Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Оценка электромагнитной обстановки на крыше жилого здания в присутствии антенны сотовой связи
Статья научная
Целью работы является оценка электромагнитной обстановки на крыше здания с установленной на ней антенной базовой станции системы сотовой связи. Данная задача возникает при проведении профилактических, а также ремонтно-монтажных работ на антенно-фидерных устройствах. Задача оценки экологической экспертизы электромагнитной обстановки на стандартной высоте два метра над поверхностью крыши здания решена методом расчетного прогнозирования. При построении электродинамической модели распределения плотности потока энергии от антенны используются две строгие модели: двухлучевая модель, описывающая отражение плоской электромагнитной волны от плоской идеально проводящей поверхности крыши, а конечные модели крыши описываются с использованием канонической задачи на бесконечном клине. Отличием разработанной модели от известных является возможность проведения исследований не в отдельных расчетных точках, а в пределах всей расчетной плоскости. При проведении моделирования характеристики излучения антенны могут вводиться несколькими способами, в том числе и из паспортных данных на объект излучения, как предложено в известной методике. Приводятся результаты моделирования распределения плотности потока энергии в горизонтальной плоскости в пределах крыши. Расчетные точки размещаются в узлах прямоугольной координатной сетки с периодом в четверть длины волны передатчика. Сформулирована физическая трактовка полученных результатов, сделано заключение о безопасности нахождения людей на крыше при функционирующей антенне системы сотовой связи GSM при использовании антенн с направленными характеристиками.
Бесплатно
Оценка электропроводности порошковых углеродных карбюризаторов
Статья научная
Рассмотрена возможность проведения процесса цементации металлических изделий в углеродсодержащих порошковых средах при пропускании электрического тока через порошковую среду и изделие. Показано влияние дисперсности порошка кокса на электрическое сопротивление порошковой насыщающей среды.
Бесплатно
Оценка эрозионной стойкости упрочненных металлических сплавов в условиях каплеударного воздействия
Статья научная
Статья посвящена изучению явления каплеударной эрозии, которая развивается в металлических материалах при частотах капельных соударений 50…200 с1 и скоростях 150…600 м/с. Исследована возможность сравнительной оценки сопротивления износу материалов различных структурных классов с различным уровнем механических свойств. Основной целью работы было создание расчетно-аналитической модели эрозионного износа упрочненных материалов. Параллельно решалась задача критериальной оценки материалов, с помощью которой можно было бы отнести их к пластичным или упрочненным, после чего использовать соответствующую модель механики усталостного разрушения.
Бесплатно
Оценка эрозионной стойкости упрочненных металлических сплавов в условиях каплеударного воздействия
Статья научная
Введение. Статья посвящена изучению явления каплеударной эрозии, которая развивается в металлических материалах при частотах капельных соударений 50…200 с-1 и скоростях 150…600 м/с. Исследована возможность сравнительной оценки сопротивления износу материалов различных структурных классов с различным уровнем механических свойств. Основной целью работы было создание расчетно-аналитической модели эрозионного износа упрочненных материалов. Параллельно решалась задача критериальной оценки материалов, с помощью которой можно было бы отнести их к пластичным или упрочненным, после чего использовать соответствующую модель механики усталостного разрушения. Материалы и методы. Для расчетно-аналитических оценок эрозионной стойкости материалов использованы известные зависимости механики разрушения и теории усталости Пэриса-Эрдогана. Параметры расчетных выражений получены на базе результатов стендовых эрозионных испытаний и данных растровой электронной микроскопии образцов стали 20Х13 с мартенситной структурой. Результаты исследования. В качестве классификационного критерия пластичных и прочных материалов предложено использовать их диаграммы предельных состояний. В частности, на основе такой диаграммы упрочненных материалов могут быть определены значения начального и критического размера хрупкой трещины, которые используются в основной модели для расчета эрозионной стойкости материала. На базе уравнения Пэриса усталостной теории Пэриса-Эрдогана разработана и научно обоснована расчетно-аналитическая модель для оценки эрозионной стойкости упрочненных материалов, деградация поверхности которых происходит по механизму зарождения и развития трещин скольного типа. Представлены данные расчетов для образцов мартенситной стали 20Х13 с использованием экспериментально полученных параметров уравнения Пэриса. Обсуждение и заключения. Полученные результаты актуальны для выбора, оптимизации или разработки эрозионно-стойких материалов для высокоскоростных лопастей парогазотурбинного и компрессорного оборудования, работающих в условиях образования капельного конденсата.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований эффективности многофункциональных надповерхностных электроуловителей вредных гальванических аэрозолей с различной геометрией электродов и электрических полей.
