Статьи журнала - Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)

Все статьи: 1605

Моделирование шумообразования оборудования для обработки длинномерных деталей в соразмерных помещениях

Моделирование шумообразования оборудования для обработки длинномерных деталей в соразмерных помещениях

Шамшура Сергей Александрович, Калашникова Оксана Александровна

Статья научная

Приведены результаты теоретического описания шумообразования крупногабаритного оборудования в соразмерном помещении при наличии шумозащитной конструкции. Исходя из условий обеспечения санитарных норм шума получено выражение необходимой толщины элементов звукоизолирующей конструкции. Определены зависимости мощности применительно к длинномерным деталям.

Бесплатно

Моделирование шумообразования тонких пил

Моделирование шумообразования тонких пил

Авакян Арине Арамаисовна, Литвинов Артем Евгеньевич, Морозкин Игорь Сергеевич

Статья научная

Приведены зависимости уровней шума, создаваемого тонкими пилами металлорежущих и деревообрабатывающих станков. Показано, что снижение шума в самом источнике может быть достигнуто путем рационального выбора вибродемпфирующих характеристик систем виброзащиты.

Бесплатно

Моделирование эволюции динамической системы, взаимодействующих со средой

Моделирование эволюции динамической системы, взаимодействующих со средой

Заковоротный В.Л., Фам Динь тунг Д.Т.

Статья научная

В статье предлагается способ математического моделирования эволюционных изменений в динамической системе, взаимодействующей со средой. При этом параметры динамической модели среды представляются в виде интегральных операторов Вольтера относительно траекторий работы и мощности необратимых преобразований.

Бесплатно

Моделирование эффективных модулей для различных типов пористых пьезокерамических материалов

Моделирование эффективных модулей для различных типов пористых пьезокерамических материалов

Наседкин Андрей Викторович, Шевцова Мария Сергеевна

Статья научная

Методами моделирования представительных объёмов, эффективных модулей и конечных элементов определяется полный набор материальных констант пористых пьезокерамических материалов с учётом гипотезы о неоднородной поляризации в окрестности пор. Для численного определения эффективных модулей в конечно-элементном пакете ANSYS решаются наборы статических пьезоэлектрических задач для представительных объёмов с граничными условиями, обеспечивающими постоянные значения полей деформаций, напряжений, электрического поля и электрической индукции однородного тела. Расчёты проводятся с помощью специально разработанных компьютерных программ, написанных на макроязыке APDL ANSYS. Исследуется влияние количества ячеек и различных моделей представительных объёмов на значения важнейших эффективных модулей для ряда типов пористой пьезокерамики. Обсуждается корреляция результатов вычислительных и натурных экспериментов. Показано, что характер зависимостей эффективных модулей от пористости слабо зависит от типа пористых пьезоэлектрических материалов.

Бесплатно

Модель адаптивного векторного управления стохастическим гибридным алгоритмом кэширования

Модель адаптивного векторного управления стохастическим гибридным алгоритмом кэширования

Жуков Александр Игоревич

Статья научная

Исследована проблема увеличения эффективности кэш-систем за счёт использования адаптивного векторного управления стохастическим гибридным алгоритмом кэширования. Рассмотрена математическая модель абстрактной одноуровневой системы кэширования, позволяющая описывать известные стратегии замещения, в том числе использующие размер объектов для вычисления их кэш-рейтинга. Данная модель использована в математической модели кэш-системы с управляемой стохастической гибридизацией нескольких базовых алгоритмов кэширования. Представлена схема адаптивного управления стохастическим гибридным алгоритмом кэширования, позволяющая в 10 раз сократить время выполнения адаптации по сравнению с рассмотренными ранее методами за счёт отказа от непосредственного решения задачи максимизации критерия эффективности на предыдущем участке трассы. Проведён обзор известных стратегий замещения с описанием принципов их функционирования. Охарактеризованы выбранные методы исследования и структура проводимых экспериментов. Представлены результаты сравнения эффективности полученных гибридных стратегий на нестационарных трассах, состоящих из квазистационарных участков, полученных на базе закона распределения Зипфа 20/80.

