Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Статья научная
Введение. Статья посвящена решению задачи идентификации телевизионных изображений при создании автономных роботов, систем технического зрения и систем анализа изображений с помехами. Речь идет, например, о сложных условиях наблюдения, затрудняющих процесс регистрации, и об отсутствии априорных сведений относительно вида фоновых шумов. Цель исследования - разработка и оценка эффективности метода выделения контуров изображения (двумерного сигнала) на фоне импульсных шумов с использованием математического аппарата кубических В-сплайнов. Материалы и методы. При наличии интенсивных фоновых шумов сплайн-аппроксимация дискретных значений сигналов и изображений, как правило, непродуктивна и приводит к большим погрешностям. При этом метод дифференцирования строки изображения на фоне шума позволяет с достаточной точностью вычислить производную сигнала. С учетом информации о поведении первой производной определены локальные максимумы в строке изображения на фоне шума. Задача выделения контуров телевизионных изображений решена новым методом сплайн-дифференцирования. Для этого матрица изображения разбита на строки и столбцы, выполнено дифференцирование, и затем вычислены операторы выделения контуров. В отличие от известных подходов при дифференцировании учтена информация об интенсивности во всей строке изображения. Это позволяет минимизировать влияние шума. Контуры изображения определены с использованием градиента интенсивности. Полученный алгоритм сплайн-дифференцирования использован для математического моделирования. Результаты исследования. Авторы данной работы впервые предложили высокоточный метод цифрового дифференцирования двумерных сигналов. Такой подход позволяет с достаточно высокой точностью вычислять значения производной двумерного сигнала и его градиент. При этом нет необходимости пользоваться стандартными процедурами численного дифференцирования, которые сами по себе являются некорректными. Тестовое изображение Lena, искаженное импульсными шумами «битые пиксели» и «соль-перец», обработано оператором Собеля и методом сплайн-дифференцирования. Значения еско, SNR и SNRF сведены в таблицы и проанализированы. Для тестового изображения Lena выигрыш в децибелах составил: по СКО еско - 1,6÷2,7; по отношению пиковый сигнал/шум SNR - 8÷9,4; по отношению пиковый сигнал/шум по СКО фона SNRF - 11÷12. Обсуждения и заключения. В условиях стремительного развития микропроцессорной техники по-новому применяются задачи, решаемые с помощью систем технического зрения. Это подтверждает актуальность исследований в области повышения эффективности и устойчивости методов и алгоритмов цифровой обработки двумерных сигналов. Эксперименты показали, что представленный метод имеет значительно более высокую помехоустойчивость, чем алгоритмы, основанные на стандартных процедурах дифференцирования.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных испытаний метода вибродоводки (притирки) цилиндрических деталей путем обкатывания по плоской колеблющейся поверхности. Данный метод является новаторским, совмещает методы доводки и вибротранспортирования. Представлены результаты исследований по съему металла и исправлению отклонений формы.
Бесплатно
Статья научная
Травмирующее воздействие на психику в статье рассматриваются с трёх сторон: во-первых, со стороны общих характеристик клинической динамики; во-вторых, патогенезиса таких расстройств, наконец, в-третьих, со стороны диагностики и терапии психопатологических последствий чрезвычайных ситуаций.
Бесплатно
Измерение износа режущего инструмента в автоматизированном процессе сверления
Статья научная
Рассматриваются износ сверла и соответствующие ему изменения интенсивности виброакустического сигнала в зоне резания и мощности, потребляемой двигателем вращения шпинделя при фиксированном усилии подачи.
Бесплатно
Измерение крутящего момента на вращающихся валах
Статья научная
Представлено устройство измерения крутящего момента на вращающихся валах различных технических систем. Устройство выполнено на основе цифрового радиоканала. Описана методика калибровки устройства и даны примеры измерений на валах различных механизмов.
