Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Статья научная
Представлены результаты экспериментальных исследований изнашивания аустенитной стали в условиях каплеударной эрозии. Рассмотрены стадии зарождения и развития эрозионного износа. Методами сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения показана ведущая роль боковых трещин в процессе формирования и роста эрозионных кратеров разрушения в соответствии с моделью Маршалла-Лоуна.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы психолого-педагогических условий функционирования информационно-педагогической среды подготовки студентов гуманитарных направлений на примере изучения математики и информатики. Выделены составляющие компоненты информационно-педагогической среды. Классифицированы психолого-педагогические условия по характеру и отношению к содержанию образовательной деятельности. Представлены особенности математической и информационной подготовки студентов гуманитарных направлений с учетом психолого-педагогических условий развития личности.
Бесплатно
Пусковые характеристики металлополимерных трибосистем с композиционным покрытием
Статья научная
Приведены результаты исследования момента страгивания металлополимерных пар трения в условиях вращательного движения. Определены данные о влиянии термосилового нагружения на коэффициент трения.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Так как при строительстве магистральных трубопроводов сварка является единственным способом соединения отдельных труб в непрерывную нитку, то современные системы управления качеством продукции сварочного производства основаны на минимизации вероятности появления характерных дефектов. Это достигается мониторингом и документированием сварочных работ.Материалы и методы. Проведенный анализ систем мониторинга процессов ручной, механизированной и автоматической орбитальной сварки показал, что промышленность остро нуждается в системах, не просто контролирующих и документирующих процесс сварки, но и прогнозирующих качество сварных соединений. Это актуализирует необходимость разработки интеллектуального модуля, который смог бы на основании результатов мониторинга в режиме реального времени оперативно прогнозировать качество сварных соединений.Результаты исследования. Так как теоретическая связь результатов прогнозирования с показателями качества шва характеризуется взаимодействием значительного количества физических явлений, протекающих во времени, то результаты процесса сварки могут быть описаны только достаточно полной нестационарной физико-математической моделью сварочного процесса...
Бесплатно
Равновесная плоская трещина с угловыми точками контура в упругом слое
Статья научная
Рассмотрена трёхмерная статическая задача теории упругости о равновесии упругого слоя, ослабленного плоской прямоугольной трещиной. Трещина расположена в срединной плоскости слоя, поддерживается в раскрытом состоянии под действием нормальной нагрузки, приложенной к её берегам. Грани слоя находятся в условиях гладкого контакта с двумя жёсткими основаниями. Применением двумерного интегрального преобразования Фурье к уравнениям равновесия задача сведена к решению известного сингулярного интегро-дифференциального уравнения относительно функции раскрытия трещины. Решение уравнения строится прямым вариационным методом. В окрестности угловых точек контура решение достраивается численно, с учётом заранее выделенной особенности. Получены значения коэффициента интенсивности нормальных напряжений в окрестности контура трещины. Установлены особенности поведения решения в окрестности прямолинейных участков и угловых точек контура.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется возможность применения виброволнового воздействия в процессах разборки резьбовых соединений. Указанные операции составляют значительный объём работ по ремонту и утилизации изделий машиностроения. Необходимо найти решение данной проблемы, чтобы ограничить загрязнение окружающей среды, экономно использовать природные и материальные ресурсы, энергию, сократить время и средства при производстве новой продукции. Виброволновое нагружение осуществляется следующим образом. Сплошной стальной стержень — волновод колеблется. Эти колебания (частота 15—50 Гц) способствуют многократному снижению крутящего момента при разборке соединения. Рассмотрено снижение крутящего момента при обработке одноимённых соединений, выдержанных во влажной среде с различными интервалами времени. Полученные результаты сравниваются и анализируются. Представлены данные, характеризующие взаимосвязь между используемой схемой виброволнового воздействия на элементы соединений, продолжительностью воздействия на объект и эффективностью разборки.
Бесплатно
Развитие национальных хозяйств в условиях научно-технологической и информационной революций
Статья научная
На основе предложенных автором трех групп национальных хозяйств рассмотрены особенности проявления результатов научно-технологической и информационной революций в различных странах мира.
Бесплатно
Статья научная
Выделены основные принципы формирования современной хозяйственной управленческой системы. Раскрыты некоторые проблемы управления регионального уровня в посттрансформационный период. Произведен расчет экономической эффективности управленческой деятельности МСХиП Ростовской области за период 2000-2007гг. с прогнозом на перспективу.