Бесплатно

Модель глубокой сверточной нейронной сети в задаче сегментации трещин на изображениях асфальта

Модель глубокой сверточной нейронной сети в задаче сегментации трещин на изображениях асфальта

Соболь Б.В., Соловьев А.Н., Васильев П.В., Подколзина Л.А.

Статья научная

Введение. Своевременное устранение дефектов (трещин, сколов и пр.) на участках повышенной нагрузки дорожного полотна позволяет снизить риск возникновения аварийных ситуаций. В настоящее время для контроля состояния дорожного покрытия применяются различные методы фото- и видеонаблюдения. Оценка и анализ полученных данных в ручном режиме могут занять недопустимо много времени. Таким образом, необходимо совершенствовать процедуры осмотра и оценки состояния объектов контроля с помощью технического зрения.Материалы и методы. Авторами предложена модель глубокой сверточной нейронной сети для идентификации дефектов на изображениях дорожного покрытия. Модель реализована как оптимизированный вариант наиболее популярных на данный момент полностью сверточных нейронных сетей (FCNN). Показано построение обучающей выборки и двухэтапный процесс обучения сети с учетом специфики решаемой задачи. Для программной реализации предложенной архитектуры использовались фреймворки Keras и TensorFlow.Результаты исследования...

Бесплатно

Модель массопереноса тяжелых примесей в вентилируемых помещениях участков обкатки и определение опасных зон загазованности по канцерогенам

Модель массопереноса тяжелых примесей в вентилируемых помещениях участков обкатки и определение опасных зон загазованности по канцерогенам

Месхи Бесарион Чохоевич, Булыгин Юрий Игоревич, Маслов Евгений Игоревич, Корончик Денис Алексеевич, Тирацуян Левон Леонидович

Статья научная

Уточнена математическая модель, описывающая процессы переноса и ассимиляции вредных веществ в помещениях участков обкатки в отношении выбросов твердых частиц: сажи и бенз(а)пирена. Модель позволяет прогнозировать качество воздуха в рабочей зоне таких помещений, определять опасные канцерогенные зоны в поле концентраций токсичных газов.

Бесплатно

Модель машинного обучения для обнаружения COVID-19 на ранней стадии по аномалиям в ритме сердца

Модель машинного обучения для обнаружения COVID-19 на ранней стадии по аномалиям в ритме сердца

Межов М.С., Козицин В.О., Кацер Ю.Д.