Бесплатно
Измеритель напряженности магнитной составляющей электромагнитного поля
Статья научная
Предлагается устройство измерения напряженности магнитной составляющей электромагнитного поля. В качестве чувствительного элемента устройства измерения напряженности магнитного поля предложено использовать магнитодиоды, а для улучшения чувствительности применить метод голографической интерферометрии. Предлагаемый измеритель состоит из калибровочной антенны, подключенной к выходу калибровочного генератора и последовательно соединенных магнитодиода, фильтра, усилитель-корректора, интерференционно-голографической системы и измерительного прибора. Калибровочный генератор сделан перестраиваемым. Применение рассмотренного выше метода измерения напряженности магнитной составляющей электромагнитного поля позволит существенно повысить точность и удобство измерений, даст возможность создавать высокочувствительные, малогабаритные, сравнительно простые в эксплуатации приборы, обеспечивающие возможность сопряжения с различными устройствами вывода и наглядности информации. Кроме того, отпадает необходимость в периодической поверке измерителя в стационарных условиях специализированного центра. Калибровка измерителя используется для осуществления постоянной и своевременной коррекции изменений, связанных со старением, температурой, давлением и тряской.
Бесплатно
Износ режущих кромок пальцевых фрез при фрезеровании шпоночных пазов
Статья научная
Представлены результаты исследований износа режущих кромок твердосплавных шпоночных фрез c износостойкими покрытиями при фрезеровании шпоночных пазов. Фрезеровали закрытые и открытые пазы (с выходом на торец вала). Исследования проводились на заготовках с твердостью 42-44HRC. В обоих случаях изучали характер износа торцевых и периферийных режущих кромок фрез. В статье представлены кривые износа режущих кромок из твердого сплава с износостойкими покрытиями, и ; для сравнения приведены данные по износу твердосплавной фрезы модифицированной конструкции.
Бесплатно
Износостойкость высокоэнтропийных инструментальных режущих материалов
Статья научная
Цель работы - изучение износостойкости экспериментальных твердых сплавов (ЭТС) и сложнолегированных быстрорежущих сталей (БРС) при резании, а также установление связи между их трибологическими характеристиками и величиной энтропий (термо-ЭДС). Экспериментальные исследования износа ЭТС проводили при продольном точении, а БРС - в условиях трения и на операциях сверления. В кобальтовую связку вводились однокарбидные сплавы молибдена, железа, титана и меди. Показано, что в этом случае по сравнению с базовым сплавом ВК8 возрастают и энтропия, и износостойкость (до 2,5-3 раз). Одновременно расширяется диапазон оптимальных скоростей резания. Установлена функциональная связь между энтропией и термо-ЭДС БРС и показано, что минимальным значениям термо-ЭДС соответствуют большие значения энтропии. Интенсивность изнашивания БРС при трении ниже, а гарантийная стойкость сверл выше у сталей с большим значением энтропий. Полученные результаты целесообразно использовать на операциях формообразования для режущего материала (РМ) максимальной износостойкости, а также при разработке новых РМ.
Бесплатно
Износостойкость металлополимерных трибосистем при низкочастотном вибронагружении
Краткое сообщение
Приведены экспериментальные результаты износостойкости металлополимерной трибосистемы с композиционным покрытием в условиях динамического нагружения.
Бесплатно
Статья научная
Цель работы - определить, каким образом геометрические преобразования задней кромки профилей влияют на аэродинамические параметры. Рассмотрены такие преобразования, как утолщение задней кромки и ее закругление. Проведен расчет характеристик профилей Wortmann FX 63-137, NACA 23024 и Clark Y, оценено влияние преобразований задней кромки на их аэродинамические характеристики при числах Рейнольдса от 200000 до 1000000. Показано, что утолщение задней кромки приводит к увеличению коэффициента силы сопротивления до достижения некоторого зависящего от профиля числа Рейнольдса, после чего происходит его уменьшение. При этом наблюдается увеличение коэффициента подъемной силы. Закругление задней кромки приводит к уменьшению как подъемной силы, так и силы сопротивления и может способствовать улучшению аэродинамического качества профиля при некоторых углах атаки. Полученные данные могут быть применены при производстве лопастей с использованием рассмотренных профилей.
