Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Статья научная
Введение. При исследовании тензорных упругих полей перемещений, напряжений и деформаций в слоистых конструкциях из различных материалов, включая трансверсально-изотропные композиты, успешно применяется эффективный метод скаляризации тензорных полей. Данные поля могут быть выражены через скалярные потенциалы, соответствующие квазипродольным, квазипоперечным и чисто поперечным волнам. Такая скаляризация возможна, если рассматриваемые объекты являются тензорами относительно подгруппы общих преобразований координат, когда локальный аффинный базис имеет один инвариантный вектор, который совпадает с осью материальной симметрии материала. При этом в известных работах рассматриваются конструкции, где этот вектор совпадает с нормалью к границе между слоями. Однако, для практики представляют интерес и другие случаи взаимного расположения оси материальной симметрии материала и границы между слоями.Целью является дальнейшее развитие применения метода скаляризации в граничных задачах динамич еской теории упругости на случаи произвольного расположения оси материальной симметрии по отношению к границе между слоями.Методы исследования. Предлагаемый научно-методический аппарат разработан на основе использования обобщенного метода скаляризации динамических упругих полей перемещений, напряжений и деформаций в трансверсально-изотропных средах.Результаты исследования. Получены новые расчетные соотношения для определения полей перемещений, напряжений и деформаций в трансверсально-изотропных средах на случаи произвольного расположения осей материальной симметрии материалов слоев по отношению к границам между слоями.Обсуждение и заключения. Предлагаемый научно-методический аппарат успешно использован при определении напряженно-деформированного состояния в слоистых конструкциях, выполненных из трансверсально-изотропных материалов, и при анализе результатов диагностики состояния плоскослоистых и слоистых цилиндрических конструкций, находящихся в эксплуатации.
Бесплатно
Обобщённый алгоритм технологической регулировки комбайна на основе моделей нечётких знаний
Статья научная
Рассматривается задача построения механизма нечёткого вывода экспертной системы, предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин. Алгоритм нечёткого вывода основан на моделях предметных областей «предварительная настройки» и «корректировка технологических регулировок». Общими этапами решения задачи являются фаззификация, композиция и дефаззификация. Механизм вывода решений основан на дедуктивной схеме (для задачи предварительной настройки) и индуктивной схеме (для задачи корректировки технологических регулировок). Особенностью предлагаемого алгоритма вывода решений является проверка гипотез о появлении нарушений технологического процесса комбайновой уборки при изменении параметров машины. В этом случае проверяется истинность возникновения дополнительных ситуаций, характеризующихся появлением дополнительного нарушения технологического процесса. Разработанные алгоритм нечёткого вывода и модель предметных областей на основе нечётких экспертных знаний позволяют значительно приблизиться к решению задачи автоматизации процесса принятия решений при технологической регулировке комбайна в полевых условиях.
Бесплатно
Обобщённый анализ динамической системы на наличие признаков жордановой формы
Статья научная
Предложен эффективный аналитический метод изучения многомерных систем с целью выделения в них управляемых подсистем жордановой формы. Построены математическая модель и алгоритм оценки наличия жордановых признаков у управляемых многомерных систем, на основе которых может быть реализована их декомпозиция в жордановы подсистемы.
Бесплатно
Оборудование для приготовления полнорационных комбикормов в условиях хозяйств
Статья научная
Обоснованы организационно-технологические принципы создания эффективного внутрихозяйственного кормопроизводства на основе блочно-модульного принципа построения отдельных технологических линий и использования этих линий как самостоятельно, так и в составе целых комплексов комбикормовых предприятий. Описан разработанный комплекс машин и оборудования, его технические характеристики и режимы работы этого оборудования при переработке кормовых ингредиентов и приготовлении полнорационных комбикормов. Приведены результаты исследований опытных образцов технологического модуля подготовки и ввода в состав комбикормов жидких обогащающих и лекарственных (витаминных) эмульсий, технологической линии ввода ферментных и других биологически активных добавок (сухих). Разработана принципиальная схема автоматизированного комбикормового цеха на основе блочно-модульного принципа отдельных технологических линий и экономическая эффективность её применения в условиях хозяйств.