Статья научная

Введение. Электронные устройства, способные собирать данные по телеметрии индивидуума, открыли перспективы доклинического выявления признаков COVID-19. Известные решения предполагают анализ информации, которую сложно получить в моменте. Речь идет, например, о состоянии крови или ПЦР-тесте. Это существенно ограничивает возможности интеграции алгоритмов с наручными гаджетами. При этом сердечно-сосудистая система как объект наблюдения достаточно информативна, съем данных хорошо проработан. В статье описана задача детекции ковидных аномалий в ритмограммах. Цель работы - создание математической модели на базе алгоритмов машинного обучения для автоматизации процесса выявления ковидных аномалий в ритме сердца. Показана возможность интеграции полученных результатов с фитнесс-браслетами и умными часами.Материалы и методы. В работе задействовали открытый стек технологий: Python, Scikit-learn, Lightgbm. При оценке качества моделей для бинарной классификации использовалась метрика F1. Изучены 229 ритмограмм сердца (кардиоинтервалографий) пациентов с COVID-19. Наличие или отсутствие признаков аномалии определялось с учетом времени ритмограммы и интервалов между сердцебиениями. Графически показаны отклонения, которые могут свидетельствовать о заражении. По итогам разведочного анализа собран перечень признаков, указывающих на аномалию.Результаты исследования. В результате проделанной работы получена математическая модель, которая детектирует специфичные для COVID-19 аномалии сердечного ритма с точностью 83 %. Выявлены и ранжированы основные признаки, определяющие прогностическую способность модели. Это текущее значение интервала между ударами сердца, производные в последующей и предыдущей точках измерения продолжительности сердцебиения, первая производная в текущей точке и отклонение от медианы текущего значения длительности RR-интервала. Первый показатель в этом перечне признан наиболее значимым, последний - наименее. Для целей машинного обучения оценивался потенциал пяти алгоритмов: IsolationForest, LGBMClassifier, RandomForestClassifier, ExtraTreesClassifier, SGDOneClassSVM. Визуализированы нормальные и аномальные результаты наблюдений в изолирующих деревьях. Установлен параметр, который соответствует вероятности регулярного наблюдения за пределами нормы, и выбрано его значение - 0,11. С учетом данного показателя построен график для модели SGDOneClassSVM. По набору данных с применением техники перекрестной проверки рассчитана метрика качества. Речь идет о ритмограмме с временны́м рядом наблюдений, снятых за один непрерывный интервал времени у одного человека. Описан пошаговый процесс получения усредненных значений метрики для каждой модели. При сравнении самый высокий показатель зафиксирован у модели LGBMClassifier, наименьшие - у SGDOneClassSVM и IsolationForest.Обсуждение и заключения. Полученная математическая модель занимает мало места в памяти мобильного устройства, то есть не предъявляет значимых требований к вычислительным ресурсам. Решение обладает приемлемым качеством детекции для доклинического скрининга связанных с COVID-19 сердечно-сосудистых нарушений. Алгоритм обнаруживает аномалии в 83 % случаев. Для записи ритмограммы достаточно 4 минут. Предлагаемый сценарий использования интегрированного решения лаконичен и легко реализуем. Широкое использование разработки может способствовать выявлению COVID-19 на ранней стадии.

Бесплатно

Модель организации защищенного документооборота на базе распределенной передачи данных с аутентификацией

Модель организации защищенного документооборота на базе распределенной передачи данных с аутентификацией

Деундяк Владимир Михайлович, Попова Светлана Борисовна

Статья научная

Организация защищенного документооборота является предметом данного исследования. Его цель - повышение надежности передачи данных. Задача работы - построение надежной модели организации защищенного документооборота с аутентификацией. Для решения указанной задачи применяется метод распределенной передачи данных, который позволяет за счет использования нескольких каналов значительно уменьшить вероятность несанкционированного доступа к информации и возможности ее модификации. В качестве результата работы представлена модель организации защищенного документооборота на основе двухканального алгоритма шифрования MV 2 и базовых шифров AES и RC4. Предусмотрена замена базовых шифров и учтена потребность использования ассоциированных данных, которые должны оставаться открытыми, но быть аутентифицированными вместе с основной зашифрованной информацией. Построенная модель решает поставленную задачу, а программная реализация, разработанная на языке С++ с использованием библиотеки NTL, может быть применена на практике. Область применения полученных результатов - защита коммерческого документооборота.

Бесплатно

Модель распространения вредных веществ и избытков явной теплоты в производственных помещениях

Модель распространения вредных веществ и избытков явной теплоты в производственных помещениях

Месхи Бесарион Чохоевич, Соловьв Аркадий Николаевич, Булыгин Юрий Игоревич, Алексеенко Людмила Николаевна, Маслов Евгений Игоревич

Статья научная

Предложена нестационарная трехмерная математическая модель, описывающая процессы конвективно-диффузионного тепломассопереноса вредных веществ и избытков теплоты в производственном помещении с активной вентиляцией. Модель учитывает как стационарные, так и передвижные источники загрязнения и позволяет прогнозировать качество воздуха рабочей зоны в помещениях сложной конфигурации.

Бесплатно

Модель связи вертикальных деформаций с возникновением циркуляционных сил в системах «колесо - рельс»

Модель связи вертикальных деформаций с возникновением циркуляционных сил в системах «колесо - рельс»

Лапшин Виктор Петрович

Статья научная

Представлена модель учета деформаций в узлах трения типа «колесо-опора». Модель позволяет оценить влияние динамики системы управления на степень деформации контактирующих поверхностей и наоборот. Предложено описание возникновения волновых деформаций рельс в железнодорожном транспорте как следствие действия циркуляционных сил.

