Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Статья научная
Рассмотрена методология проектирования технологических систем поверхностного пластического деформирования (ППД) свободнодвижущимися инденторами. Она базируется на определении структурных элементов технологической системы, закономерностей её функционирования, взаимосвязей между отдельными элементами, а также на обосновании элементного участка упрочнения и разработке рациональной структуры операции. Исследуется построение структурной схемы технологической системы в виде разомкнутой системы автоматического регулирования. Она состоит из детектирующих элементов, включённых в неё в следующем порядке: первичные (входные) параметры — процесс ППД — вторичные (выходные) параметры. Раскрыты физико-технологические основы такого построения. Отмечено, что оно позволяет, во-первых, выявить функциональную зависимость между элементами, а во-вторых, охарактеризовать их количественно (описав уравнением, связывающим входные и выходные параметры) либо качественно. Обоснование элементного участка и выбора метода упрочняющей обработки ППД позволило сформулировать принципы разработки рациональной структуры операции ППД (чтобы после обработки деталь отвечала заданным конструкторской документацией требованиям по качеству и эксплуатационным свойствам). Показаны условия построения такой структуры. Для этого, прежде всего, следует определить минимально необходимые один или несколько элементных участков ППД детали, которые должны быть обработаны. Затем на основе выбора метода принять такую структуру, которая обеспечивала бы решение технологической задачи с наилучшими технико-экономическими показателями.
Бесплатно
Методологические основы создания экономических объединений государств
Статья научная
Рассмотрен общий методологический подход к управлению созданием и развитием экономических объединений государств. В основу подхода положено представление их создания в виде целенаправленного развивающегося процесса, движущей силой которого являются диалектическое единство и борьба между необходимостью и возможностью, концептуальным и конструктивным обликами объединения. Структурно процесс представлен в форме ориентированного графа, объединяющего его этапы и подэтапы. Последовательное выполнение задач этих этапов обеспечивает формирование обоснованных решений по созданию и развитию экономических объединений государств. Сложность и многообразие этих задач обусловливает необходимость их формализации. При этом ключевым элементом формализации является формальное представление процедуры сравнительной оценки вариантов объединения государств. Методология сравнительной оценки вариантов их объединения изложена с помощью формального аппарата теории множеств.
Бесплатно
Статья научная
Целью исследования является поиск решений по обеспечению безопасности работы сварщиков на труднодоступных объектах в условиях ограниченного замкнутого пространства с быстрым нарастанием содержания вредных веществ и температуры окружающей среды. Предметом исследования являются системы защиты органов дыхания сварщика, работающего в стеснённых условиях с сильной загазованностью и отсутствием или недостаточностью естественной циркуляции окружающего воздуха. Метод исследования - численное моделирование тепломассопереноса вредных веществ, сварочной аэрозоли и избытков теплоты при нестационарном режиме в трехмерной постановке. Методологией работы является построение математических моделей тепломассопереноса загрязнений на основе классических газодинамических моделей с адаптацией их к конкретным граничным условиям, особенностям различных видов сварки на труднодоступных объектах, в том числе глубоководной сварки и с учетом различных видов теплообмена. Построена классификация труднодоступных объектов и способов сварки. Показано, что полученные математические модели позволяют детально определить физические поля воздействия на сварщиков опасных и вредных производственных факторов.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется декомпозиция знаний на множество «микрознаний», допускающих однозначную двоичную тестовую оценку. В таком случае задание теста формулируется как набор микрознаний ответов, совокупно раскрывающих уровень знания определённого подраздела. Это позволяет представить разработку набора ответов на тестовый вопрос как задачу исследования многофакторной зависимости. Таким образом, процесс разработки набора ответов можно рассматривать с позиций планирования многофакторного двухуровневого эксперимента. При таком подходе создание теста и оценка его результатов хорошо формализуются и становятся доступны преподавателям, не специализирующимся на разработках тестовых заданий. Методика проиллюстрирована примером построения и применения тестов для оценки уровня знаний по теории автоматического управления. Статистическая обработка результатов тестирования показала уровень знаний испытуемых, а также степень доверия тестирующего к осознанности ответа.
Бесплатно
Методы и средства организации производства на основе планирования коммуникационных процессов
Статья научная
Методы организации производства представляют собой совокупность операций и приёмов при изготовлении продукции или оказания услуг. Выбор метода и средств организации производства - единичный, партионный или патогенный - обусловлен прежде всего масштабами производства. Формирование производственной программы, оптимизация размеров партий и заделов зависят от объёма заказов потребителей и детерминированы эффективностью диагностики. Процессы организации производства получают завершение в планировании (в том числе коммуникационном), формируя замкнутую модель всех производственных процессов предприятия.
