Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Статья научная
Введение. За последнее десятилетие спрос в мире на резервуары высокого давления существенно возрос, особенно в таких областях промышленности как авиационная, космическая, химическая и нефтегазовая. Находясь под постоянным воздействием высокого внутреннего давления, стенки резервуаров испытывают повышенное напряжение, что может стать причиной их внезапного разрушения. Для устранения такой возможности и улучшения прочностных характеристик резервуары изготавливают в форме металлических цилиндров с внутренним покрытием из композитного материала, состоящего из смолы, армированной углеродными волокнами. Цель настоящей статьи заключалась в изучении влияния угла наклона углеродного волокна на цилиндрические резервуары и определении величины максимального разрушающего давления с использованием метода конечных элементов программы ANSYS.Материалы и методы. С помощью программы ANSYS создана конечно-элементная модель резервуара, состоящего из центральной части в виде металлического цилиндра с внутренним покрытием из полимера, армированного углеродными волокнами. По торцам резервуара размещены полусферы со спиральной намоткой. Для моделирования слоистого композитного материала использована командная оболочка SHELL 99, для определения критерия разрушения резервуара высокого давления - теория Tsai-Wu.Результаты исследования. Модель цилиндрического резервуара рассчитывалась для двух видов намотки волокон: кольцевой и спиральной при различных углах их наклона. Результаты анализа величины давления для различных углов наклона волокон показывают, что, начиная со значения угла 0° и до 45º оно увеличивается, а затем до значения 65º - уменьшается. Наибольшее давление, которое может выдержать резервуар, армированный углеволокном, составляет 207 МПа при угле наклона волокон ± 45º .Обсуждение и заключения. Анализ исследований показал, что при угле наклона волокон ± 45º максимальное напряжение оказалась наименьшим, а максимально возможное разрушающее давление при том же угле составило 207 МПа. Из этого следует, что оптимальный угол ориентации волокон для обеспечения безопасной работы резервуара высокого давления составляет ± 45º , а резервуар из углепластика при том же угле намотки волокон имеет максимальную прочность.
Бесплатно
Статья научная
Целью данной работы является установление зависимости между такими параметрами почвы, как влажность (ВП), сила сопротивления проникновению (ЕК) и время сброса сжатого воздуха. При проведении исследований решались следующие задачи: выявление влияния влажности на воздухопроницаемость различных видов почв; установление зависимости между силой сопротивления почвы проникновению и воздухопроницаемостью исследуемых видов почв; наработка опыта применения пенетрометра для измерения силы сопротивления проникновению различных видов почв. Доказано наличие связи между влажностью и силой сопротивления почвы проникновению. При этом наибольший коэффициент корреляции отмечен у известняка, наименьший - у глинозема и суглинка. Определена взаимосвязь между содержанием пор, заполненных воздухом, и воздухопроницаемостью почвы. Количество пор, заполненных воздухом ( ), увеличивается при снижении количества пор, заполненных водой. При этом время сброса сжатого воздуха ( ) уменьшается по амплитуде натурального логарифма:
Бесплатно
Статья научная
Исследованы структура коммуникации и ее роль в менеджменте при выстраивании связей высшего учебного заведения с производством и бизнесом. Рассмотрена организация учебного процесса на основе коммуникационной составляющей и ее интеграции в инновационную образовательную деятельность вуза. Представлена основная цель выстраивания процесса коммуникаций - выработка такого подхода, при котором будут достигнуты стратегические задачи вуза. Показано, что различные коммуникации (персонифицированные и неперсонифицированные, эндогенные и экзогенные) используются, чтобы обеспечить индивидуальный подход к каждому студенту, доказать, что выбор данного вуза оптимален. Установлено, что коммуникационные процессы вуза всегда направлены на повышение качества и конкурентоспособности образовательных услуг. Отмечено, что теория организации производства и смежные дисциплины выработали инструменты интеграции коммуникативных процессов и определили возможности их классификации. Некоторые из указанных инструментов носят методический характер. Другие рассматриваются как определенные закономерности, эффекты, принципы, правила и основанные на них модели, алгоритмы. Использование потенциала этого аппарата определяет качество образовательной услуги.