Бесплатно
Изучение влияния ферромагнитных наночастиц на триботехнические характеристики смазок
Статья научная
Для уточнения состава синтезированных ферромагнитных частиц проводили качественный рентгенофазовый анализ методом дифрактометрии на автоматизированном приборе ARL X´TRA. Для определения размеров частиц изучена водная суспензия ферромагнитных наночастиц на дисковой центрифуге CPS Disk Centrifuge Model DC 24000. Исследования проводились методом определения трибологических характеристик с использованием четырехшариковой машины трения. На основе данных рентгенограмм в работе установлен состав ферромагнитных частиц, соответствующий магнетиту FeFe 2 O 4. Обработка результатов седиментационного анализа показала полидисперсный характер полученных наночастиц магнетита. На основе трибологических исследований проведена оценка противоизносных свойств по величине диаметра пятна износа, расчет величин индекса задира, установлена несущая способность смазки по нагрузке сваривания и критической нагрузке для исследуемых смазок. Таким образом установлено, что смазочные композиции с добавками магнетита на основе пластической смазки «Циатим-201» и масла Castrol с содержанием магнетита 0,1 % мас. обладают высокими противозадирными и противоизносными свойствами. Увеличение содержания магнетита в смазках приводит к снижению их противоизносных свойств.
Бесплатно
Изучение механизма рабочего органа в кузнечно-штамповочном оборудовании
Статья научная
Введение. Статья посвящена исследованию синтезированной принципиальной схемы фрикционного контакта твердых тел в кузнечно-штамповочных машинах. Установлена возможность получения максимума нагрузочной характеристики фрикционного контакта внутри интервала изменения коэффициента трения. Выявлены две следующие возможности сил трения фрикционного контакта: на границах указанного интервала они будут равны при наличии максимума равенства; при данных условиях они достигают наибольшей стабильности.Материалы и методы. При изменении величины угла меняется положение точки максимума. Это приводит к нарушению равенства сил трения на границах интервала изменения коэффициента трения. В таком случае коэффициент точности должен определяться отношением максимума функции к наименьшему граничному значению. Для этого необходимо установить тенденции изменения граничных значений функции, связанные с варьированием величины угла. Для решения этой задачи новую величину тангенса угла давления представили в виде произведения коэффициента варьирования на базовое значение тангенса угла.Результаты исследования...
Бесплатно
Изучение микро/нанопрофиля вибрационного механохимического цинкового покрытия
Статья научная
Представлены исследования структуры микро/нанорельефа вибрационного механохимического цинкового покрытия (ВиМХЦ).
Бесплатно
Статья научная
С целью выявления причин возникновения потерь зерна за полотняно-транспортёрным подборщиком определён характер взаимодействия пальцев подборщика с валком в зоне его подбора. Отмечено, что основные потери за подборщиком возникают в зоне подбора валка в результате вымолота зерна деформированными пальцами подборщика. Установлена зависимость потерь зерна от деформации пальцев подборщика.
Бесплатно
Изучений многообразий в пространстве состояния трибосистем
Статья научная
В статье рассматривается формирование устойчивых многообразий в пространстве состояний динамической системы трения на основе использования базовой динамической модели машины и динамической характеристики процесса трения. При моделировании были учтены некоторые особенности динамической характеристики процесса трения: существование запаздывания изменения сил при варьировании координат состояния механической системы и их зависимость от вариаций координаты в окрестности точки равновесия, существование участков немонотонности функций контактного взаимодействия, наличие падающего участка кинетической характеристики трения.
Бесплатно
Статья научная
Анализируется процесс идентификации как выбор личностью своих смысложизненных проектов. Смыслы и стили жизни представлены в качестве ключевых идентификационных характеристик личности. Основное внимание уделено ловушкам идентификации, ставшим особенно актуальными в обществе риска. В статье исследуются такие смысложизненные сценарии, как опыт пребывания в компьютерной реальности, состояние алкогольного опьянения, практика террориста-смертника.
Бесплатно
Имитационная модель формирования программы социо-эколого-экономического развития юга России
Статья научная
Развитие подходов к концептуальному обоснованию эколого-экономических императивов устойчивого развития социо-эколого-экономической системы региона особенно актуально в контексте интенсификации преобразований в современной макроэкономике и возрастания значимости экологического фактора. Действенность регулирования хозяйствования повышается посредством становления дополнительной совокупности инструментов, принципов и факторов, а возросшая эффективность инструментария требует избирательности в выборе целей, интенсивности усилий и области приложения. Социо-эколого-экономическая модель региона, включающая блок активных инновационных процессов, наиболее перспективна для различных предложений по совершенствованию политики региона. А нализируется формирование программы социо-эколого-экономического развития Юга России, рассматриваются количественные показатели и качественные характеристики макроэкономической ситуации на Юге России, на основе которых возможны прогнозы социо-эколого-экономического развития региона. Приведены возможные сценарии развития санаторно-курортного и туристического комплекса и региона в целом: инерционный и инвестиционный.