Бесплатно
Обоснование выбора способов контроля утечек на газопроводе
Статья научная
Введение. Анализируются эффективные методы обнаружения утечек и учета расхода газа. Целью работы является выбор автоматической системы методов, позволяющей повысить качество контроля утечек и учета расхода газа на магистральных газопроводах.Материалы и методы. Рассмотрены следующие методы обнаружения утечек газа в трубопроводе: по профилю давления, объемно-балансовый, метод акустической эмиссии, метод переменного перепада давления на вынуждающем устройстве, ультразвуковой метод.Результаты исследования. Анализ показывает, что все методы контроля утечек и расхода газа зависят от параметров окружающей среды. Поэтому важной задачей является достижение независимости результатов измерений от изменения параметров среды. У большинства расходомеров изменение плотности, давления и температуры среды существенно сказывается на результатах измерения. Возникающая при этом дополнительная погрешность может достигать больших величин.
Бесплатно
Обоснование выбора упругого элемента для адаптивного режущего долота
Статья научная
Введение. Проблемам адаптивного бурения посвящено множество работ. Большой интерес представляет не только регулирование режимных параметров органов буровых станков в зависимости от физико-механических свойств породы в забое, но и использование адаптации режущего долота с полным или частичным изменением его структуры за счет введения упругих элементов. Целью настоящей работы является обоснование выбора упругого элемента для адаптивного режущего долота, а также определение его параметров. Материалы и методы. Авторами проведены экспериментальные исследования на режущем адаптивном долоте диаметром 160 мм с различными параметрами резиновых образцов. В качестве объекта исследований были использованы резиновые образцы, имеющие следующие варьируемые показатели: твердость резины (по Шору) - от 40 до 75 ед.; высота образца - от 25 до 60 мм; рабочий диапазон усилий сжатия - от 5 кН до 30 кН; формы образцов - параллелепипед сплошной, параллелепипед с боковыми проточками, параллелепипед с внутренними отверстиями, параллелепипед слоистый с толщиной слоя от 6 до 15 мм. На основании результатов проведенных экспериментов выполнено сравнение и обоснование выбора наиболее приемлемого типа и параметров упругого элемента. Результаты исследования. Представлены результаты экспериментальных исследований упругих элементов адаптивных буровых режущих долот. В результате сравнения наиболее распространенных форм амортизаторов установлено, что многослойный элемент наилучшим образом выполняет роль адаптирующей связи. Обсуждение и заключения. В результате исследований установлено, что в адаптивных буровых инструментах в качестве упругого элемента при малых диаметрах долот целесообразно применение резиновых эластомеров. Сформулированы рекомендации по твердости резины, толщине слоев, общей высоте упругого элемента для заданных значений хода подвижной лопасти адаптивного долота.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Представлена методика проектирования высокоэффективного технологического процесса вибрационной отделочной обработки деталей с малыми пазами и отверстиями. Решение основано на выборе гранулометрических характеристик обрабатывающих сред. Проанализирована форма поперечного сечения и геометрические размеры заусенцев на типовых деталях радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Разработана обобщенная модель заусенца. Определены методологические принципы выбора гранулометрических характеристик рабочих сред.Материалы и методы. Новая классификация и кодирование по конструктивно-технологическим принципам деталей РЭА позволят при проектировании технологического процесса их финишной обработки обоснованно выбрать оборудование, среды и режимы.Результаты исследования. Создана методика подбора гранулометрических характеристик рабочих сред с учетом основных технологических задач. Исходя из конструктивно-технологических особенностей деталей РЭА, предложены зависимости для определения размеров и формы обрабатывающих гранул. Определены критерии годности для оценки результатов вибрационной обработки. Отмечено, что одна из главных задач при виброобработке деталей с малыми пазами и отверстиями - обеспечение такой продолжительности процесса, при которой удаляются заусенцы, а шероховатость и другие параметры поверхности соответствуют техническим требованиям. В таком случае показателем качества следует считать точность линейных размеров обрабатываемых поверхностей. Количественно данный критерий оценивается по специальному индексу, при расчете которого учитывается наибольший действительный размер до виброобработки, высота заусенца, наименьший допустимый размер после обработки и допуск, установленный техническими требованиями. Критерий эффективности процесса определяется как отношение индекса обрабатываемости к продолжительности обработки партии деталей или длительности цикла, приведенной к одной детали. Предложенный критерий позволяет сравнивать процессы обработки при обосновании решения технологических задач.Обсуждение и заключения. Итоги исследования позволяют утверждать, что вибрационная обработка в рабочих средах органического происхождения способствует эффективному удалению заусенцев и скруглению кромок малоразмерных деталей радиоэлектронной аппаратуры, имеющих малые пазы и отверстия.
