Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don) @vestnik-donstu
Статьи журнала - Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)
Все статьи: 1596
Повышение функциональных свойств трубной стали при комбинированной термической обработке
Статья научная
Исследованы процессы структурообразования трубной стали под действием разнообразных видов и режимов термической обработки (ТО) при печном и индукционном нагреве. Показана эффективность применения индукционной закалки нефтегазопроводных труб из межкритического интервала температур. В комбинации с другими видами ТО (нормализацией, полной закалкой, отпуском) обеспечивается резкое повышение предела текучести и особенно хладостойкости стали (почти на порядок при температуре испытания −70°С). При этом заметно увеличивается стойкость трубной стали к некоторым видам коррозионного разрушения, характерным для почв Сибири и Крайнего Севера.
Бесплатно
Статья научная
Цель работы заключается в повышении эффективности и надёжности обработки поверхностного слоя за счёт использования адекватных теоретических моделей на стадии технологического проектирования. Предложены зависимости для определения шероховатости поверхности и глубины упрочнённого слоя. Анализ технологических процессов динамических способов ППД показал, что несмотря на большое количество проведённых теоретических и экспериментальных исследований, прогнозирование остаточных напряжений в поверхностном слое является достаточно сложной задачей. Использование универсальной программной системы ANSYS, в основе которой лежит метод конечных элементов (МКЭ), позволяет достаточно точно рассчитать параметры напряжённо-деформированного состояния поверхностного слоя детали после обработки. По результатам компьютерного моделирования представлены графики распределения остаточных напряжений, установлена адекватность предложенных теоретических моделей. Результаты исследований могут быть использованы для прогнозирования качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей после обработки динамическими методами ППД на стадии технологического проектирования.
Бесплатно
Статья научная
Цель исследований - определение возможности повышения эксплуатационных свойств и качества покрытий скоростной лазерной обработкой на примере системы Ni-P. Использовались оптическая и электронно-зондовая микроскопия, дюрометрический, рентгеноструктурный и микрорентгеноспектральный анализ. В результате проведенных исследований установлено, что лазерное облучение химических покрытий позволяет увеличить твердость поверхностных слоев сталей, повысить прочность сцепления покрытий со стальной подложкой, понизить коэффициент трения и повысить износостойкость сталей с покрытиями. Полученные в работе результаты позволяют обоснованно выбирать режимы лазерной обработки химических покрытий, приводящие к уплотнению и дегазации поверхностных слоев сталей, увеличению адгезии покрытия к основе, улучшению морфологии поверхности, формированию в поверхностных слоях сталей относительно совершенной текстуры, уменьшению выгорания легирующих элементов из поверхностных слоев материалов. В результате проведенных исследований показано, что лазерная обработка химических покрытий повышает качество поверхностных слоев сталей и сплавов, повышает прочность сцепления покрытия с металлической основой, увеличивает твердость, понижает коэффициенты трения, повышает износостойкость сталей с химическими покрытиями.
Бесплатно
Повышение эффективности вибрационной обработки деталей на основе компьютерного моделирования
Краткое сообщение
Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также компьютерного моделирования процесса вибрационной обработки, определены параметры модели металлосъема, которые сделали возможным количественный прогноз интенсивности процесса обработки в вибрационных станках при различных конструкциях рабочих камер. Разработаны рекомендации их эффективного использования при решении специфических задач отделочной механообработки в вибрационных станках.
Бесплатно
Статья научная
Создана новая конструкция циклонного аппарата, в которой предусмотрена возможность регулирования конструктивных параметров в зависимости от свойств и характеристик пылевоздушной среды. За счёт этого повышается эффективность процесса пылеулавливания отходящих газов технологических процессов. Представлены результаты экспериментальных исследований и установлена связь между геометрическими параметрами циклонных аппаратов разной формы и эффективностью пылеулавливания. Показано, что у циклонов с обратным конусом (ЦОК) эффективность улавливания пыли выше, чем у цилиндрических аппаратов. Найдены оптимальные конструктивные параметры ЦОК (глубина погружения выхлопного патрубка и соотношение объёмов рабочей части циклона и бункера), повышающие степень пылеочистки. Предложено устройство ЦОК с регулируемыми параметрами и саморазгружающимся бункером. Разработанный ЦОК позволяет значительно повысить эффективность предварительной очистки воздуха от пыли металлообрабатывающих и деревообрабатывающих производств.