Бесплатно

Модель связи упруго-вязкого смещения поверхности колеса относительно рельса с тяговыми характеристиками

Модель связи упруго-вязкого смещения поверхности колеса относительно рельса с тяговыми характеристиками

Лапшин Виктор Петрович, Туркин Илья Андреевич, Носачв Сергей Викторович

Статья научная

Представлена модель учёта деформаций в узлах трения типа колесо — опора. Модель позволяет оценить влияние динамики тангенциальных деформаций в контакте колеса и рельса на динамику тяговых усилий, прилагаемых к центру масс колеса. Полученный математический аппарат описывает динамику системы в узле трения до момента срыва сцепления.

Бесплатно

Модель системного взаимодействия субъектов экологического страхования

Модель системного взаимодействия субъектов экологического страхования

Муратов Владислав Равшанович

Статья научная

Рассматриваются программы экологического страхования, выделенные в отдельный блок взаимодействия субъектов страхования в системе общего страхования. Развитие национальной системы экологического страхования требует построения модели его управления, основанной на особенностях эксплуатации отдельных видов природных ресурсов и контроле опасных производств.

Бесплатно

Модель стратифицированной смазки упругодеформированного радиального подшипника

Модель стратифицированной смазки упругодеформированного радиального подшипника

Митрофанов Сергей Владимирович, Копотун Борис Евгеньевич

Статья научная

На основе уравнений Навье-Стокса для случая «тонкого слоя», уравнения неразрывности, уравнений Ламе и уравнения Дарси, с учетом граничных условий на поверхности шипа и подшипника, на границе раздела слоев, приводится метод формирования точного автомодельного решения задачи гидродинамического расчета упругодеформированного радиального подшипника, работающего на двухслойной смазке и обладающего демпфирующими свойствами. В результате решения задачи найдено поле скоростей и давлений в смазочных слоях и получены аналитические выражения для основных рабочих характеристик упругодеформируемого радиального подшипника. Проведен численный анализ полученных аналитических выражений для безразмерной несущей способности упругодеформируемого радиального подшипника с пористым слоем на поверхности шипа. Приведена оценка влияния значений параметров, обуславливающих подшипнику повышенную несущую способность.

Бесплатно

Модель упругого скольжения в системе «колесо — поверхность дороги»

Модель упругого скольжения в системе «колесо — поверхность дороги»

Чувейко Михаил Викторович, Носачв Сергей Викторович

Статья научная

Представлена математическая модель взаимодействия колеса и поверхности дороги. Данная модель позволяет производить качественное исследование особенностей качения колеса для случая отсутствия потери сцепления. Экспериментальные исследования, выполненные в работе, произведены с использованием методов численного моделирования. В полученной математической модели предположено, что жёсткость дороги велика и её деформациями можно пренебречь, а поверхность колеса задана совокупностью точек. Результаты исследования показали отсутствие тривиальной зависимости между угловой частотой колеса и линейной скоростью его центра. Было установлено, что линейная скорость движения колеса при фиксированной угловой частоте существенно зависит от величины внешней нагрузки. Результаты работы представляют интерес в задачах машиностроения, в частности — при построении систем точного позиционирования.

