок «АГО-2» и «Активатор-2SL» при механической обработке (активации) порошка титана марки ПТОМ-2. На основе расчета энергетической мощности мельниц показано, что введение сопоставимых значений энергии в порошок титана разными мельницами приводит к схожим результатам по объёмному распределению частиц, но к отличающимся в счетном распределении частиц.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье представлена сравнительная оценка результатов численного моделирования гидродинамических процессов в МГД-системе при различных моделях турбулентности и детализациях сетки. Проведено взаимное сравнение результатов по основным гидродинамическим характеристикам, а именно осредненной и мгновенной скорости, турбулентной кинетической энергии, а также дана оценка вспомогательного параметра Y+.
Бесплатно
Сравнительный анализ методов адаптации параметров регулятора системы управления робота-манипулятора
Статья научная
При действии внутренних и внешних неконтролируемых воздействий управление многозвенным манипулятором требует постоянной адаптации регулятора. Предложены методы адаптации классического ПИД-регулятора на основе алгоритма поисковой оптимизации, а именно симплексного инвариантного метода. Структура предложенных алгоритмов совпадает со структурой известных алгоритмов на основе искусственных нейронных сетей. Рассмотрены две конфигурации адаптивного ПИД-регулятора: в первой осуществляется непосредственная настройка коэффициентов; во второй в функции ошибки слежения формируется дополнительное воздействие, которое суммируется с выходом ПИД-регулятора. В работе в качестве объекта управления использован двухзвенный робот-манипулятор с нагрузкой в схвате. Представлено сравнение траекторий движения робота с применением различных адаптивных регуляторов на основе нейронных сетей и симплексного инвариантного метода. Приведены результаты управления манипулятором с постоянной и переменной нагрузкой, определены зоны эффективного применения предложенных алгоритмов адаптации. Математическое моделирование показало, что предлагаемый метод эффективно решает задачи адаптации в условиях дрейфа параметров робота-манипулятора.
Бесплатно
Статья научная
Проведен сравнительный анализ способов дополнительной цифровой модуляции периодических шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией. Приведены результаты анализа помехоустойчивости при дополнительной фазовой и частотной манипуляции шумоподобного сигнала цифровым сообщением.
Бесплатно
Статья научная
Разработаны алгоритмы импорта космических снимков в ГИС, позволяющие манипулировать ими как векторными слоями полигональных объектов. Разработаны программные средства автоматизации импорта космических снимков, представленных в форматах GeoTIFF (Landsat) и HDF EOS (Terra ASTER). Рассмотрены вопросы оценки состояния растительного покрова лесоболотных территорий юго-востока Западной Сибири с использованием космических снимков и геоинформационных технологий.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится статистический анализ изменения коэффициентов, характеризующих несинусоидальность и несимметрию питающего напряжения и потребляемого тока в системах электроснабжения индивидуального жилищного строительства (ИЖС). Показано, что в зависимости от времени суток можно выделить три характерных периода в суточном графике потребляемой мощности электроприемниками ИЖС. Экспериментами установлено, что изменения коэффициентов относятся к случайным процессам с явно выраженным трендом и гармоническими составляющими. Рассчитаны законы изменения числовых характеристик случайного процесса в функции времени для каждого характерного периода. На основании этих выражений определяются наиболее вероятные значения коэффициентов с учетом ежегодного роста нагрузок на 5 %. Эти значения позволяют оценить потери энергии в системах ИЖС и выбрать технические решения для их снижения.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены перспективы развития интеллектуальных электроэнергетических систем. Подробно представлен подход к оптимизации режимов электроэнергетических систем по реактивной мощности. Решение данной задачи требует учета многорежимности, определения интегральных характеристик режимов и др. Аналитическое моделирование изменения нагрузок методом факторного анализа позволяет резко снизить объем информации без существенной потери точности получаемых решений. Для этого реально коррелированные электрические нагрузки различных узлов электроэнергетических систем представляются в виде линейной комбинации независимых случайных величин, а именно обобщенных графиков нагрузок. Показано, что учет многорежимности ортогональными графиками приводит к значительному упрощению решения многорежимных задач. Выбор состава зависимых и независимых переменных при решении задачи оптимизации с учетом режимов электропотребления оказывает основополагающее влияние как на моделирование ограничений, формирование приведенного градиента и основных расчетных выражений, так и на скорость оптимизационного поиска в целом.
Бесплатно
Статические характеристики и методы расчета установившихся режимов работы синхронных двигателей
Статья научная
Приводятся аналитические зависимости, описывающие связи между активной мощностью, реактивной мощностью, напряжением статора, током статора и током возбуждения. Они учитывают явнополюсность ротора и изменение насыщения магнитной цепи и позволяют при минимальном объеме исходных данных рассчитать установившийся режим работы синхронного двигателя.
