Вестник Донского государственного технического университета @vestnik-donstu
Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1580
Динамический мониторинг триботермодинамики фрикционных мобильных систем
Статья научная
Выдвинута и доказана на практическом примере гипотеза экспериментальной триботермодинамики, позволяющая устанавливать значение температуры вспышки на фактической площади касания.
Бесплатно
Динамическое гашение колебаний при введении дополнительных связей и внешних воздействий
Статья научная
Введение. Рассматриваются особенности динамических взаимодействий в механических колебательных системах, в структуре которых имеются дополнительные связи. Практически такие ситуации возникают при использовании в формировании технических объектов различных дополнительных механизмов и устройств для преобразования движения. Цель исследования заключается в разработке метода построения математических моделей в задачах динамики механических колебательных систем с дополнительными устройствами и особенностями в системе внешних возмущающих факторов.Методы, используемые для исследования свойств систем и изучения динамических эффектов, основаны на идеях структурного математического моделирования. Полагается, что механической колебательной системе, рассматриваемой в качестве расчетной схемы технического объекта, можно сопоставить эквивалентную в динамическом отношении систему автоматического управления. Используется математический аппарат теории автоматического управления.Результаты исследования...
Бесплатно
Дискретное управление износостойкостью формообразующего инструмента
Статья научная
В данной работе рассмотрена возможность нанесения защитных износостойких покрытий, используя дискретную технологию ЭЛАН (электроакустическое напыление) с целью восстановления геометрии и упрочнения формообразующего инструмента без съема со станка.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Полиномы нескольких переменных над полями Галуа лежат в основе теории кодов Рида-Маллера, а также используются в ряде криптографических задач. В работе изучаются свойства таких полиномов, заданных над произвольными полями Галуа нечетной мощности. Для полученных результатов предложены два практических приложения: схема разделения данных и декодер кодов Рида-Маллера.Материалы и методы. С использованием линейной алгебры, теории полей Галуа и общей теории полиномов нескольких переменных получены результаты, связанные с дифференцированием и интегрированием полиномов нескольких переменных над полями Галуа нечетной мощности. Для векторов построен и изучен аналог оператора дифференцирования.Результаты исследования. На основе полученных результатов о дифференцировании и интегрировании полиномов предложен новый декодер для кодов Рида-Маллера второго порядка и предложена схема организации разделенной передачи конфиденциальных данных, т.е. такой системы связи, в которой исходные данные на стороне отправителя разделяются на несколько частей и, независимо друг от друга, передаются по различным каналам связи, а на стороне получателя из принятых частей восстанавливаются исходные данные. Особенностью предлагаемой схемы является то, что она позволяет защищать данные, как от нелегитимного доступа, так и от непреднамеренных ошибок, при этом в обоих случаях используется один и тот же математический аппарат. Разработанный декодер для кодов Рида-Маллера второго порядка, заданных над произвольным нечетным полем Галуа, может иметь некоторое ограничение по числу исправляемых ошибок, однако, его использование целесообразно для ряда каналов связи.Обсуждение и заключения. Предложенные практические приложения полученных результатов представляются полезными для организации надежных систем связи. В дальнейшем планируется исследование процесса восстановления исходного полинома по его производным, в случае их частичного искажения, и разработка соответствующих приложений.
Бесплатно
Дифференцирование ставки налога на доходы физических лиц
Статья научная
Приводится модель расчета оптимизированной ставки налога на доходы физических лиц, определяемой дифференцированно для каждой группы налогоплательщиков в зависимости от уровня их доходов. Применение модели обеспечивает улучшение социально-экономической ситуации в обществе, отказ от «конвертных» схем выплаты заработной платы, исполнение бюджета по сбору налогов. Статья носит теоретический характер, описываемая в ней модель имеет высокий уровень потенциальной эффективности от практического применения, которое, в свою очередь, требует законодательного утверждения.
Бесплатно
Диффузионные и сегрегационные процессы в тяжелонагруженных узлах трения
Статья научная
Аналитически установлено и экспериментально подтверждено, что в тяжелонагруженных сопряжениях, таких как тормозная система подвижного состава, максимальное значение температуры в колесе находится не на поверхности, а в подповерхностном слое. Рассмотрение нестационарной контактной связанной термоупругости в задаче о вращении тормозного диска и экспериментальные исследования диффузии водорода показали, что характер расчетной зависимости температурного поля удовлетворительно описывает процесс диффузии водорода в его функциональной зависимости от температуры. При этом максимум концентрации водорода совпадает с максимумом температуры. Представлены результаты по исследованию сегрегационных явлений легирующих и примесных элементов в трибосистеме колесо-тормозная колодка. Методом оже-спектроскопии установлен элементный состав на границах зерён стали железнодорожного колеса. Верхние слои металла дефектов колеса содержат железо, серу, фосфор и цинк. В рабочем слое бандажа содержание серы и фосфора значительно меньше и соответствует их объёмному содержанию.