Бесплатно
Статья научная
Практика организации производства предприятий сферы услуг свидетельствует о том, что категория «товар» не только обусловливает трансформации вещественной формы, но и определяет основные направления эффективной деятельности данной сферы в целом. Трансформация вещественной составляющей «товар - услуга» должна быть рассмотрена в контексте пространственно-временных интерпретаций.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются вопросы повышения эффективности проектирования транспортной сети за счёт системного подхода к оценке качества сети и качества предоставляемых ею услуг связи. Приводятся методы и технические средства, обеспечивающие постоянство и комплексность контроля качества сети на различных этапах её жизненного цикла.
Бесплатно
Повышение эффективности работы генетического алгоритма в процессе решения задачи покрытия множеств
Статья научная
Введение. Практические задачи (размещение пунктов обслуживания, создание микросхем, составление расписаний и пр.) зачастую требуют точного или приближенного к точному решения при большой размерности. Достижение приемлемого результата в данном случае требует решения задачи покрытия множеств - фундаментальной для комбинаторики и теории множеств. Точное решение можно получить с помощью переборных методов, однако в этом случае при повышении размерности задачи во много раз возрастает время работы точного алгоритма. По этой причине следует увеличивать точность приближенных методов: они дают решение, лишь приближенное к точному, однако затрачивают на поиск ответа намного меньше времени при большой размерности. Материалы и методы. Описывается один из способов решения задачи покрытия - генетический алгоритм. Авторы используют модификацию модели Голдберга и пытаются повысить ее эффективность с помощью различных видов оператора мутации и скрещивания. Речь идет о генной мутации, двухточечной мутации, мутации добавления и удаления, мутации вставки и удаления, сальтации, мутациях на основе инверсии...
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследований производственной системы машиностроительных предприятий, выпускающих изделия малыми партиями. Определены принципы создания комплексных систем проектирования и управления технологическими процессами в машиностроении в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Бесплатно
Подбор и управление персоналом в структуре предпринимательской деятельности
Статья научная
Рассмотрены актуальные проблемы повышения эффективности труда в сфере предпринимательской деятельности за счет оптимального подбора и управления персоналом. Раскрыты эффективные методы кадровой политики. Предложена психологическая модель работы с персоналом.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Статья посвящена проблеме подтверждения заданных уровней надежности при экспериментальной отработке сложной технической системы с последовательным соединением элементов. Такие задачи возникают, когда требуется принять решение об испытании системы в составе более крупной или об окончании экспериментальной отработки и запуске серийного производства. Цель исследования - обосновать сокращение сроков экспериментальной отработки. Задача - определить, принимается или отклоняется гипотеза Но. Материалы и методы. Для реализации цели и задачи работы по результатам испытаний строится критическая область, описываемая неравенством. Формулировка задачи подтверждения требований базируется на известных подходах к проверке статистических гипотез. Задействуется понятийный аппарат теории информации, вероятности и статистики. Изучена теоретическая и прикладная литература о математических методах в теории надежности. Частные задачи работы решены известными способами. Так, вероятность получения точного числа успешных исходов в определенном количестве экспериментов определена по схеме Бернулли. Точный доверительный интервал, основанный на биномиальном распределении, получен из соотношения Клоппера - Пирсона. Теорема А. Д. Соловьева и Р. А. Мирного позволила оценить надежность системы по результатам испытаний ее компонент. Результаты исследования. Математически определены правила контроля, адекватные этапу экспериментальной отработки (при недостаточности данных о технической системе) и этапу серийного производства. Вероятность успешного исхода при испытании технических систем представлена через: - вероятность события для элемента системы; - значение доверительной вероятности; - требуемый объем испытаний. С этих позиций исследованы нулевая и альтернативная гипотезы и соответствующие им процедуры контроля надежности. Рассмотрены два положения. Первое допускает использование нулевой гипотезы доверия Но = { Р ≥ РТ } с альтернативой Н = { Р Т } для подтверждения требований (РТ , γ) к показателю надежности одного параметра при любых ( РТ , γ). При этом достаточно одного безотказного испытания. Второе положение рассматривает последовательную техническую систему с N независимыми элементами, которые испытываются отдельно от системы по схеме Бернулли для одного параметра. Рассмотрим требования к системе в виде совокупности величин ( РТ , γ) и требования к любому ее элементу ( РТi , γ). Они совпадают, если планируемый исход испытаний соответствует случаям выполнения соотношения Р = lim 1≤i≤N : Рi = Рm , а нулевая альтернативная гипотеза выбирается из теории проверки статистических гипотез. Обсуждение и заключения. Стратегию экспериментальной отработки следует реализовать в два этап: поиск и подтверждение надежности элементов серией безотказных испытаний. В этом случае планируемый объем испытаний каждого элемента определяется с учетом доверительной вероятности, нижней границы доверительного интервала и требований к показателям надежности одного параметра технической системы. Если допустимо использование нулевой гипотезы доверия, для подтверждения требований к показателю надежности достаточно одного безотказного испытания.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены критерии оценки персонала с помощью выделения основных свойств персонала, влияющих на надежность. На основании выделенных свойств разработаны показатели, характеризующие каждое из них по специальной методике. Сделана попытка применения формальной логики для формирования и использования в дальнейшем свойств и качеств персонала при подготовке проекта решения руководителя на поддержание приемлемого уровня надежности персонала на предприятиях машиностроения.