Бесплатно
Стационарные и динамические процессы в технологических печах
Статья научная
В статье предложены математические модели для стационарных и динамических процессов технологических печей как объектов с распределёнными параметрами. Эти математические модели получены на основе законов сохранения энергии, массы и импульса и включают в себя дифференциальные уравнения в частных производных. Проведено численное исследование стационарных режимов трубчатых печей. Для этого сформулирована краевая задача для расчета концентрации горючего вещества, плотности, скорости, температуры дымовых газов и температуры нагреваемого сырья, идущего на разделение в ректификационную колонну. Представленырезультатырасчетатехнологическихпараметров. Предложенныйметодможет бытьиспользованприавтоматизацииректификационныхустановоквнефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.
Бесплатно
Стеновые материалы на основе горелых пород
Статья научная
Показана возможность получения эффективных безобжиговых стеновых строительных материалов на основе горелых пород месторождений Красноярского края. Приведены результаты исследований основных эксплуатационных свойств разработанных материалов. Рассмотрены технологические способы изготовления безобжиговых стеновых материалов на основе горелых пород. Установлено, что изделия на основе горелых пород сопоставимы по прочности при сжатии с керамическим кирпичом (ГОСТ 530-2012), но имеют значительно более высокую прочность при изгибе, чем у керамического кирпича данной марки. Отражены вопросы преодоления неоднородности состава и строения горелых пород (глиежей). Дан анализ свойств безобжиговых стеновых материалов в зависимости от методов производства.
Бесплатно
Статья научная
В настоящее время спрос на энергию растет высокими темпами, и возникают проблемы, стоящие перед интеграцией электрической сети, в первую очередь с передачей энергии на большие расстояния. Описанная выше проблема может быть решена с использованием систем передачи HVDC. Основные преимущества этих систем связаны с более низкими потерями при передаче, а также меньшими затратами по сравнению с традиционными системами передачи HVAC. По ряду причин технология преобразования напряжения (преобразователь источника напряжения - VSC) с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ) системы передачи постоянного тока высокого напряжения (VSC- HVDC) имеет ряд потенциальных преимуществ по сравнению с системой передачи постоянного тока с использованием преобразователей с линейной коммутацией (LCC-HVDC), в частности, упрощается реализация многотерминальных систем передачи постоянного тока HVDC, появляется возможность быстродействующего и независимого регулирования активной и реактивной мощности, возможность двунаправленной передачи мощности при сохранении неизменной полярности напряжения постоянного тока. Благодаря высокой степени управляемости преобразователей источника напряжения (VSC) в основном рассматривается в недавней литературе работа HVDC. В прошлом было проведено много исследований и разработок в области передачи VSC-HVDC, особенно в аспектах ее управления. Однако в большинстве случаев для описания операционных характеристик различных предлагаемых стратегий управления использовались только качественные методы. Поэтому цель исследовательской работы в этой статье - заполнение некоторых пробелов, таких как исследование различных стратегий управления терминалами VSC-HVDC для использования в сетях постоянного тока.
Бесплатно
Стратегические ориентиры для ядерной энергетики в новой реальности
Статья научная
Необходимость замыкания топливного цикла для расширения ресурсной базы требует переработки облученного ядерного топлива (ОЯТ) для извлечения делящихся изотопов. Одновременно с этим наибольшие опасения относительно атомной энергетики вызывает наличие радиоактивности и возможность радиоактивного заражения территории. В настоящее время в целях замыкания топливного цикла рассматривается переработка высокоактивного ОЯТ тепловых и быстрых реакторов. Их переработка сопровождается работой с высоким уровнем радиоактивности и неизбежно возникающими безвозвратными потерями радионуклидов. При этом с увеличением объемов перерабатываемого ОЯТ будут расти и потери в абсолютных величинах. В качестве альтернативы рассматривается переработка низкоактивных бланкетов термоядерного реактора. В статье сравниваются варианты с переработкой высокоактивного и низкоактивного ОЯТ. Показано, что при одной и той же экономии природного урана за счет различных стратегий замыкания ядерного топливного цикла (ЯТЦ) можно на 3-4 порядка сократить уровень радиоактивности, с которой придётся работать. Это, в свою очередь, благоприятно скажется на экологии, персонале, общественном мнении по отношению к атомной энергетике.
