Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Применение численных фундаментальных решений в методе точечных источников поля
Статья научная
Целью работы является получение интегрального уравнения, с помощью которого, используя известное фундаментальное решение другого уравнения, возможно численным методом найти фундаментальное решение линейного уравнения эллиптического типа. Вводится понятие численного фундаментального решения (ЧФР). Полученные таким образом численные фундаментальные решения (ЧФР) могут быть использованы при решении краевых задач для уравнений эллиптического типа различной размерности с помощью метода точечных источников поля (МТИ). Результатом работы является создание эффективного численного метода решения краевых задач с использованием ЧФР. Это позволяет расширить круг решаемых с помощью МТИ задач. Таким образом, МТИ выступает в качестве универсального численного метода при решении краевых задач для линейных уравнений эллиптического типа. Особенно эффективно применение предложенного способа при решении трехмерных задач Дирихле для уравнений со сферически симметричными фундаментальными решениями. В качестве тестовой задачи предложенным способом решено уравнение Шредингера для одномерного квантового осциллятора. Показано, что, используя фундаментальные решения уравнения Шредингера, полученные численно, удается найти собственные значения и собственные функции квантового осциллятора. Найденные собственные функции осциллятора соответствуют известным аналитическим решениям квантовой задачи. В качестве другого тестового примера решается двумерная краевая задача для уравнения Гельмгольца. В этом случае предварительно находится численное фундаментальное решение для уравнения Гельмгольца. Вычислены зависимости погрешности численного решения от числа узлов в области решения задачи. На основании полученных результатов делается вывод о перспективности предложенного численного метода.
Бесплатно
Применение экспертных систем в системе управления безопасностью труда на предприятиях машиностроения
Статья научная
Проведен анализ применения экспертных систем в области безопасности труда на предприятиях машиностроения. Обоснована эффективность использования этих систем. Представлены процедурные цепи принятия решения с учетом гибких стратегий управления.
Бесплатно
Пример оценки близости управлений, синтезированных на основе принципа максимума и метода АКАР
Статья научная
Введение. Рассмотрен частный случай синтеза одной и той же электромеханической системы управления методом максимума Понтрягина и методом синергетического синтеза. В качестве задачи была определена задача синтеза оптимальной по быстродействию электромеханической системы позиционирования, при этом момент сопротивления движению линейно зависел от выходной координаты системы. Этот подход к выбору задачи синтеза был обусловлен тем, что синтез оптимальных по быстродействию систем является одной из самых широко распространенных задач, которая решается при повышении эффективности действующих систем управления.Материалы и методы. Синтез оптимальной по быстродействию линейной системы управления на основе принципа максимума — широко распространенная задача в современной теории управления. Однако процедура синергетического синтеза такой формализации не имеет. Исходя из этого, в статье предложен подход, сближающий эти два метода, который, по мнению авторов, позволит повысить эффективность метода синергетического синтеза, добавив в него некоторые особенности методологии синтеза оптимальных систем...
Бесплатно
Статья научная
Поставлена и решена задача оптимального выбора конструктивных параметров элементов приводов зерноуборочных комбайнов, когда эти элементы реализуются с помощью клиноремённых и гидравлических передач. Для этого использован принцип минимакса, реализованный с помощью метода оптимального проектирования параметров динамических систем в пространстве состояний под действием переменных нагрузок. Для формирования пространства состояний использована ранее полученная автором теоретическая модель динамической системы привода комбайна с нелинейными неголономными связями первого порядка.
Бесплатно
Статья научная
Представлена концепция создания нанокристаллических ферромагнетиков методами порошковой металлургии. Рассмотрено применение магнитно-мягких аморфных сплавов и низкотемпературных технологических связок для получения полусухим прессованием с последующей термообработкой магнитопроводов с достаточной механической прочностью и требуемым комплексом электромагнитных свойств.
Бесплатно
Статья научная
Описаны принципы построения и функционирования системы наблюдения за станками в компьютеризированном производстве. В центре внимания - состояние инструментов и управление инструментальным обеспечением. Предложенный подход ориентирован на создание условий для эффективного функционирования и управления состоянием инструментов с помощью системы знаний блока ИНСТРУМЕНТ смарт-паспорта станка. Архитектура блока представлена совокупностью модулей, в число которых входят регистрирующий модуль, модуль наблюдений за изменениями состояний инструментов и управления, модуль мониторинга и др. Новация данной работы - введение понятий нечёткой границы и пограничных полос размерного износа и общей стойкости инструментов на базе представлений теории нечётких знаний. Использование этих понятий связано с необходимостью адаптации режимов резания и принятия решений в зависимости от состояния инструмента и его влияния на точность обработки детали.