Бесплатно
Развитие тенденций кластеризации в мировой экономике в контексте глобализации и регионализации
Статья научная
Целью работы является исследование тенденций кластеризации в современной мировой экономике. Предмет исследования — процессы кластеризации в их взаимосвязи с глобализацией и регионализацией. В качестве методологической основы исследования используется монографический метод. Даётся краткая характеристика сущности глобализации и регионализации, показаны общие черты и противоречия данных явлений. Проведён анализ отраслевой и территориальной специфики кластеризации. Выявлены причины, препятствующие эффективному развитию кластеров в ряде стран мира (в частности, в России и на постсоветском пространстве). Рассмотрены примеры функционирования трансграничных кластеров. Сформулирован вывод о взаимосвязи глобализационных и регионализационных процессов с развитием кластерного подхода. Результаты исследования могут быть использованы для углублённого изучения процесса кластеризации, выработки практических рекомендаций по реализации кластерной политики на национальном и региональном уровне.
Бесплатно
Развитие технологии термосинтеза в вибрирующем слое порошковых микрокомпозитов
Статья научная
Проанализировано современное состояние научных изысканий и технологии получения функциональных порошковых материалов разнообразного назначения - конструкционных, электротехнических, абразивных - из предварительно подготовленных дисперсных порошков-микрокомпозитов. Основополагающим приемом новых технологических подходов является кратковременный термосинтез компонентов в вибрирующем слое, позволяющий зафиксировать некоторую связь исходных составляющих в виде «матричный порошок + металлические и металлоидные присадки».
Бесплатно
Статья научная
Введение. Рассмотрены принципиально важные проблемы отображения и преобразования структуры, функций и параметров различных свойств в системах организации информационных объектов знаний, а также функционально различных параметров в процессах управления преобразованиями материальных объектов. Для этого используются соответственно структурно-функционально-параметрические модели и параметрические модели.Разграничение этих понятий актуально и практически значимо. Научная новизна представленной работы заключается в изучении методов и информационных средств, используемых для определения функционально различных технологических схем взаимодействия объектов стадий конструкторской и технологической подготовки производства.Материалы и методы. Понятие «структурно-функционально-параметрическая модель» связано с определением структуры основных базовых объектов знаний предметной области. В данном случае «связующая база» - это методы и соответствующие средства системной инженерии в технологии информационного логического моделирования, которые используются для решения практических задач...
Бесплатно
Разграничение понятий математического и логического моделирования
Статья научная
Введение. Технологии математического и логического моделирования решения задач по существующей практике их распространения распределяются на два направления: широко распространенное математическое моделирование и информационное логическое моделирование, которое в настоящий момент развито недостаточно, в особенности для сложноорганизованных систем. Принципиальные различия этих технологий, в частности для подготовки производства обработкой резанием, в том, что логическое моделирование информационно и логически связано с системами организации, а математическое - с процессами управления в системах организации. Логическое моделирование используется для оперирования геометрическими объектами в технологических схемах их взаимодействия методами базирования, геометрического формообразования в условиях статической, т. е. идеальной настройки соответствующих схем. Математическое моделирование используется для оперирования материальными объектами в процессах управления их преобразованиями методами обработки резанием, т...
Бесплатно
Статья научная
Введение. Проблемы, связанные с размещением виртуальных объектов в реальной среде, существенно ограничивают возможности технологии дополненной реальности (AR). Такая ситуация выявляет пробел в научных знаниях, требующий дополнительного исследования. Поэтому основной задачей данного исследования явилась разработка метода оптимального размещения виртуальных объектов, при котором происходит минимизация целевой функции комфортности. Такой подход направлен на усовершенствование систем AR и развитие соответствующей теории.Материалы и методы. Проведенное исследование основывается на анализе размещения виртуальных объектов в AR/VR приложениях с особым акцентом на оптимизацию. Было предложено понятие комфортности размещения, учитывающее размеры объекта и расстояния до границ свободного пространства по координатам X, Y, Z.Результаты исследования. В рамках исследования были получены формулы для оптимального размещения объектов с произвольной функцией комфортности. Основным критерием является минимизация разницы между уровнями комфортности с разных сторон объекта. Было выявлено, что успешное размещение объектов требует учета их размеров и зон комфортности, а также решения системы из n линейных уравнений.Обсуждение и заключение. Полученные результаты представляют собой важный вклад в исследование проблемы размещения виртуальных объектов в AR/VR/MR. Они открывают новые возможности для улучшения взаимодействия с пользователями и проведения дальнейших исследований в области пространственных вычислений. Возможными направлениями для дальнейшего развития являются динамические корректировки и интеграция полученных результатов в различные XR-сценарии.