Бесплатно
Использование мультимедийных компонентов в аудиторной работе преподавателей вуза
Статья научная
Представлено современное состояние мультимедийных средств, а также уровень их использования в аудиторной работе преподавателей вуза.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются возможности применения современных пакетов блочно-модульного моделирования в задачах имитации переходных процессов в газовом потоке на участке транспортировки природного газа. Предлагается подход к моделированию в векторном формате пространственно распределённого объекта ячеечной моделью, построенной в специальном нелинейном базисе. Это позволяет решать задачи диагностики и управления потоком в переходных процессах за счёт макроячеечного моделирования баланса его массы и его кинетической энергии. Адекватность начального и конечного состояний ячеечной модели обеспечивается расчётом вектора опорных параметров, характеризующих стационарное течение потока, и сравнением его с этими состояниями.
Бесплатно
Статья научная
Совершенствование механизма таможенного контроля является приоритетной задачей Федеральной таможенной службы, поскольку таможенный контроль должен быть направлен, с одной стороны, на упрощение и ускорение таможенных операций, а с другой - на защиту интересов государства. Выбор форм таможенного контроля, как известно, базируется на принципах выборочности и достаточности. В связи с этим часто возникает необходимость идентификации багажных мест, в которых могут быть выявлены запрещенные товары, с целью установления личности лиц, перемещающих эти товары. Целью настоящей работы является рассмотрение вопросов применения различных систем неконтактной идентификации объектов, которые обычно используются в антикражных системах, для идентификации багажных мест, содержащих товары, запрещенные, либо ограниченные к перемещению через таможенную границу.
Бесплатно
Статья научная
Описывается экспериментальная оптимизация скорости сходимости генетического алгоритма аппроксимации, выполненная с использованием специализированных научных программных средств поддержки планирования эксперимента.
Бесплатно
Использование фотографии с целью социального контроля и политической манипуляции
Статья научная
Рассматривается роль фотографии в организации процесса социального контроля властью за действиями, поведением людей и формированием общественного мнения. Фотография представлена в качестве манипулятивной технологии информационной войны.
Бесплатно
Исследование адаптивной фрикционной муфты с дифференцированными парами трения
Статья научная
На основе анализа многодисковой адаптивной фрикционной муфты конструкции Н.Д. Вернера была решена задача повышения точности срабатывания муфты без внесения существенных изменений в ее конструкцию.
Бесплатно
Исследование актуальности робототехнических технологий
Статья научная
Введение. Робототехнические технологии служат важным показателем технологического и экономического состояния государства, они влияют также и на жизнь отдельных людей. Развитие их - перспективная и актуальная задача, затрагивающая многие аспекты жизни современного общества. В настоящее время робототехника переживает очередной этап развития, который имеет свои особенности, новые направления. Целью данной работы является анализ положения и путей развития данной отрасли в мире и в нашей стране, а также отношение людей к использованию робототехнических систем и готовности их совершенствовать. Эти вопросы являются малоизученными. Материалы и методы. В представленном исследовании названы исторические аспекты формирования уникальных робототехнических технологий, определено соотношение количества производителей и потребителей робототехнической продукции в мире, указаны отрасли ее применения. Центральное место в работе отведено итогам проведенного авторами онлайн-опроса, статистический анализ которого позволил по конкретным данным изучить факторы, влияющие на распространение робототехнических систем и робототехнических технологий и способствующие им. Результаты исследований. Итоги опроса, с одной стороны, показывают высокую оценку перспективности робототехнических систем, данную респондентами, и подтверждают наличие у молодежи интереса к данным технологиям. С другой стороны, они позволяют отметить высокий уровень знаний в области робототехнических технологий у студентов инженерных специальностей и наличие более чем элементарных знаний этих технологий у представителей других специальностей. На взгляд авторов, имеются все предпосылки для дальнейшего успешного развития этих технологий. Обсуждение и заключения. Анализ использования робототехники в мире и в нашей стране, а также результаты проведенного авторами опроса позволяют сделать вывод о том, что эти технологии развиваются и будут активно развиваться и впредь, а заинтересованность в этом нынешних студентов, подтвержденная ответами на вопросы анкеты, будет способствовать более широкому внедрению роботов в жизнь будущих поколений.