Бесплатно
Методы имитационного математического моделирования российского срочного рынка на современном этапе
Статья научная
Введение. Работа посвящена имитационному моделированию. Описаны основные методы имитационного математического моделирования на срочном рынке. Рассмотрена группа реалистичных негауссовских процессов Леви, которые обобщают классическую модель Блэка-Шоулса. Целью работы явилось исследование наиболее эффективных методов прогнозирования рынка, а также программная реализация метода имитационного математического моделирования российского срочного рынка, основанного на модели Леви. Данное исследование актуально в связи со спросом на приложения, позволяющие симулировать динамику финансовых активов и оценивать опционы в реалистичных моделях срочного рынка, допускающих скачки.Материалы и методы. Рассмотрены основные методы прогнозирования срочного рынка, способы определения уровня волатильности при известной цене опциона. Выделены наиболее эффективные виды процессов Леви для имитационного математического моделирования российского срочного рынка на современном этапе. Рассмотрены возможности языка Java для реализации математических методов...
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются методы измерения концентрации газов в воздухе рабочей зоны машиностроительных ремонтных предприятий. Сравниваются типы газочувствительных датчиков. Приводится классификация вредных и опасных производственных факторов, описывается их влияние на организм человека. В качестве объекта исследования выступает типовое ремонтное машиностроительное предприятие. Проведён анализ карт аттестации рабочих мест одного из цехов электровозоремонтного завода. Рассмотрены вопросы обеспечения допустимых условий труда и снижения степени их вредности. Для решения задачи мониторинга опасных и вредных производственных факторов предложено применение беспроводных сенсорных сетей (БСС). Описаны типы датчиков, наиболее подходящих для использования в БСС. Результаты проведённого исследования позволили сделать выводы о практической применимости технологии беспроводных сенсорных сетей в системах управления охраной труда машиностроительных ремонтных предприятий.
Бесплатно
Методы организационно-технологического проектирования складов предприятий оптовой торговли
Статья научная
Рассмотрены вопросы обеспеченности торговли складскими помещениями, исследованы основные задачи и проблемы развития складских систем в торговле, выявлена динамика регионального развития складских систем и дана сравнительная характеристика ключевых показателей складской недвижимости по регионам России. Результаты анализа свидетельствуют о том, что основной спрос на рынке складской недвижимости приходится на Московский регион. Также в статье определены этапы торгово-технологического процесса, сформулированы цели и задачи проектирования складов. Особое внимание уделено принципам проектирования складского хозяйства, основным из которых является принцип компактности, базирующийся на бережном отношении к земельной площади и целесообразном размещении складского помещения. Рассмотрена классификация складских помещений по классам А, В, С, D и дана подробная их характеристика.
Бесплатно
Методы применения матриц при создании моделей группового преследования
Статья научная
Введение. Очевидно, что в ближайшее время сохранят актуальность вопросы оснащения движущихся робототехнических комплексов элементами автономного управления. Это требует развития моделей группового преследования. Отметим, что оптимизация в задачах преследования сводится к построению оптимальных траекторий (кратчайшие траектории, траектории с дифференциальными ограничениями, показатели расхода топлива). При этом не рассматриваются аспекты автоматизированного распределения по целям при групповом преследовании. Для восполнения этого пробела выполнена представленная научная работа. Ее результатом должно стать построение модели автоматизированного распределения преследователей по целям в групповом преследовании.Материалы и методы. Для изучения группового преследования множества целей сформирована матрица. Управляющие параметры движения преследователей модифицированы по минимальной кривизне траектории. Детально рассмотрены методы погони и сближения. Показаны возможности модификации метода параллельного сближения. Матричное моделирование задействовали для построения схемы группового преследования множества целей. Перечисленные процессы проиллюстрированы функциями в заданных системах координат и анимацией. Как база функций построены блок-схемы фазовых координат преследователя на следующем шаге, времени и расстояния достижения преследователем цели. В ряде случаев расположение целей и преследователей определено как точки на окружности Аполлония. Матрица сформирована по выборкам, соответствующим распределению преследователей по целям.