Бесплатно
Обоснование графического метода оформления впадин зубьев колеса с несимметричными профилями
Статья научная
Описан графический метод построения переходных кривых ножек эвольвентных зубьев колес с большой асимметричностью профилей, пригодных для конструирования самотормозящихся зубчатых передач приводов грузоподъемных машин. Использован метод инверсии, в результате чего получены относительные положения зубьев второго, сопряженного колеса. Искомая переходная кривая с необходимым зазором охватывает найденную совокупность положений зубьев второго колеса.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Выполнен обзор применения методов теоретической механики для разработки алгоритмов приближенного аналитического моделирования движения автомобильного транспортного средства (АТС) при косом наезде на боковые тросовые ограждения. Обосновано представление АТС как материальной точки при таком типе наезда. Цель работы - обосновать использование физической модели материальной точки для описания динамики АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения.Материалы и методы. Предложена новая физическая модель, описывающая противодействие движению АТС со стороны тросового ограждения при косом наезде; представлены новые методы приближенного аналитического построения перемещений АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения. Результаты аналитического расчета подтверждены данными конечно-элементного (КЭ) моделирования наезда по данным натурных испытаний. КЭ-моделирование проводилось с помощью многоцелевого конечно-элементного комплекса LS-Dyna.Результаты исследования. Разработаны новые алгоритмы для аналитического расчета перемещений АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения, а также новая физическая модель, описывающая противодействие движению АТС со стороны тросовых ограждений. Научно обосновано использование физической модели материальной точки для исследования динамики АТС при косом наезде на боковые тросовые ограждения, в том числе на основе сравнительного анализа кинематических результатов виртуального испытания с кинематическими расчетами, полученными на основе алгоритмов аналитического построения перемещений АТС.Обсуждение и заключение. Анализ результатов виртуального испытания в сравнении с аналитическими кинематическими расчетами показал, что представление АТС в качестве материальной точки при косом наезде на боковые тросовые ограждения является обоснованным, так как его движение при таком типе наезда близко к поступательному. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и анализе корректности КЭ- моделирования бокового наезда АТС на тросовые ограждения.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы обоснования математической модели и решения задачи оценки рисков безопасности труда на предприятиях машиностроения. В результате выявлены этапы, на которых возможно воздействие на работников опасных и вредных факторов, а так же условий, которые могут привести к гибели, травмированию или заболеванию работников. Ранжируя риски по подразделениям и по времени можно заблаговременно определить места (подразделения) и опасные факторы, запланировать меры предупредительно-профилактического характера, преследующие цель снижения риска гибели, травмирования или заболевания работников на предприятиях машиностроения.