Бесплатно
Принципы организационно-технологического проектирования роботизированных сварочных комплексов
Статья научная
Сформулированы принципы организационно-технологического проектирования роботизированных технологических комплексов для изготовления крупногабаритных, пространственных, нежестких конструкций с большим количеством коротких швов. Рассмотрен алгоритм процесса проектирования роботизированных сварочных комплексов.
Бесплатно
Принятие решений по технологической регулировке комбайна на основе нечеткого логического вывода
Статья научная
Рассматривается механизм нечеткого логического вывода интеллектуальной информационной системы (экспертной системы), предназначенной для принятия решений по технологической регулировке сложных уборочных машин.
Бесплатно
Статья научная
Для российского государства в настоящее время особую актуальность приобретает вопрос о новом векторе и приоритетах развития территорий. Поиск целевых приоритетов, определяющих направления экономической, технологической и социальной модернизации, реализация их - задача администрации, бизнеса и общества каждого региона.
Бесплатно
Проблема жизни и смерти в культуре доиндустриального общества
Статья научная
Рассматривается отношение к жизни-смерти в период Античности и в Средние века. Даётся сравнительный анализ данных исторических периодов. Автор излагает ряд причин, объясняющих сложившееся отношение к жизни и смерти в данных культурах.
Бесплатно
Проблема критической области теплоотдачи и движения энергии при кипении бинарных смесей жидкостей
Статья научная
Приводятся экспериментальные результаты исследования критической плотности теплового потока при ненасыщенном кипении бинарных смесей вода-н-бутанол и вода-н-пентанол в пределах концентраций от 0 до 100% по весу органического компонента. В исследуемых бинарных жидкостях определены составы, которые имеют максимальный (пиковый) критический тепловой поток. При этом выявлены некоторые парадоксы в кипении данных смесей и особенности форм кривых qкр(х). Проводятся сопоставления полученных результатов исследования в области кипения бинарных смесей с раннее полученными. На основании этого анализа делается вывод о том, что проблема критической области теплоотдачи связана с существованием предела потока тепловой энергии при кипении бинарных жидких смесей. Плотность поступающей энергии ограничена той средой, через которую она течет. Эта фундаментальная закономерность, установленная авторами, может трактоваться как закон предела потока энергии в среде.
Бесплатно
Статья научная
Введение. При математическом конечноэлементном моделировании используется усредненное значение механических характеристик материала деформируемых твердых тел. В авиа-, машиностроении, строительстве, медицине и других областях все шире применяются полимерные композитные материалы и материалы природного происхождения. В последнем случае реальное изменение механических характеристик значительно отличается от усредненного, следовательно, при использовании усредненных параметров для построения и анализа конечноэлементных моделей результаты могут существенно искажаться. В данной статье описано создание математических методов исследования изменения механических характеристик материала неоднородных деформируемых твердых тел. Полученные таким образом результаты применены для построения конечноэлементных моделей и анализа их напряженно-деформированного состояния.Материалы и методы. В качестве неоднородных деформируемых твердых тел рассмотрены материалы природного происхождения и композиты...
Бесплатно
Проблема обеспечения производительности доверенных систем управления с глубинным обучением
Статья научная
Введение. Рассмотрены значение машинного обучения в условиях цифровой трансформации промышленности, методы реализации глубинного обучения для обеспечения производительности доверительных систем управления. Определена необходимость использования для глубинного машинного обучения сверточных искусственных нейронных сетей. Кратко рассмотрены различные технологии и архитектуры реализации искусственных нейронных сетей, проведен сравнительный анализ их производительности. Целью работы является исследование необходимости разработки новых подходов к архитектуре вычислительных машин для решения задач глубинного машинного обучения при реализации доверительной системы управления.Материалы и методы. В условиях цифровой трансформации использование искусственного интеллекта выходит на новый уровень. В основе технической реализации искусственных нейронных систем с глубинным машинным обучением лежит использование одной из трех базовых технологий: высокопроизводительных вычислений (HPC) с параллельной обработкой данных, нейроморфных вычислений (NC) и квантовых вычислений (QC).Результаты исследования. Проведен анализ моделей реализации глубинного машинного обучения, базовых технологий и архитектуры вычислительных машин, а также требований по обеспечению доверия к системам управления, использующих глубинное машинное обучение. Выявлена проблема дефицита вычислительных мощностей для решения таких задач. Ни одна из существующих технологий не позволяет решать полный комплекс задач обучения и импеданса. Современный уровень технологий не обеспечивает информационной безопасности и надежности работы нейронных сетей. Практическая реализация доверенных систем управления с глубинным машинным обучением на базе имеющихся технологий для существенной части задач не обеспечивает достаточной производительности.Обсуждение и заключения. Проведенное исследование позволило выявить проблему дефицита вычислительных мощностей для решения задач глубинного машинного обучения. На основе анализа требований к доверенным системам управления определены объективные сложности их реализации на базе существующих технологий и установлена необходимость разработки новых подходов к архитектуре вычислительных машин.