Результаты исследования. Рассмотрены девять вариантов погони, параллельного, пропорционального и трехточечного сближения на плоскости и в пространстве. Рассчитано максимальное значение времен достижений целей. Отмечены случаи, когда вектор скорости преследователя направлен произвольно и в точку на окружности Аполлония. Отмечено, что трехточечный метод сближения удобен, если цель движется по баллистической траектории. Для модификации метода параллельного сближения на плоскости строится сеть параллельных линий. При этом учтены длина дуги линии (которая может быть произвольной формы) и массив опорных точек траектории цели. С данными элементами составлено и решено уравнение. На массиве выборок с соответственными значениями времен найдено минимальное время, то есть определено оптимальное время одновременного группового достижения множества целей. Для унифицированного обращения к библиотеке выражен управляющий вектор через однопараметрическое семейство параллельных плоскостей. Сформирована библиотека расчетов управляющих векторов. Показан пример применения матричного моделирования к групповому преследованию. Представлена схема группового преследования множества целей. Для двух целей и трех преследователей рассмотрены шесть выборок, соответствующих распределению преследователей по целям. Данные представлены в виде матрицы. По итогам научных изысканий создана и зарегистрирована программа для ЭВМ «Модель параллельного сближения на плоскости группы преследователей с одновременным достижением цели».Обсуждение и заключение. Исследованы методы использования матриц при моделировании группового преследования. Показана возможность модификации метода параллельного сближения. Матричное моделирование группового преследования позволяет выстроить его схему для множества целей. Матрица распределения преследователей по целям будет генерироваться в каждый момент времени. Методы формирования матриц распределения преследователей и целей представляют интерес при проектировании систем виртуальной реальности, для задач с моделированием процесса группового преследования, убегания, уклонения. Метод динамического программирования при формировании матрицы распределения преследователей по целям открывает возможность автоматизации распределения с оптимизацией по заданным параметрам.
Бесплатно
Методы эффективного управления строительными услугами
Статья научная
Кризисные явления на рынке строительных услуг могут быть преодолены путем реализации ряда мер как со стороны государства, так и на уровне отдельного предприятия. Предлагается для топ-менеджмента строительных компаний создание Лидерского блока - новой рабочей группы, имеющей оригинальный статус - право принимать решения.
Бесплатно
Статья научная
Целью настоящей работы являлось изучение метрологических аспектов метода акустической эмиссии (АЭ) применительно к мониторингу скорости разложения пероксида водорода. Проведен выбор измеряемого параметра АЭ, определяющего метрологические свойства метода в целом. Установлено, что процесс разложения пероксида водорода вызывает волны напряжения в локальном объеме жидкости. Это приводит к образованию акустических сигналов, позволяющих надежно контролировать процесс методом АЭ. Проанализирована метрологическая оценка метода, реализуемая в два этапа. Определена важность первого этапа, позволяющего проводить качественные относительные АЭ-исследования. Выполненные эксперименты подтвердили факт высокой чувствительности предложенного способа. Таким образом, можно проводить эффективные относительные исследования сравниваемых процессов по параметрам АЭ. Акустико-эмиссионные данные показывают, что инструментальные и методические погрешности метода АЭ в целом могут быть существенными при несоблюдении идентичных условий, и этот факт может быть ориентиром для дальнейших исследований.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена разработке технологического процесса окончательной абразивной обработки деталей из полимерных композиционных материалов с применением гибкого шлифовального инструмента. Целью исследования является снижение трудоемкости операции путем замены ручного труда на механизированный, а также повышение качества обработанной поверхности. Материалы и методы. Использован метод подготовки поверхностей деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) под склеивание путем механической абразивной обработки гибким шлифовальным инструментом. Результаты исследовани я. Проанализированы характерные особенности формирования микропрофиля поверхностей стеклопластиковых деталей после обработки гибким абразивным инструментом ручным и механическим способами. Выявлена и обоснована необходимость механизации данной операции. Описаны параметры поверхности, влияющие на формирование качественного клеевого соединения. Рассматриваются особенности конструкции гибкого шлифовального инструмента и влияние их на формирование шероховатости поверхности. Сравниваются данные микропрофиля поверхностей, обработанных шлифовальной шкуркой и лепестковым кругом при различных режимах резания. Обсуждение и заключения. Механическая обработка лепестковыми кругами может заменить операцию ручного зашкуривания деталей из полимерных композиционных материалов, существенно сократить операционное время обработки и улучшить показатели качества поверхностей деталей для склеивания.