Бесплатно
Имитационное моделирование в системах автоматизации диагностики изделий машиностроения
Статья научная
Описаны математическая модель образования сигнала токовихревого датчика и имитационная модель создания виртуальных образцов для настройки электромагнитного прибора неразрушающего контроля.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Сформулировано решение задачи повышения эффективности системы защиты информации на предприятии путем своевременного выявления существенных факторов, влияющих на уровень информационной безопасности. Целью работы является разработка имитационной модели, отражающей влияние различных факторов, обусловленных показателями перспективности выбранной области деятельности организации, на эффективность функционирования системы защиты информации. Материалы и методы. Имитационная модель реализована с использованием техники системной динамики в виде потоковой диаграммы. В качестве исходных данных предложено использовать обобщенные экспертные оценки перспективности направления деятельности. В модели применяются три системных уровня, которые определяют переменные состояния системы: степень эффективности системы защиты информации, бюджет организации на средства защиты информации и оценка качеств потенциальных нарушителей информационной безопасности. Также вводятся дополнительные параметры и переменные разрабатываемой модели: ценность информации, обрабатываемой в организации; оценка количества инцидентов информационной безопасности; текущие затраты на систему защиты информации; постоянный бюджет на систему защиты информации. Результаты исследования. В качестве среды имитационного моделирования был выбран пакет Vensim. Анализ результатов моделирования показал, что характеристики области деятельности и качество информации, циркулирующей в информационной системе предприятия, напрямую определяют интерес со стороны потенциальных нарушителей, что приводит к необходимости четкого планирования и корректировки затрат на систему защиты информации. Таким образом, продемонстрирована возможность практического использования разработанной модели для оценки уровня информационной безопасности предприятий, осуществляющих свою деятельность в любой области. Отмечена необходимость привлечения экспертов с целью формирования оценок показателей перспективности возможных областей деятельности конкретной организации, проведения аудита ее системы защиты. Обсуждение и заключения. Реализация имитаций разработанной модели с различными начальными условиями и входными данными позволила определить динамику изменения информационной безопасности, обеспечить своевременное и эффективное развитие системы защиты, поддержку принятия решений специалистами службы безопасности при планировании расходов на защиту информации и изменений политики безопасности организации.
Бесплатно
Статья научная
Разработан алгоритм, имитирующий процесс зарождения и развития усталостных трещин в сварном соединении на примере узла крепления мобильной платформы и опорной обечайки поворотного устройства грузоподъемного крана Gottwald НМК 170 EG (63 т), разрушение которого произошло в 2011 году на территории ОАО «Новороссийский морской торговый порт» (НМТП). Предложенный алгоритм учитывает неоднородную геометрию шва, влияющую на значение коэффициента концентрации напряжений, и неравномерное распределение номинальных напряжений, связанное с конструктивными особенностями узла. В основе процесса моделирования лежит экспериментально установленный факт, что профиль геометрии перехода от шва к основному металлу вдоль сварного соединения изменяется случайно. В результате этого появление трещин вдоль шва носит случайный характер. При циклическом нагружении развитие разрушения представляет собой последовательный процесс зарождения трещин на различных участках сварного соединения вдоль шва, подрастание одиночных поверхностных трещин по законам механики разрушения, появление новых трещин, слияние трещин на соседних участках. При слиянии берегов трещины изменяется профиль контура, что приводит к увеличению скорости роста глубины трещины. В дальнейшем процесс развития многоочагового разрушения продолжается до достижения трещиной критического размера. Скорость накопления повреждений и развития разрушения зависит от степени неоднородности концентрации напряжений вдоль шва. Реализация предложенной модели позволит решить задачи определения периодичности диагностирования узла, мест с наибольшей вероятностью возникновения усталостных трещин и обосновать возможные методики усиления конструкции.
Бесплатно