Бесплатно
Длинные волны в прямоугольном стенде, вызванные пластиной
Статья научная
Проведено исследование формы поверхности тяжёлой жидкости в прямоугольном волновом стенде, покрытой длинными волнами над ровным дном. Волны вызваны горизонтальными гармоническими колебаниями волнопродуктора щитового типа. Получено точное решение краевой задачи с учётом диссипации энергии в жидкости. Результаты применимы для расчёта и лабораторного моделирования поверхностных и акустических волн.
Бесплатно
Статья научная
Изучено длительное изменение комплекса солонцовых засолённых каштановых почв сухой степи после их агротехнической мелиорации с использованием нового технического средства роторного рыхления и перемешивания иллювиального и подсолонцового слоёв почвы. Приведены некоторые технические параметры устройств для почвенно-мелиоративной ротационно-фрезерной обработки. Спустя более чем 30 лет после однократной почвенно-мелиоративной ротационно-фрезерной обработки плугом ПМС-70 на глубину 40—45 см почва состоит из мелких, однородных по размеру агрегатов. Отсутствуют морфологические признаки восстановления солонцового педогенеза. Влага атмосферных осадков поступает в почву свободно, легкорастворимые соли опускаются на глубину, достаточную для исключения их негативного влияния на педогенез. Количество гумуса в слое почвы 0—20 см составляет 3,3 %, в слое 20—40 см — 2,4 %. Количество поглощённого Na + в слое 20—30 см 10,6 % от ёмкости катионного обмена почвы вместо 19,8 % — у необработанной почвы. Прибавка урожайности сельскохозяйственных культур составляет 25—60 и более процентов к уровню урожайности при стандартной технологии земледелия в течение всего периода наблюдений.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Транспорт наносов является одним из основных процессов, определяющих величины и темпы деформаций донных поверхностей водных объектов. Чаще всего прогностические исследования в этой области строятся на основе математических моделей, которые позволяют сократить, а в ряде случаев исключить дорогостоящие и опасные в экологическом отношении эксперименты. Для прогнозирования изменения рельефа дна в основном используются пространственно-одномерные модели. Для реальных прибрежных систем со сложной формой берега вектор потока наносов в общем случае не ортогонален касательной к береговой линии в каждой из ее точек. Также он может не совпадать с вектором ветровых напряжений. Поэтому для решения многих практически важных задач, связанных с прогнозированием динамики донной поверхности водоемов, необходимо применение пространственно-двумерных моделей транспорта наносов и эффективных численных методов их реализации. Материалы и методы. Авторами (А. И. Сухинов, А. Е. Чистяков, Е. А. Проценко, В. В. Сидорякина) ранее была предложена пространственно-двумерная модель транспорта наносов, удовлетворяющая основным законам сохранения (материального баланса и импульса), которая представляет собой квазилинейное уравнение параболического типа. Были построены и исследованы линейные разностные схемы и решены модельные, а также практические задачи. Однако осталось в тени теоретическое исследование «близости» решений исходной нелинейной начально-краевой и линеаризованной непрерывной задач, на основе которой была построена дискретная модель (разностная схема). Особый интерес представляет исследование корректности линеаризованной задачи и определение достаточных условий положительности решений, т. к. только положительные решения задачи транспорта наносов имеют смысл в рамках рассматриваемых моделей. Результаты исследования. Исследуемая нелинейная двумерная модель транспорта наносов в прибрежной зоне мелководных водоемов учитывает следующие физически значимые факторы и параметры: пористость грунта; критическое значение касательного напряжения, при котором начинается перемещение наносов; турбулентный обмен; динамически изменяемая геометрия дна; ветровые течения и трение о дно. Линеаризация осуществляется на временной сетке - нелинейные коэффициенты параболического уравнения берутся с запаздыванием на один шаг временной сетки. Далее строится цепочка взаимосвязанных по начальным условиям - финальным решениям цепочки линеаризованных смешанных задач Коши на равномерной временной сетке, и таким образом осуществляется линеаризация в целом 2D нелинейной модели. Ранее авторами были доказаны существование и единственность решения цепочки линеаризованных задач, получена априорная оценка близости решения цепочки линеаризованных задач к решению исходной нелинейной задачи. В данной работе определены условия положительности ее решений и их сходимости к решению нелинейной задачи транспорта наносов в норме Гильбертова пространства L1 со скоростью O(τ), где τ - временной шаг. Обсуждение и заключения. Полученные результаты исследования пространственно-двумерной нелинейной модели транспорта наносов могут быть использованы при прогнозировании нелинейных гидродинамических процессов, повышения их точности и надежности в силу наличия новых функциональных возможностей учета физически важных факторов, в том числе уточнения граничных условий.