Бесплатно
Механизм продвижения воды в капиллярах ксилемы растений
Статья научная
Рассмотрен механизм подъёма воды в ксилеме, который позволяет описать распределение воды в растениях с учётом их анатомического строения, архитектурной формы и воздействующих внешних факторов. Выдвинуто предположение, что основным механизмом продвижения воды в растениях является капиллярный подъём. Основная движущая сила, поднимающая воду до вершины растения, - поверхностное натяжение в менисках капилляров. Установлено, что условием подъёма воды в растениях является, во-первых, наличие горизонтального перемещения воды. Во-вторых, суммарная площадь поперечного сечения капилляров должна увеличиваться от комля к вершине. Показано, что высоту растений определяет количество боковых ветвей, а также наличие поперечных пластинок со сквозными отверстиями в сосудах ксилемы. Приведено объяснение механизма автоколебательного режима транспирации растений на малых временных интервалах.
Бесплатно
Механизм системной организации инвестиционной деятельности в регионе
Статья научная
Рассматривается понятие механизма системной организации инвестиционной деятельности в регионе. Проводится краткое описание основных элементов, необходимых и достаточных для эффективного функционирования данной системы. Подвергаются анализу основные мероприятия, реализуемые в Ростовской области для совершенствования организационно-экономического механизма активизации инвестиционной деятельности.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрен механизм реализации товарной и сбытовой политики сельскохозяйственными предприятиями-товаропроизводителями в рамках агрохолдинга. Выявлены основные направления её развития и способы реализации. Даны рекомендации по усовершенствованию механизма товарно-сбытовой политики в условиях высокой неопределенности рынка сельхозпродукции.
Бесплатно
Статья научная
Раскрывается механизм регионального регулирования экологизации хозяйственной деятельности промышленных предприятий в условиях трансформации. Рассмотрены методы экономики природопользования, разработанные как отечественными, так и зарубежными исследователями.
Бесплатно
Механико-математическая модель неуравновешенности нежесткой карданной передачи
Статья научная
Введение. Статья посвящена разработке оригинальной механико-математической модели неуравновешенности карданной передачи с учетом изгибной податливости ее оси. Целью работы является создание новой высокоадекватной модели неуравновешенности основной нежесткой высокооборотной карданной передачи. Данная модель представляется эффективным средством решения задач балансировки при проектировании, изготовлении и ремонте автомобилей. Материалы и методы. Описательное содержание модели неуравновешенности передачи представлено в виде совокупности допущений. На их основе построены формализованные схемы модели неуравновешенности нежесткой карданной передачи до и после приведения ее во вращение. Эти схемы представляют двухопорную модель и модель - фрагмент многоопорной карданной передачи. С использованием имеющихся в литературе соотношений определены: дополнительный упругий прогиб оси вращающейся передачи от исходного технологического прогиба ее оси по первой собственной форме; коэффициент изменения стрелы упругого прогиба; дисбаланс от упругого прогиба оси нежесткой карданной передачи. Результаты исследования. Разработаны новые математические модели неуравновешенности карданной передачи. С их помощью могут быть определены начальные и корректирующие дисбалансы в плоскостях коррекции передачи, идеально сбалансированной на низкой скорости и приведенной во вращение с эксплуатационной скоростью. Рассмотрено действие установленных в плоскостях коррекции корректирующих дисбалансов при балансировке передачи на эксплуатационной скорости вращения. В этой связи разработан способ определения коэффициента изменения стрелы упругого прогиба оси вращения передачи. Определено значение стрелы прогиба оси вращения нежесткой карданной передачи. Обсуждение и заключения. С помощью полученных результатов и соотношений с высокой достоверностью могут выполняться: обоснование нормативов точности балансировки передачи; анализ ее эксплуатационной неуравновешенности; классификация основных карданных передач автомобилей по критерию «гибкость»; формализация решения проектных задач балансировки карданной передачи и другие задачи обеспечения уравновешенности этой передачи в эксплуатации.