Бесплатно
Обоснование модели для описания конфигурации валка хлебной массы при подборе его подборщиком
Статья научная
На основе уравнения цепной линии смоделирована конфигурация валка при подборе его подборщиком. Это позволяет выполнять анализ процесса подбора валка и взаимодействия пальцев подборщика с валком во всех зонах подбора с целью уменьшения потерь зерна при уборке урожая.
Бесплатно
Статья научная
Выполненное моделирование позволяет исследовать зависимости основных выходных параметров диска от факторов, характеризующих место подачи, угол наклона лопаток, свойства удобрений и направление вращения диска. Изменением входных факторов можно получить заданные выходные характеристики для работы аппарата на поле в безветрии, с ветрозащитой и на склоне. Реверсивное вращение дисков позволяет уменьшить диапазон регулировки положения туконаправителей или диапазон регулировки угла наклона лопаток.
Бесплатно
Обоснование применения культуры ятрофы как материала для получения биотоплива
Статья научная
Рассматривается возможность использования культуры ятрофы в качестве сырья для биотоплива. Представлено описание данной культуры, ее основные характеристики. Изучены технологические свойства семян, характеризующие последующее качество масла. Представлены основные агрономические свойства при выращивании культуры ятрофа, ареал ее произрастания. Проведен химический анализ полученного масла ятрофы и последующего переработанного биотоплива. Проведен сравнительный анализ с показателями дизельного топлива. Предложена технология производства биотоплива на основе ятрофы. Определены основные технологические процессы и средства их реализации в технических решениях. Были смешаны дизельное топливо и масло ятрофы в различных процентных соотношениях. Произведен сравнительный анализ различных видов смешенного топлива по основным характеристикам и выявлено оптимальное соотношение масла ятрофы к дизелю. Приведен сравнительный экономический анализ затрат на производство различных видов сырья. Разработана схема получения и использования биотоплива.
Бесплатно
Обоснования безопасности грузоподъемных кранов
Статья научная
Введение. В статье рассматриваются вопросы обеспечения безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов в связи с изменениями законодательно-нормативной базы, допускающими компромиссные решения в случае отступления от требований промышленной безопасности. Материалы и методы. Приведен пример обоснования безопасности при эксплуатации грузоподъемных кранов с учетом введения в действие федеральных норм и правил в части новых требований к зонам безопасности. Использованы материалы обследования объекта, эксплуатируемого с отступлениями от требований промышленной безопасности при работе козлового крана. Применен метод экспертной оценки частоты неблагоприятного события, позволяющий разработать рекомендации по уменьшению риска. Результаты исследования. При обосновании безопасности опасного производственного объекта определены необходимые организационные и технические меры (барьеры безопасности), включающие сведения о технологических защитах, блокировках, системах автоматической защиты. Перечислены требования к квалификации персонала по организации безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. Обсуждение и заключения. Полученные результаты применимы на объектах, эксплуатирующих грузоподъемные краны, с целью снижения вероятности аварий и несчастных случаев. Обоснование безопасности дает четкое понимание и объективную оценку возможных рисков аварий и их последствий. С учетом полученных данных могут быть оптимизированы существующие условия работы, решены вопросы дальнейшей безопасной эксплуатации.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Современные методы и средства лазерной интерферометрии открывают новые возможности при исследовании свойств и процессов дефектообразования в новых материалах (слоистых, полимерных, композиционных), диагностики состояния конструкционных материалов силовых элементов изделий на всех этапах их жизненного цикла. Одним из направлений повышения качества результатов измерений может быть внедрение нового программного обеспечения (ПО) для анализа результатов измерений интенсивностей оптических полей интерференционных картин, однозначно связанных с измеряемыми малыми перемещениями поверхностей объектов контроля. Целью работы являлось создание нового ПО. В данном случае оно предназначено для обработки результатов измерений интенсивностей оптических полей интерференционных картин, создаваемых оптическими средствами измерений малых линейных и угловых перемещений поверхностей объектов. Решение основано на лазерном двухходовом интерферометре с совмещенными ветвями, что позволяет повысить качество результатов измерений. Материалы и методы. Для достижения поставленной цели применено современное ПО, использованы результаты, полученные новыми средствами измерений на основе новых оптических интерференционных методов. Результаты исследования. Создано ПО для обработки результатов измерений интенсивностей оптических полей интерференционных картин, создаваемых оптическими средствами измерений малых линейных и угловых перемещений поверхностей объектов. Новый программный продукт, позволяющий повысить качество результатов измерений, защищен свидетельствами Российской Федерации о государственной регистрации программ для ЭВМ. Обсуждение и заключение. Предлагаемое ПО может быть успешно использовано для моделирования процессов измерений малых линейных и угловых перемещений поверхностей объектов контроля при создании новых методов обработки интенсивностей оптических полей интерференционных картин, создаваемых оптическими средствами измерений, построенными на основе лазерных интерферометров различных типов. Описанные в статье ПО и технические решения прошли апробацию на международных научно-технических конференциях в 2016-2017 гг., были представлены на Международных инновационных салонах «Inventions Geneva 2017» и «Euroinvent 2017».