Бесплатно

Модель энергопотребления узлов беспроводной сети датчиков для увеличения времени автономной работы сети

Модель энергопотребления узлов беспроводной сети датчиков для увеличения времени автономной работы сети

Мохсен Мохаммед Неама, Богуславский Игорь Владимирович

Статья научная

Предлагаемая новая модель беспроводной сети датчиков может быть применена для оптимизации энергопотребления сети. Этому способствует оптимизация структуры связей между узлами, учитывающая ёмкость источника питания узла, объём собираемой и передаваемой узлом информации, а также энергетическую возможность связи между узлами и её количественную оценку. Использование данной модели позволит оптимизировать структуру энергопотребления в беспроводной сети с целью повышения времени её автономной работы. (Речь идёт о времени до первого отказа узла сети из-за исчерпания ресурса источника питания.) Представленная модель приводится в терминах теории графов. Обосновывается актуальность исследования. Описывается подход к решению поставленной задачи, основанный на решении соответствующей задачи линейного программирования. Рассматривается одна из реализаций решения в виде программы для ЭВМ. Описываются результаты компьютерного моделирования. Приводятся выводы, касающиеся применимости таких технологий на практике.

Бесплатно

Модельное прогнозирование показателей функционирования воздушно-решётной зерноочистительной машины от роста эффективности операции пневмосепарации

Модельное прогнозирование показателей функционирования воздушно-решётной зерноочистительной машины от роста эффективности операции пневмосепарации

Ермольев Юрий Иванович, Бутовченко Андрей Владимирович, Дорошенко Артм Александрович

Статья научная

Рассмотрена взаимосвязь роста эффективности процесса пневмосепарации и показателей функционирования воздушно-решётной зерноочистительной машины. Приведена математическая модель функционирования пневмосепаратора и решётной машины, как замкнутой квазистатической системы. В качестве критериев приняты агропоказатели функционирования машины. При вариации подачи, технологических свойств исходного материала и полноты выделения каждого компонента выявлены рациональные параметры аргументов управляющих факторов, определены численные результаты величины потерь зерна, полноты выделения сорных, зерновых примесей, а также их содержания в очищенном материале. Построенная математическая модель процесса пневмосепарации гетерогенной сыпучей среды позволяет, используя известные методы параметрического и структурного синтеза, проводить многомерный анализ процесса и оценивать рациональные параметры пневмосепараторов для задаваемых условий и ограничений на показатели его функционирования. По результатам моделирования выявлена тенденция изменения показателей функционирования машины и их взаимосвязь с агропоказателями. Полученные при моделировании результаты показали значимое увеличение производительности и технологических показателей функционирования подобных машин от роста эффективности их пневмосепаратора.

Бесплатно

Модельный расчет электронно-энергетической структуры алмаза, BN, BeCN2

Модельный расчет электронно-энергетической структуры алмаза, BN, BeCN2

Лаврентьев Анатолий Александрович, Габрельян Борис Витальевич, Никифоров Игорь Яковлевич

Статья научная

Исследована электронно-энергетическая структура ряда подобных соединений: алмаза (C), BN и BeCN2. Установлено, что для BeCN2 вершина валентной полосы формируется p-состояниями N, а дно полосы проводимости - s-состояниями Be и C. Оценена ширина запрещенной полосы Eg в BeCN2. Проведено сравнение парциаль- ных и полной плотностей состояний алмаза и BN с рентгеновскими K-спектрами эмиссии и поглощения и рентгеноэлектронными спектрами, а также сравнение со- ответствующих парциальных плотностей состояний последних с соответствующими плотностями в BeCN2.

Бесплатно

Модернизационные процессы страхования бизнеса в системе финансов региона

Модернизационные процессы страхования бизнеса в системе финансов региона

Ованесян Наталья Матвеевна, Белоусов Виталий Михайлович

Статья научная

Показано, что необходимость оптимизации институциональной структуры региональных рынков при соблюдении принципа абсолютного доминирования унифицированных правил и норм развития национальной страховой системы обуславливается тенденцией специализации отечественных страховщиков и изменением отраслевых пропорций страхового бизнеса.

Бесплатно

Модернизация и технологическое развитие - базовые составляющие промышленно-инновационной политики

Модернизация и технологическое развитие - базовые составляющие промышленно-инновационной политики

Зуев Владимир Михайлович, Грачева Наталья Петровна, Ключникова Светлана Александровна

Статья научная

Предложены меры по противодействию деиндустриализации, созданию условий разрушающего роста, приводящих к глобальному кризису.

Бесплатно

Журнал