Бесплатно
Жилищный национальный проект: социальная направленность
Статья обзорная
Приоритетный национальный проект «Доступное и комфортное жилье - гражданам России» базируется на федеральной целевой программе «Жилище» и направлен на решение социальных проблем, требующих концентрации материальных и административных ресурсов федеральных центра и региональных властей. Статья посвящена проблеме доступности жилья для отдельных групп населения и роли государства в ее решении.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Для механизации и автоматизации технологических процессов, ввиду известных преимуществ, активно используются пневматические приводы. Однако значительная инерционность выходного звена пневмопривода, а также сжимаемость рабочей среды негативно сказываются на быстродействии привода и затрудняют безударный останов. Эта особенность обусловила наличие большого количества способов торможения выходного звена пневмопривода. Способ торможения противодавлением представляет интерес с точки зрения рекуперации энергии сжатого при торможении воздуха в дополнительный объем. Целью работы являлось выявление зависимости между начальными параметрами дополнительного объема и энергоскоростными характеристиками пневмопривода при торможении противодавлением. Материалы и методы. Спланирован и проведен вычислительный двухфакторный эксперимент. В качестве независимых факторов принимались начальное давление и геометрический объем дополнительного объема. Факторы варьировались на трех уровнях. Быстродействие оценивалось по времени перемещения, а энергоемкость - по назначенному безразмерному критерию. Для описания зависимости факторов и критериев составлены и решены уравнения регрессии. Результаты исследований. Получены и представлены функциональные и графические зависимости энергоскоростных характеристик пневмопривода от параметров дополнительного объема, определены их рациональные значения. Установлено, что: 1. Максимальное быстродействие пневмопривода достигается при начальных параметрах дополнительного объема: рак=5×105Па и Vак=42 ×10-6м3. 2. Минимальным энергетическим затратам в пневмопроиводе соответствуют следующие начальные параметры дополнительного объема: рак=2 ×105Па и Vак=210×10-6м3. Обсуждение и заключения. При торможении противодавлением изменение начальных параметров дополнительного объема влияет на энергоскоростные характеристики пневмопривода.
Бесплатно
Задача о бесконечной пластине, нагруженной нормальной силой, движущейся по сложной траектории
Статья научная
Введение. Предлагается метод решения задачи о бесконечной пластине, лежащей на упругом основании. На пластину действует периодическая нагрузка в виде силы, перемещающейся по произвольной замкнутой траектории. Цель исследования - разработка численного метода решения задач теории упругости для тел, находящихся под действием подвижной нагрузки.Материалы и методы. Учитывая периодичность рассматриваемой нагрузки, она раскладывается в ряд Фурье на временном отрезке, длина которого равна периоду нагрузки. Решение исходной задачи строится посредством суперпозиции решений задач, соответствующих нагрузке, задаваемой слагаемыми описанного выше ряда Фурье. Окончательное решение задачи представляется в виде отрезка ряда. Каждое слагаемое при этом соответствует решению задачи о воздействии на бесконечную пластину нагрузки, распределенной по замкнутой кривой (траектории движения силы). Для нахождения этих решений используется фундаментальное решение уравнения колебания бесконечной пластины, лежащей на упругом основании.Результаты исследования...
Бесплатно
Задача о толстостенной сферической оболочке
Статья научная
Введение. Цилиндрические и сферические оболочки широко используются в технике. Они подвергаются внутреннему и/или внешнему давлению и тепловому воздействию. Распределение напряжений и деформаций в упругопластических оболочках изучалось многими исследователями. Большинство работ связано с использованием условий пластичности Мизеса, максимального касательного, максимального приведённого напряжения. Эти условия не учитывают зависимость от первого инварианта тензора напряжений и знака третьего инварианта девиатора напряжений. Для тел со сферической и цилиндрической симметрией при осесимметричном тепловом и силовом воздействии в ряде случаев удается получить численно-аналитические решения для напряжений, перемещений и деформаций.Материалы и методы. Решение задачи о состоянии толстостенной упругопластической оболочки проводится в рамках теории малых деформаций. Предложено условие пластичности, учитывающее зависимость от трех инвариантов тензора напряжений, а также знак третьего инварианта девиатора напряжений и трансляционное упрочнение материала. Решается несвязная термоупругопластическая задача. Для оценки напряжений в области упругого состояния сферической оболочки вводится эквивалентное напряжение, равное выбираемой функции пластичности. В качестве метода верификации напряженного состояния используется построение годографа вектора напряжений.Результаты исследования. Для линейных функций пластичности задача имеет аналитическое решение. Получено решение, учитывающее упрочнение материала. Определены аналитические и графические зависимости между параметрами внешнего воздействия для упругого и упругопластического состояния шара. В случае комбинированной нагрузки возможны варианты, когда пластическая область зарождается на внутренней, внешней границах шара или между этими границами.Обсуждение и заключения. Результаты вычислений показали, что учет пластической сжимаемости и зависимости предела пластичности от температуры может оказать существенное влияние на напряженное и деформированное состояние полого шара. При этом учет первого инварианта тензора напряжений в условии пластичности приводит к тому, что не только перепад давления между внешней и внутренней границами сферической оболочки, но и значения давлений на этих границах могут изменяться в ограниченном диапазоне. В данной постановке задачи, когда имеет место только тепловое воздействие, полый шар полностью не переходит в пластическое состояние. Результаты исследования позволяют прогнозировать поведение объекта (полого шара), испытывающего центрально-симметричные распределенные силовые и тепловые внешние воздействия.