Бесплатно
Исследование алгоритма Крона и его модификации при различных исходных данных
Статья научная
Рассматривается задача распределения множества заданий между устройствами однородной вычислительной системы по минимаксному критерию. Приводится постановка задачи, в которой подробно описываются объект исследования и принципы его функционирования. Для решения поставленной задачи предлагается использовать приближённые алгоритмы. Рассмотрены классический и модифицированный алгоритмы Крона и способы их улучшения за счёт формирования начального распределения заданий между устройствами вычислительной системы. С этой целью используются алгоритм критического пути и алгоритм Пашкеева. Для оценки эффективности полученных модификаций алгоритма Крона в работе приведены выходные значения ряда вычислительных экспериментов при различных входных параметрах. Эффективность модифицированных алгоритмов оценивалась по времени работы и отклонению полученного значения загрузки от оптимального значения. Разработаны программные средства для анализа эффективности модифицированных алгоритмов.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований с оценкой влияния влажности на основные показатели процесса сепарации зернового вороха в пневмоканале машины предварительной очистки (МПО) зернового материала.
Бесплатно
Статья научная
Исследовано влияние возможных дефектов скрытого слоя искусственной нейронной сети прямого распространения на её работоспособность. Предложены критерии для оценки правильного функционирования сети при распознавании образов.
Бесплатно
Статья научная
Проведено исследование паразитных колебаний вибрационного преобразователя массового расхода, вызванных смещением точки приложения вынуждающей силы от оси симметрии U-образной трубки. Получены формулы определения абсолютной и приведенной аддитивной погрешности, выработаны критерии снижения этих погрешностей при проектировании расходомера.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы является изучение изменения точности дозирования вибрационного дозатора с электромагнитным приводом при питании от промышленной электрической сети. Использованы ранее полученные авторами результаты зависимости производительности вибрационного дозатора от частоты, амплитуды и направления колебаний электромагнитного привода и свойств дозируемого материала. Эти зависимости были получены на экспериментальной установке со стабилизированными параметрами электропитания. Установлено, что питание вибрационного побудителя от промышленной электрической сети существенным образом (до 5%) влияет на отклонение производительности вибрационного дозатора от заданной, что может стать недопустимым при дозировании ингредиентов, требующих более высокой точности. Для устранения неконтролируемых отклонений производительности дозатора от случайных изменений напряжения и частоты необходимо использовать стабилизированный по напряжению и частоте источник питания электромагнита побудителя колебаний.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Рассматривается вопрос повышения эффективности процесса лезвийной обработки изделий из порошковой быстрорежущей стали. Предлагается использовать точение фрезерованием как альтернативу классической токарной обработке. Показаны преимущества данного метода. Дан обзор исследований, посвященных повышению качества поверхности деталей при точении фрезерованием. Целью работы явилось определение влияния режимов резания на шероховатость поверхности при ортогональном методе точения фрезерованием порошковой быстрорежущей стали монолитной фрезой.Материалы и методы. Применялись методы статистического анализа, основанные на создании математической модели прогнозирования микрогеометрических отклонений обрабатываемой поверхности. Метод экспериментального исследования использовался для проверки адекватности математической модели. Планирование эксперимента производилось по некомпозиционному плану, предложенному Боксом и Бенкиным. Эксперимент осуществлялся на токарном обрабатывающем центре с приводным инструментом. В качестве материала образцов для проведения эксперимента была применена порошковая быстрорежущая сталь BÖHLER S390 MICROCLEAN. В качестве режущего инструмента применена монолитная твердосплавная фреза. В ходе эксперимента варьировались скорость резания, ширина фрезерования и подача на зуб. Измерение шероховатости обработанной поверхности производилось контактным профилометром.Результаты исследования. Разработана математическая модель формирования шероховатости поверхности в зависимости от параметров обработки. В ходе экспериментов определено влияние скорости резания, подачи инструмента и радиальной глубины резания на шероховатость обработанной поверхности. Установлено, что зависимость шероховатости от подачи имеет линейный характер на всём исследуемом диапазоне режимов резания. В свою очередь зависимость шероховатости от скорости резания и ширины резания имеет параболический характер. Полученные результаты позволяют достигать шероховатости обработанной поверхности Ra = 1,85 без снижения производительности обработки.Обсуждение и заключения. Разработанная математическая модель отражает влияние режимов резания на шероховатость поверхности при точении фрезерованием быстрорежущей стали монолитной фрезой. Результаты проведённых исследований могут быть использованы для определения оптимальных режимов резания, обеспечивающих заданное качество поверхности при изготовлении реальных деталей в производственных условиях. Продолжение исследований рекомендуется проводить с контролем дополнительных выходных параметров, таких как температура и вибрация. Уменьшение влияния регенеративных автоколебаний на шероховатость обработанной поверхности можно достичь за счёт назначения режимов резания на базе результатов модального анализа технологической системы.