Бесплатно
Статья научная
Введение. При администрировании сложных многопараметрических систем управленческие решения часто принимаются в условиях неопределенности. Остро стоит проблема снижения вероятности нежелательных событий и уменьшения возможного ущерба. Эффективность прогнозирования ущерба для сложных систем напрямую зависит от качества методов обработки, систематизации и количества входных данных. Необходимо совершенствовать методы оценки и прогнозирования ущербов и разрабатывать новые подходы и критерии статистического прогнозирования ущерба и оценки надежности системы. Решение таких задач осложняется большим числом показателей, неопределенностью данных, короткими рядами наблюдений, неполнотой исходной информации, недостаточно развитым научно-методическим аппаратом. Существующие методы прогнозирования ущерба в системах потенциально опасных объектов не учитывают причины происшествий, случившихся из-за неблагоприятных стечений обстоятельств. Как следствие, управленческие решения принимаются на основании недостоверных результатов прогнозирования. В связи с этим актуальной научной задачей представляется разработка методов и методик для формирования целесообразных управленческих решений, свободных от указанного недостатка.Основная цель работы - рассмотрение частной задачи для прогнозирования ущерба из-за неблагоприятного стечения обстоятельств, связанного с неразличимостью исходных данных. Задачи: рассмотреть такой вид неопределенности, который включает в себя неразличимости истинного состояния системы и реального значения ее количественной характеристики; сформулировать задачу комбинаторики для случая, когда составной весьма опасный признак определяется совместным проявлением двух и более простых признаков.Материалы и методы. В условиях множественной неразличимости в качестве исходных данных использованы: множество неразличимых исходов с достоверной информацией о факте реализации события и неопределенностью отнесения события к некоторому типу; семейство множеств, имеющих одинаковое число элементов. Учтены Декартово произведение семейств соответствующих множеств и фактическое значение группы составного потенциально опасного фактора с составным весьма опасным признаком. Представлена результирующая моноэлементная группа неразличимости, которая является также возможным событием, полученным в результате пересечения двух необходимых событий.Результаты исследования. Установлено, что задача прогнозирования ущерба из-за неблагоприятного стечения обстоятельств соответствует задаче комбинаторного типа, состоящей в перечислении всех множеств-аргументов. Полученный диапазон, представляющий собой элементную группу неразличимости, характеризует меньшее и большее возможное значение численности группы потенциально опасного фактора с составным весьма опасным признаком. Показано, что сформулированные комбинаторные задачи без существенных изменений применимы к задачам в обобщенном виде, когда составные весьма опасные признаки определяются с применением не только операции пересечения, но также объединения и разности, а исходными не обязательно будут группы объектов с простыми признаками.Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть использованы при построении сложных систем мониторинга, моделирования и прогнозирования многопараметрических объектов и динамических систем.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Точная реконструкция модели тела человека крайне важна для визуализации цифровых аватаров в виртуальных тренажерах и реабилитационных системах. Однако использование экзоскелетных систем может привести к перекрытию и экранированию датчиков, что затрудняет работу систем отслеживания. Это подчеркивает актуальность задачи реконструкции модели тела человека на основе ограниченного набора данных о движениях рук, как в сфере реабилитации, так и в спортивной подготовке. Существующие исследования сосредоточены либо на масштабных IMU-сетях, либо на полном видеоконтроле, не рассматривая вопрос реконструкции модели тела на основе данных о движениях рук. Цель данной работы заключается в разработке и тестировании методов машинного обучения, направленных на восстановление координат модели тела с использованием ограниченных данных, например, информации о положении рук. Материалы и методы. Для проведения исследования была сформирована виртуальная имитационная среда, в которой виртуальный аватар выполнял различные движения. Эти движения фиксировались камерами с видом от первого лица и боковой. В качестве эталонных данных сохранялись положения ключевых точек модели тела относительно точки