Бесплатно
Параллельное построение двоичного дерева на основе сортировки
Статья научная
Введение. Разработаны алгоритмы параллельного построения двоичного дерева. Алгоритмы выполнены на основе сортировки и описаны в конструктивной форме. Для множества из N элементов временная сложность имеет оценки T(R) = O(1) и T(R) = O(log2 N), где число процессоров R = (N2-N)/2. Дерево строится со свойством единственности. Алгоритмы инвариантны относительно вида входной последовательности. Целью работы являлась разработка и исследование способов ускорения процесса организации и преобразований древовидных структур данных на основе алгоритмов устойчивой максимально параллельной сортировки для их применения к базовым операциям информационного поиска в базах данных.Материалы и методы. Взаимно однозначное соответствие множества входных элементов и построенного для него двоичного дерева устанавливается при помощи устойчивой адресной сортировки. Сортировка обладает максимальным параллелизмом, в операторной форме устанавливает взаимно однозначное соответствие входных и выходных индексов...
Бесплатно
Статья научная
Исследуются возможности решения задачи идентификации таких трудноопределимых физических параметров математической модели участка магистрального газопровода, как удельный усреднённый по длине трубопровода коэффициент трения и фактическая средняя по трубопроводу температура при использовании изотермического варианта модели. Разрабатывается математический аппарат для такой идентификации на основе спланированного эксперимента.
Бесплатно
Параметрические явления при управлении процессами обработки на станках
Статья научная
Рассматривается проблема потери устойчивости стационарных траекторий движения инструмента относительно заготовки с учётом периодического изменения параметров взаимодействующих подсистем и параметров динамической связи, формируемой процессом резания. Изменения параметров обусловлено периодическими вариациями жёсткости заготовки в направлении, нормальном к оси её вращения, а также вариациями припуска, периодическими с периодом её вращения. Показано, что периодические изменения параметров вызывают не анализируемые ранее механизмы потери устойчивости. Причём, потеря устойчивости в этом случае принципиально зависит от частоты вращения шпинделя. Кроме этого, потеря устойчивости связана также с кинематическими возмущениями, обусловленными периодической составляющей скорости продольной подачи суппорта. Приводятся примеры потери устойчивости в зависимости от параметров математических моделей системы резания.
Бесплатно
Параметрический анализ устройства для разрушения тюков соломы
Статья научная
Предметом настоящего исследования является аналитическое моделирование и многомерный анализ процесса разрушения тюков соломы барабанным разрушителем с радиальными пальцами и горизонтальной осью вращения. Цель работы - выявление закономерностей процесса разрушения тюков соломы при вариации геометрических и кинематических параметров устройства для разрушения. Задача - оценка влияния геометрических параметров, композиции и кинематики разрушителя тюков на показатели его функционирования. Метод исследования - аналитическое моделирование. Оценено влияние на процесс разрушения тюка соломы длины пальцев, их количества, частоты вращения барабана, его расположения по отношению к тюку, подачи тюков транспортером. Выявлено, каким образом рассмотренные факторы и их параметры влияют на направление и спектр выброса соломин с пальцев барабанного разрушителя с учетом попадания летящих соломин на следующий элемент системы рабочих органов. Предварительно оценена рациональность пространственного расположения барабанного разрушителя, его геометрических и кинематических параметров для технологических свойств тюков соломы и заданного интервала вариации величины производительности технологического устройства. Выявлено, что процесс разрушения тюка, перемещение соломин по пальцам и траектория их движения в воздушном пространстве в значительной степени зависят от длины рабочей зоны захвата пальцами соломин из тюка.