Бесплатно
Задача терраупругости в почвообработке
Статья научная
Решается задача построения математической модели процесса взаимодействия рабочего органа с почвой с учётом упругости его крепления. Отмечается аналогия её задачам аэро- и гидроупругости в классической механике. Модель построена в виде векторно-матричных уравнений в форме Коши, для чего введено понятие вектора состояния упругозакреплённого рабочего органа. Приведены перспективы применения модели для описания динамических эффектов почвообработки.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются основные типы заимствований в английский и русский спортивный жаргон (сленг). Автор проводит контрастивный анализ лексического материала в двух аспектах — генетическом и структурном. В заключении подводятся итоги, отражающие общие и частные черты изучаемых жаргонов. Устанавливается зависимость характера заимствованных лексических единиц от социокультурных, географических и исторических факторов.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность прогнозирования валютного курса путем форвардной сделки.
Бесплатно
Закон и постмодернистский дискурс: полярность объяснений современного социального мира
Статья научная
Дан анализ понятия «закон» в постмодернизме как определенного философского способа воззрения на мир. Теоретической целью статьи является самоопределение категории «закон» через критику конкурентной концепции постмодернизма, которая, как и должно любой критике, несет, прежде всего, созидательное начало.
Бесплатно
Закономерности динамического взаимодействия рабочей среды со стенками галтовочного барабана
Статья научная
Галтовочные барабаны широко применяются в различных отраслях машиностроения. Основным недостатком таких технологических машин является высокая интенсивность звукового излучения. В современных барабанах применяются малошумные приводы. Фактически превышения санитарных норм шума создаётся звуковым излучением корпуса барабана при воздействии на него рабочей среды. В статье приводятся результаты исследований закономерностей динамического взаимодействия среды со стенками барабана. В настоящей работе использован R-ε-метод учёта турбулентного движения сред. Согласно этому подходу, при описании движений гранулированной среды используется система уравнений Навье — Стокса и уравнение неразрывности. Геометрия конечноэлементной модели отвечала форме и размерам галтовочного барабана CF1×18B. Осевая симметрия барабана позволила построить одну половину его сечения вертикальной плоскостью, проходившей через геометрический центр. Для рассчитанных скоростей обтекания и нормальных компонент скоростей на границах, давлений на стенки, определяются потоки энергии среды, действующей на стенки барабана. Эти данные позволяют теоретически рассчитать акустические характеристики галтовочных барабанов.
Бесплатно
Закономерности получения электролитических порошков меди на виброкатоде и исследование их свойств
Статья научная
Описываются методы получения ультрадисперсных порошков меди из отходов травления печатных плат. Приводятся режимы получения медного порошка в анодно-синтезируемом хлоридно-аммониевом электролите с применением виброкатода, позволяющие интенсифицировать процесс по сравнению с аналогичным на стационарном катоде за счет уменьшения диффузионного слоя. Производительность получения медного порошка в предлагаемых условиях составляет 0,25 г/(см2·ч), средний размер частиц 3-4 мкм. Отмечается высокая производительность процесса по сравнению с применением сульфатных электролитов, положительное влияние формы и размеров получаемого порошка меди на процессы легирования материалов на основе железа. Рассматриваются свойства антифрикционных материалов, легированных полученным катодным порошком меди в сравнении с материалами легированными порошком меди ПМС-1. Наблюдается эффект улучшения эксплуатационных свойств образцов, легированных порошком меди, полученным из медно-аммиачного раствора.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований в кабинах мостовых кранов. Выявлено влияние источников на формирование звукового поля в кабинах.
Бесплатно