Бесплатно
Исследование влияния режимов шлифования на геометрические параметры колец упорных подшипников
Статья научная
Рассматривается новая перспективная технология шлифования колец упорных подшипников торцом чашечного шлифовального круга. Приведены результаты экспериментальных исследований, описано влияние режимов обработки на геометрические параметры дорожек качения упорных подшипников.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Представлены результаты исследований процесса единичного взаимодействия при центробежноротационной обработке деталей в абразивной дискретной среде. Одновременно с численным моделированием проведены эксперименты на центробежно-ротационной установке и исследованы максимальная глубина внедрения в поверхность детали, размеров единичных следов, съёма металла за один удар абразивной гранулы. Исследован съём металла с обрабатываемых деталей в зависимости от режимов обработки, характеристик абразивной частицы и обрабатываемого материала.Материалы и методы. Учтены зависимости для определения съёма металла с обрабатываемых деталей (сталей 45, меди МОБ и алюминиевого сплава Д16Т) в зависимости от зернистости (N3) абразивных частиц, рассматривается процесс единичного взаимодействия абразивной частицы с поверхностью заготовки в рамках динамической контактной задачи теории упругости. Авторами проведено конечно-элементное моделирование рассматриваемых конструкций в CAE пакете ANSYS.Результаты исследования. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса съёма металла с обрабатываемых деталей в зависимости от зернистости абразивных частиц. Описана методика их проведения, применяемый инструмент и оснастка. Сопоставлены результаты теоретических и экспериментальных исследований. Установлена их высокая сходимость. Подобраны абразивный инструмент и режимы обработки.Обсуждение и заключения. Построенные в работе зависимости позволяют определить рациональные значения технологических параметров процесса ЦРО, и могут быть использованы при проектировании технологических процессов ЦРО. Следовательно, для достижения желаемого качества поверхности можно сэкономить временные и финансовые ресурсы.
Бесплатно
Исследование влияния толщины стальной заготовки на качество работы пресс-молота
Краткое сообщение
Представлены результаты численного анализа влияния толщины заготовки некоторых марок сталей на быстродействие и экономичность перфорационного пресс-молота.
Бесплатно
Статья научная
Целью данной работы является изучение влияния загруженности вычислительных ядер графического процессора и шаблона обращения к памяти на пропускную способность шины памяти и ускорение масштабирования. Предмет исследования - задача масштабируемости производительности параллельных вычислений и их ускорение. В ходе работы была проверена следующая гипотеза: при обработке изображений для мно-гоядерных систем с общей памятью закон Густафсона - Барсиса более важен, нежели шаблон обращения к памяти при недостаточной загруженности вычислительных ядер графического процессора. Методология проведения исследования - вычислительный эксперимент с последующим анализом полученных данных. В ходе исследования подтверждена выдвинутая гипотеза. Для этого был проведен ряд экспериментов на различных гетерогенных вычислительных системах с поддержкой стандарта OpenCL. Анализ результатов позволяет сделать следующие выводы. Шаблон доступа к памяти начинает накладывать ограничения на производительность алгоритма только при достаточной загруженности вычислительных ядер. Видеокарты, оснащенные собственной памятью, показывают более стабильные результаты работы по сравнению с теми, что используют память, общую с центральным процессором. Область применения полученных данных - разработка алгоритмов и программного обеспечения для высокопараллельных вычислительных систем.
Бесплатно