Бесплатно
Параметрическое самовозбуждение динамической системы резания
Статья научная
Рассматривается проблема обеспечения устойчивости траекторий формообразующих движений инструмента относительно заготовки с учётом параметрического самовозбуждения. Анализируются факторы, вызывающие периодические изменения параметров в динамической системе резания. Они связаны с пространственной анизотропией свойств упругости в подсистеме обрабатываемой заготовки, с вариациями припуска по периметру вращения заготовки, с кинематическими возмущениями со стороны механической части приводов исполнительных элементов станка, с периодическими процессами в зоне резания. Приведена обобщённая динамическая модель системы с периодически изменяющимися параметрами. Выполнено изучение влияния периодически изменяющихся параметров на устойчивость траекторий. Раскрыты особенности потери устойчивости, специфические для динамических систем резания. В частности, показано, что за счёт параметрических эффектов по мере увеличения скорости резания при возрастании частоты вращения шпинделя всегда существует критическая частота, при которой система теряет устойчивость.
Бесплатно
Статья научная
Представлена математическая модель процесса смешивания кормов в порционном циркуляционном наклонном одношнековом смесителе. Модель включает в себя систему уравнений изменения концентрации контрольного ингредиента в характерных зонах смесителя. Для решения системы уравнений рассмотрено состояние кормового материала в период начала загрузки смесителя и начала обрушения. Приведены схема и математические выражения сил, действующих на корм в процессе загрузки. В результате решения уравнений получена зависимость для определения высоты слоя корма от геометрических параметров бункера смесителя и физико-механических свойств кормового материала. Показана схема сил, действующих на кормовой материал в начале процесса обрушения. С учетом зависимости, полученной для первого состояния корма, определена величина высоты слоя обрушиваемого материала. Определено, что из первоначальной зоны условного вытеснения формируется две зоны. Одна - зона идеального вытеснения в направлении транспортирования корма снизу вверх и вторая - зона идеального вытеснения в направлении обрушения корма сверху вниз. Площади поперечного сечения данных зон могут быть определены на основе выведенных уравнений.
Бесплатно
Перестановочный алгоритм биэкстремального решения однородной распределительной задачи
Статья научная
Разработан эффективный алгоритм построения оптимальных решений однородных распределительных задач, который назван алгоритмом биэкстремального решения, поскольку позволяет находить распределение, доставляющее экстремум одновременно двум популярным оценкам качества распределения: критерию равномерности распределения и минимаксному критерию. Изложена сущность его работы, заключающаяся в формализующей перестройке структуры загрузочной матрицы, полученной алгоритмом Романовского, с дальнейшей формализованной перестановкой заданий между их исполнителями. Приведен пример пошагового решения конкретной задачи.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена измерениям линейных и угловых составляющих малых перемещений поверхностей объектов контроля. Для выполнения таких измерений разработано высокоточное бесконтактное устройство, основанное на современных лазерных технологиях и методах оптической интерферометрии, а именно двухходового лазерного интерферометра с совмещенными ветвями. Представлено расчетно-экспериментальное обоснование данного устройства. Таким образом, качество и состояние материалов и изделий могут контролироваться с помощью акустических неразрушающих методов. Материалы и методы. Предложены новые программное обеспечение и математические модели, которые описывают оптические поля интерференционных картин, создаваемые рассматриваемым интерферометром. При численном моделировании распределений интенсивности в интерференционных картинах использованы различные виды светоделителей и различные случаи поляризации. Результаты исследования. Разработаны новые математические модели и программное обеспечение для численного моделирования полей интенсивности оптического излучения в интерференционных картинах, учитывающие как линейную, так и угловые составляющие малого перемещения поверхности объекта контроля. Разработан и научно обоснован новый интерференционный метод измерений малых линейных и угловых перемещений, позволяющий объединить в одном измерительном средстве возможности измерителя как малых линейных, так и угловых перемещений поверхностей объектов контроля. Предложены новые оптические интерференционные способы и средства для бесконтактных измерений малых линейных и угловых перемещений поверхностей объектов контроля, реализующие возможности метода и расширяющие функциональность известных измерителей малых перемещений. Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы для высокоточных измерений малых линейных и угловых перемещений поверхностей объектов контроля. Сферы применения: экспериментальные исследования, оценка и диагностика состояния образцов конструкционных материалов; исследования быстропротекающих волновых процессов в слоистых конструкциях сложной формы, выполненных из анизотропных композиционных материалов. Методы, разработанные в рамках данного исследования, применимы в таких отраслях, как машиностроение, судостроение, авиастроение, приборостроение, энергетика и т. д.