спины. Рассматривалась задача регрессии, целью которой было восстановление положения рук пользователя в полной модели его тела в пяти различных вариациях, включающих координаты ключевых точек, извлеченные из видео и виртуальной сцены. Задача также подразумевала сравнение различных моделей регрессии, среди которых были линейные модели, деревья решений, ансамбли, а также три глубокие нейронные сети (DenseNN, CNN-GRU, Transformer). Точность оценивалась с использованием MAE и среднего Евклидова отклонения сегментов тела. Проведены экспериментальные исследования на пяти наборах данных, размер которых варьировался от 25 до 180 тысяч кадров. Результаты исследования. Эксперименты показали, что ансамбли (LightGBM) наиболее эффективны в большинстве ситуаций. Среди нейросетевых моделей наименьшую погрешность обеспечила модель на базе CNN-GRU. Обучение моделей на последовательности из 20 кадров не дало значительного улучшения. Применение модуля инверсной кинематики на ряде сценариев позволяет снизить погрешность до 3 %, но в ряде случаев ухудшает итоговый результат. Обсуждение. Анализ полученных результатов показал низкую точность реконструкции при использовании наборов данных от компьютерного зрения, а также отсутствие превосходства сложных моделей перед более простыми ансамблями и линейными моделями. Тем не менее, обученные модели позволяют с некоторой погрешностью восстанавливать положение ног пользователя для более достоверного отображения цифровой модели его тела. Заключение. Полученные данные показывают сложность решения задачи реконструкции модели тела человека при использовании ограниченного объема данных, а также большую погрешность у ряда моделей машинного обучения. Сравнение моделей на различных наборах данных показало низкую применимость данных от первого лица, не содержащих информацию о расстоянии до рук. С другой стороны, использование в качестве входной информации абсолютных значений положения рук позволяет осуществить реконструкцию модели тела со значительно меньшей погрешностью.
Бесплатно
Статья научная
Дан обзор состояния системы высшего профессионального образования в условиях ее перехода на компетентностное обучение. Показано, что это потребует от вузов введения ряда инноваций в организации учебного процесса. Особое значение отведено оцениванию результатов обучения по уровню сформированности компетенций студентов и выпускников.
Бесплатно
Подходы к оценке эффективности природоохранных инвестиций в экологизацию производственной сферы
Статья научная
Представлена разработка инструментария, направленная на повышение инвестиционной активности предприятий различных форм собственности в области экологизации экономики. Предложена методика эколого-экономической оценки антропогенного воздействия промышленного предприятия на окружающую природную среду.
Бесплатно
Подходы к формированию концепции антикризисного менеджмента предприятия
Статья научная
Предлагаются подходы к формированию концепции антикризисного менеджмента предприятия: понятие, обнаружение признаков кризиса, определение стадий кризиса, выбор стратегий и механизмов их реализации.
Бесплатно
Подшипники скольжения с замкнутой системой циркуляционной смазки
Статья научная
Разработана новая конструкция подшипника скольжения, исключающая потерю смазки через пористые торцы подшипника. Наличие эластичных манжет обеспечивает герметизацию торцев.
Бесплатно
Подъем воды в ксилеме растений с трахеидальной проводимостью
Статья научная
Целью работы является моделирование процесса движения воды в ксилеме растений с учетом гидравлических потерь на одиночной окаймленной поре с торусом, а также на совокупности пор. При этом учитывается, что, как следует из ряда публикаций, корневое давление не является механизмом, обеспечивающим подъем воды в растениях. Модельное представление построено в предположении, что основной причиной подъема воды в растениях является поверхностное натяжение в мениске капилляра ксилемы. При этом необходимо учитывать особенности строения ксилемы хвойных и лиственных деревьев. Уравнение для расчета подъема воды в капилляре ксилемы растений с трахеидальной проводимостью выведено с учетом анатомического строения трахеид и окаймленных пор. Уравнение позволяет определить изменение гидравлических потерь при движении воды через одиночную окаймленную пору и через их совокупность с учетом ориентации последних. Модель позволила рассчитать высоту подъема воды в капиллярах ксилемы. Показано, что увеличение диаметра полости трахеиды и диаметров окаймленной поры и торуса при прочих равных условиях приводит к росту гидравлических потерь.
Бесплатно