Бесплатно
Проблема снижения экологической опасности
Статья научная
Рассмотрены актуальные проблемы экологической опасности, пути снижения экологической опасности и гармонического взаимодействия общества и природы в системе "человек-природа".
Бесплатно
Проблемы зарождения при мартенситном превращении в стали
Статья обзорная
Главная цель данного обзора исследований, посвящённых мартенситным превращениям, — прояснение механизма зарождения мартенсита в железоуглеродистых сталях на основе сформировавшихся на данный момент представлений. Мартенситное превращение — один из основных типов фазовых превращений в твёрдом состоянии, наблюдающихся в веществах с различной природой. Необходимость тщательного и всестороннего анализа структурных состояний, формирующихся при закалке стали, обусловлена его научным и прикладным значением. В работе представлены и критически обсуждаются модели мартенситного превращения. Отмечены особенности превращения, присущие образованию зародышей мартенсита в стали. Приведены конкретные модели реконструкций кристаллических решёток. Рассматривается энергетическая модель безбарьерного зарождения мартенсита. В результате анализа пространственных конфигураций, образованных мартенситными пластинами, делается вывод: они определяются, скорее, общими закономерностями роста кристаллов, чем взаимодействием упругих полей сталкивающихся пластин. Отмечается некорректность обобщения и проецирования на стали результатов, полученных на цветных и довольно экзотических модельных сплавах. Сделан вывод, что механизм зарождения мартенсита в железоуглеродистой стали до сих пор окончательно не раскрыт.
Бесплатно
Проблемы и методы имитационного моделирования распределённых объектов
Статья научная
Рассмотрены проблемы, методы и результаты создания программ имитационного моделирования, а также их алгоритмического и программного обеспечения. Проблемы рассмотрены на примерах технологических распределённых объектов, таких как участок магистрального газопровода и многослойная структура материалов, в которой протекают тепловые процессы.
Бесплатно
Проблемы и механизмы взаимодействия маркетинговых и инженерных служб промышленных предприятий
Статья научная
Рассмотрены вопросы коммуникации маркетологов и инженеров на промышленных предприятиях. Выявлены основные причины несогласованности действий маркетинговых и инженерных служб, предложены подходы к реализации совместной деятельности рассматриваемых подразделений.
Бесплатно
Проблемы наплавки уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры и пути их решения
Статья научная
Введение. Рассматривается проблема обеспечения необходимых функций трубопроводной арматуры по перекрытию, регулированию, распределению потоков рабочей среды в крайне неблагоприятных условиях эксплуатации нефтегазовых трубопроводов, связанных с наличием в углеводном сырье абразивных частиц, механических примесей, сероводорода, углекислого газа и органических кислот с сульфато-восстанавливающими бактериями.Материалы и методы. Высокие эксплуатационные свойства уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры обеспечивает антикоррозионная наплавка легированных и высоколегированных металлов на основе железа с добавлением хрома, никеля, кобальта и ниобия. Проанализированы основные методы наплавки: дуговой наплавки покрытыми электродами, неплавящимся и плавящимся электродами в защитных газах, дуговой наплавки под флюсом. Отмечены преимущества и недостатки реализуемых в последние годы способов наплавки: лазерной, плазменно-порошковой и плазменнодуговой.Результаты исследования...
Бесплатно
Проблемы обращения с ртутьсодержащими отходами
Статья научная
Рассмотрены источники образования ртутьсодержащих отходов, проанализированы причины их неорганизованного и неконтролируемого поступления в общую массу твердых бытовых отходов, изучено воздействие ртутной фракции в составе ТБО на состояние окружающей среды. Предложены мероприятия по снижению негативного влияния ртутьсодержащих отходов на природные экосистемы с учетом передового экологического опыта. Приведены существующие технологии и установки по переработке ртутьсодержащих отходов.
Бесплатно
Проблемы повышения конкурентоспособности отечественных предприятий
Статья научная
Рассмотрены теоретические и практические подходы к определению параметров, источников и факторов обеспечения конкурентоспособности российских предприятий. Предлагается трактовка конкурентоспособности как многомерной категории с акцентом на ее инновационную составляющую, реализующую свой потенциал только в условиях адекватной системы менеджмента.
Бесплатно