Бесплатно
Статья научная
Одной из важнейших задач в настоящее время является разработка и совершенствование технологии и средств механизации очистки закрытого горизонтального дренажа. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований были разработаны низконапорная технология очистки закрытого горизонтального дренажа, дренопромывочный агрегат АДПН-250, а также обоснованы основные параметры дренопромывочного устройства.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены перспективы применения вибрационных механохимических твердосмазочных покрытий. Даны примеры практического применения твердой смазки на основе дисульфида молибдена, образованные в условиях виброобработки. Приведена схема модели формирования покрытия дисульфид молибдена.
Бесплатно
Перспективы технологии интернета вещей
Статья научная
Введение. Технология интернета вещей является одной из многообещающих инновационных технологий. С каждым годом все большее количество людей вовлекается в использование умных вещей. При этом относительно небольшое число работ посвящено исследованию социального значения технологии и опыта взаимодействия людей с этой технологией. Важно изучить особенности и перспективы технологии, проанализировать отношение и готовность людей ее применять. Материалы и методы. Проведен интернет-опрос, особое внимание в котором было уделено месту интернета вещей в жизни современного человека, его отношению к концепции устройств. Полученные данные обработаны и систематизированы. Результаты исследования. Анализ результатов опроса позволил сделать выводы относительно готовности молодых людей применять эту технологию. В ходе проведенного исследования раскрыто содержание понятия интернета вещей, описаны необходимые условия для существования и функционирования технологии, обобщены преимущества технологии интернета вещей, выделены взаимодействующие с этой технологией информационные технологии, перечислены задачи, которые требуют решения для успешного и эффективного внедрения IoT в российскую действительность. Обсуждение и заключения. Интернет вещей является технологией, которая при последовательном и системном решении ряда задач может стать значимым фактором развития как отдельных сфер жизни и деятельности, так и страны в целом. При этом важно изучать и учитывать социальное влияние распространения технологии. Это позволит увеличить доверие к IoT и устранить отрицательные воздействия. Как показывает опрос, молодежь стремится больше использовать умные вещи. Необходимо расширять круг умных вещей, увереннее вводить в образовательные программы основы практического применения технологии интернета вещей, широко обсуждать в средствах массовой информации проблемы, пути их решения и пилотные проекты, связанные с этой технологией. Благодаря этому можно подготовить не только практически заинтересованных в IoT людей, но и квалифицированные кадры, способные решать задачи по-новому.
Бесплатно
Планетарные передачи с внецентроидным внутренним цевочным зацеплением в машиностроении (обзор)
Статья научная
Рассмотрена история возникновения и применения планетарных передач с внецентроидным внутренним цевочным зацеплением. Дана информация по величине их КПД, массогабаритным, инерционным характеристикам и виброактивности. Приведена конструкция наиболее перспективной схемы исполнения данных механизмов.
Бесплатно
Планирование эксперимента и обработка результатов при помощи программного средства EOSupport
Статья научная
Описываются возможности программного средства EOSupport, разработанного автором и предназначенного для поддержки принятия решений в задачах, требующих планирования эксперимента и статистической обработки результатов. Приводятся научные результаты некоторых практических применений программы.
Бесплатно
Повышение адекватности механико-математической модели динамики ротора на балансировочном станке
Статья научная
Цель данного исследования - определение условий повышения эффективности функционирования балансировочного оборудования. В качестве задачи рассматривается повышение точности и снижение трудоемкости балансировки ротора. В основе исследования - модель ротора на балансировочном станке, рассмотренная с точки зрения теории колебаний как динамическая система с двумя степенями свободы. В результате проведенных изысканий, во-первых, обоснована необходимость использования в модели ротора векторных значений коэффициентов влияния дисбаланса в каждой из плоскостей коррекции на колебания опор ротора на балансировочном станке. Во-вторых, представлена методика их экспериментального определения. Полученные результаты могут быть использованы при создании балансировочного оборудования (балансировочные станки и балансировочные комплекты) нового поколения. Проведенное исследование представляет собой развитие современной теории и практики балансировки, направленное на повышение адекватности динамической модели ротора.
Бесплатно