Бесплатно
Образ мира и когнитивная карта как способы описания мыслительной деятельности
Статья научная
Приводятся результаты теоретического исследования понятий «образ мира» и «когнитивная карта». Выделяются и описываются основные их составляющие. Даётся качественный анализ полученных данных.
Бесплатно
Общение в виртуальном мире интернета
Статья обзорная
Статья посвящена анализу одного из самых распространенных явлений сетевого общения - общения в чатах. На основе приведенного материала исследуется специфика сетевого общения в сравнении с общением в реальном социальном мире. Показаны наиболее распространенные формы сетевого общения как элементы новой субкультуры - киберкультуры
Бесплатно
Статья научная
Проанализированы возможности применения системного и синергетического подходов к исследованию общества. Рассмотрены понятия и принципы системной и синергетической методологических концепций, а также модели общества Т. Парсонса, Н. Лумана, А. Давыдова. Общество охарактеризовано как определённый тип саморазвивающейся системы, выявлены его свойства и механизмы функционирования.
Бесплатно
Общие подходы и западный опыт управления и финансирования образовательных процессов вуза
Статья научная
Рассмотрены важнейшие финансово-экономические модели управления и финансирования образовательных процессов вуза. Приведены подходы, базирующиеся на трех моделях: финансирование осуществляется либо государством, либо частными инвесторами, либо по смешанному принципу. Проанализирован западный опыт, основанный на англосаксонской и континентальной моделях. Дан сравнительный анализ основных характеристик российских и западных университетов.
Бесплатно
Один случай формирования хаотических аттракторов в динамической системе резания
Статья научная
Анализируются условия, при которых в процессе обработки материалов резанием формируется хаотическая динамика. В ранее выполненных исследованиях в случае потери устойчивости процесса резания в окрестности равновесной системы образуются предельные циклы или инвариантные торы. В отличие от этих исследований рассмотрен случай, когда свойства инструмента таковы, что за счет изгибных деформаций образуется нелинейная положительная обратная связь. Приводится математическая модель системы для этого случая. На основе цифрового моделирования с использованием пакета прикладной программы MATLAB исследуется влияние параметров динамической модели при условиях образования хаотической динамики. В результате выполненных исследований установлено, что по мере увеличения параметров, характеризующих образование положительной обратной связи, система претерпевает ряд бифуркаций удвоения периода в системе образования странных аттракторов. Они расположены в окрестностях точек равновесия и имеют ограниченную область. Показано, что хаотичные колебания инструмента приводят к хаотичному формированию обрабатываемой поверхности, поэтому в прикладной области необходимо выбирать параметры, при которых хаотичная динамика не образуется. Несмотря на то, что рассмотренные примеры относятся к процессам обработки резанием, полученные результаты имеют общее значение для динамических систем, взаимодействующих с различными средами, например, с трибологической средой.
Бесплатно