Бесплатно
Механические и конечно-элементные модели кератопротезов роговицы глаза
Статья научная
Введение. При разработке глазных протезов возникает ряд проблем, одна из которых - конструирование соединения между жесткой оптической частью и мягкой тканью роговицы. Их модули Юнга могут отличаться на три порядка. При этом возникает задача создания промежуточного слоя, возможно с градиентными свойствами, назначение которого - исключить травмирование мягких биологических тканей. Рассматривается два типа кератопротеза: с опорной пластиной и с промежуточным функционально-градиентным слоем. Для первого типа рассчитано напряженно-деформированное состояние. Для второго проведено аналитическое и конечноэлементное моделирование взаимодействия цилиндрического оптического протеза, промежуточного неоднородного слоя и роговицы в упругой среде. Рассмотрены два варианта: без учета кривизны (круглая плита или пластина) и с учетом кривизны (сферический купол или оболочка). Цель работы - исследование напряженно-деформированного состояния керапротеза и роговицы в области контакта.Материалы и методы. Математические модели рассматриваемых конструкций - это краевые задачи линейной теории упругости. Аналитическое решение построено для упрощенной модели в виде составной круговой пластины. Пространственные трехмерные задачи и задачи в осесимметричной постановке решаются методом конечных элементов. Конечноэлементное моделирование рассматриваемых конструкций проводилось в CAE-пакете ANSYS и ACELAN.Результаты исследования. Построены CAD-модели кератопротезов с условиями закрепления и нагружения. Установлена нагрузка на керапротез под действием внутреннего глазного давления. Рассчитано напряженно-деформированное состояние элементов кератопротеза и роговицы. Особое внимание уделено окрестности ее контакта с кератопротезом.Обсуждение и заключения. Результаты расчета осевых смещений и механических напряжений в кератопротезе первого типа показывают, что выбранные для него геометрические параметры удовлетворяют кинематическим и прочностным требованиям. Предложенные в работе модели деформированного состояния мягких биологических тканей позволяют оценить их травмирование при использовании кератопротеза второго типа, а также выбрать геометрические параметры и градиентные свойства промежуточного слоя.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В работе показано, каким образом природа органической компоненты в систематическом ряду одноосновных карбоновых кислот влияет на трибологические характеристики пары трения «латунь — сталь» в водных растворах. Изучена зависимость физико-механических свойств антифрикционных пленок, формирующихся при трении, от природы смазочной композиции. Цели работы: изучить возможности использования карбоновых кислот как антифрикционных компонентов смазочного материала; оценить их влияние на механические свойства сервовитной пленки, формирующейся при трении латуни по стали.Материалы и методы. Проведены трибологические исследования пары трения «латунь — сталь» на машине трения торцевого типа АЕ-5. Параметры шероховатости сервовитной пленки определялись с помощью оптической профилометрии. Микрогеометрия и структура объекта на наноуровне исследовались с помощью атомно-силовой микроскопии. Механические характеристики антифрикционной пленки изучали с помощью инструментального наноиндентирования.Результаты исследования. Изучены трибологические характеристики трибосопряжения «латунь — сталь» и физико-механические характеристики сервовитной пленки, формирующейся при трении в системе «латунь — водный раствор карбоновой кислоты — сталь». Установлено, что при увеличении длины углеводородного радикала коэффициент трения снижается. Обнаружены размерные эффекты в механических и трибологических свойствах сервовитной пленки, формирующейся на поверхности фрикционного взаимодействия в водных растворах карбоновых кислот.Обсуждение и заключения. Результаты исследования показывают, что при фрикционном взаимодействии на поверхности трения в водных растворах карбоновых кислот формируется наноструктурная сервовитная пленка, резко снижающая коэффициент трения. Ее физико-механические и трибологические параметры зависят от состава модельной смазочной среды. Определено, что локальные физико-механические свойства зависят от способа получения сервовитного слоя, нагрузки и размера зоны деформирования. Полученные результаты могут быть использованы при разработке смазочных материалов.
Бесплатно
Мехатронная система адаптивного управления движением зерноуборочного комбайна
Статья научная
Рассматриваются основные внешние воздействия на мехатронную систему управления движением зерноуборочного комбайна и их влияние на характер движения и технологический процесс. Целью исследования является решение задачи адаптивного управления траекторией движения и загрузкой рабочих органов зерноуборочного комбайна на основе нечёткого логического вывода. Предлагается метод нечёткого адаптивного управления движением зерноуборочного комбайна и алгоритм его реализации. Рассматриваются структура и взаимосвязь элементов мехатронной системы управления движением зерноуборочного комбайна. Представлена имитационная модель мехатронной системы, реализованная в системе MatLab Simulink с помощью Fuzzy Logic Toolbox, приводятся результаты моделирования. Представлены результаты регрессионного анализа и оценка качества по SSE, R-square и RSME критериями пригодности приближения, а также рассчитаны доверительные интервалы для найденных значений параметров. Рассмотрена практическая реализация мехатронной системы зерноуборочного комбайна.
Бесплатно