Бесплатно
Стратегия сегментации объекта на цифровом изображении
Статья научная
Рассмотрены особенности сегментации объекта на цифровом микроструктурном изображении. Проанализирована математическая постановка задачи сегментации и применение правила сегментации на практике. Отмечены основные недостатки сегментации, основанной на иконических признаках элементов изображения. Предложена стратегия сегментации свойств объекта на изображении, основанная на восходящих и нисходящих процессах формирования правила сегментации. В качестве примера применения стратегии сегментации использовались тестовые микроструктурные изображения деформируемого алюминиевого сплава АМr6. Синтаксис изображений позволил применить возможности стратегии при отсутствии случайных возмущений. Результаты экспериментов с правилом сегментации показали следующее: • выделены части изображения, представляющие дефект микроструктуры; • изменяя радиус однородности класса, можно проследить динамику развития дефекта микроструктуры, так же возможно проследить влияние ближайшего контекста.
Бесплатно
Строительные композиты на основе минеральных техногенных заполнителей
Статья научная
В настоящее время отсутствует системный подход к процессам получения облицовочных керамических материалов на базе природного и техногенного сырья, базирующегося на установлении критериев формирования структуры, прогнозирования и направленного регулирования состава керамических материалов и технологических процессов их получения. В статье представлены результаты исследований по оптимизации зернового состава кремнеземистых техногенных продуктов для получения облицовочных керамических материалов с направленно регулируемыми эксплуатационными свойствами. Описана модель облицовочного керамического композиционного материала на базе наполнителя из зерен кварца. Выявлен оптимальный зерновой состав кремнеземистых отходов для регулирования плотности упаковки керамических масс на стадии подготовки сырья, формования и обжига.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе представлены результаты многоплановых исследований структуры и состава поверхностного слоя вольфрамового покрытия резиновой подложки. Резиновая подложка приготовлена на основе двух каучуков: полихлоропреновый каучук Denka РS-40А (Байпрен 611) с массовой долей 0,70; остальное - БНКС-28 АМН. Нанесение вольфрама на поверхность подложки осуществляли методом магнетронного распыления на установке«ADVAVAC VSM-200». Микроскопические исследования поверхностного слоя образцов, расшифровка рентгенограмм и элементный химический анализ позволили определить структуру и фазовый состав поверхностного слоя в зависимости от времени распыления вольфрама. Показано, что поверхностный слой эластомеров имеет зернистую структуру, которая включает в себя кластерные образования вольфрама, находящегося в атомарном состоянии в виде β-модификации вольфрама (W5), и отдельные включения атомарных элементов, входящих в состав резиновой подложки.
Бесплатно
Структуризация задач принятия решений в автоматизированных системах управления военного назначения
Статья научная
В интересах повышения эффективности функционирования автоматизированных систем управления военного назначения (АСУ ВН) рассмотрен вопрос формализации описания целей и средств в задачах принятия решений (ПР) при определении состояния объекта управления, так как это необходимо для структуризации этих задач и правильной их постановки.
Бесплатно
Статья научная
На северо-западе Сибирской платформы проведён комплекс геолого-геофизических работ, включая бурение. Бурением вскрыты мощные интрузии траппов, в том числе и имеющие расслоенное строение, перспективные на обнаружение Cu-Ni руд норильского типа. Интрузии являются основным структурно-образующим фактором этого сложнейшего геоблока. Выполненная корреляция интрузий позволила выделить и проследить распространение по площадям бурения четырёх типов (комплексов) интрузий: катангского, кузьмовского, агатского и впервые выделенного онёкского, с холминским подтипом (Прусская, 1993). Установлено, что структурная составляющая онёкского тектоно-магматического комплекса характеризуется наличием штокообразных и хонолитоподобных интрузий и их апофиз, сложных ветвящихся даек. Это своеобразные каркасоподобные магматические комплексы, в том числе и вулканоструктуры. Особенностью локализации интрузивных комплексов в пределах Таначи-Моктаконской зоны является их связь с пересечениями субширотных и субмеридиональных разломов глубинного заложения. Ряд положительных локальных структур, закартированных сейсморазведкой в пределах Таначи-Моктаконской зоны, следует считать типичными вулканоструктурами, выполненными эксплозивным материалом, включающим субвулканические интрузии, а также крупнообъёмные расслоенные интрузивы (онёкский тип). Насыщенность осадочного чехла интрузивными комплексами (в том числе и расслоенными крупнообъёмными) составляет от 19 до 45 %. Становление расслоенных интрузий Таначи-Моктаконской зоны, так же как и Онёкской, было связано с глубинными мантийными процессами, способствующими формированию интрузивных комплексов, перспективных на наличие медно-никелевых руд норильского типа.
Бесплатно