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены проблемные области, требующие интеллектуальной поддержки процесса решения оптимизационных задач. Разработан адаптивный алгоритм поддержки решения оптимизационных задач на основе лингвистических команд. Командам могут сопоставляться как чёткие, так и расплывчатые характеристики параметров вычислительного процесса.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Отмечается, что использование в расчетах адаптивных сеток позволяет повысить точность и экономичность вычислительных алгоритмов, не увеличивая число узлов. Особенно эффективен такой подход при расчетах нестационарных задач. Цель данного исследования - разработка, построение и программная реализация методов построения расчетных двумерных оптимальных гранично-адаптивных сеток для областей сложной конфигурации с сохранением заданных особенностей формы и границы области. Применение таких методов способствует повышению точности, эффективности и экономичности вычислительных алгоритмов.Материалы и методы. Рассмотрена проблема автоматического построения оптимальной гранично-адаптивной сетки в односвязной области произвольной геометрии, топологически эквивалентной прямоугольнику. Получено решение для минимального набора входной информации: заданы граница области в физической плоскости и число точек на ней. Создание алгоритма и программы построения сетки базируется на модели динамики частиц. Это позволяет определять траектории движения отдельных частиц и исследовать динамику их парного взаимодействия в рассматриваемой системе. С помощью инструмента mask отделяются внутренние и граничные узлы сетки, и это дает возможность определить скорости перемещения узлов с учетом специфики решаемой задачи.Результаты исследования. Разработанные методы построения оптимальной гранично-адаптивной сетки области сложной геометрии дают возможность решить проблему автоматического построения сетки в двумерных областях любой конфигурации. Для оценки результатов исследования алгоритма решена тестовая задача и визуализированы этапы решения. В виде рисунков показаны расчетная область тестовой задачи и работа функции расчета скорости перемещения внутренних узлов. Визуализация подтверждает преимущество такого метода построения сетки, при котором отделяются граничные и внутренние узлы.Обсуждение и заключения. Результаты теоретических и численных исследований важны как для изучения качественных свойств сеток, так и для развития методов построения расчетных сеток, позволяющих эффективно, с высокой точностью решать задачи численного моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена задача оптимизации распределения заданий по исполнителям в кластере. Разработаны алгоритмы, осуществляющие управление задачами. Проверка предложенных алгоритмов выполнена при решении транспортной задачи на кластере локальной сети. Получены данные, позволяющие судить об эффективности предложенных алгоритмов.
Бесплатно
Разработка архитектуры по подключению системного модуля для людей с ограниченными возможностями
Статья научная
Введение. Для разработки новых системных модулей программного обеспечения помощи сотрудникам с ограниченными возможностями требуется проработать архитектурное решение для взаимодействия всех частей системы. В результате анализа и проектирования необходимо получить программную архитектуру, которая должна выполнять ряд стандартных требований. В первую очередь, она должна быть безопасной. Для этого следует учитывать систему логирования ошибок, аудирование событий, возможность отключения функционала непосредственно после вывода в промышленную эксплуатацию, внутренние механизмы валидации входных запросов клиента и ответов сервера. Данная работа посвящена выработке основных вариантов обслуживания системы, анализу исключительных ситуаций при взаимодействии с пользователем для дальнейшей оценки эффективности архитектуры и непосредственной разработки проекта. Материалы и методы. Архитектурное решение проводилось при помощи языка графического описания (Unified Modeling Language, UML), который помогает строить визуальные изображения жизненного цикла и взаимодействия всех компонентов системы. Для проработки взаимодействия основных модулей будущей системы использовался синтаксис диаграммы развертывания (deployment diagram UML). Для обработки жизненного цикла - синтаксис диаграммы последовательности действий (sequence diagram UML). Помимо этого, использовалась диаграмма прецедентов для описания основных сценариев использования. Результаты исследования. Разработана архитектура, имеющая схему взаимодействия отдельных модулей и систем, а также варианты использования программного комплекса для будущей реализации программного продукта. Предложенная архитектура системы соответствует требованиям безопасности, надёжности (отказоустойчивости) и производительности. Авторами зафиксированы функциональные требования системы помощи сотрудникам предприятий с проблемами слуха для возможности их трудоустройства и работы по телекоммуникационной сети интернет. Выработаны основные вариации обслуживания системы. Обсуждение и заключения. Построение грамотной архитектуры позволяет учесть ситуации, выходящие за рамки нормального использования системы, а также использовать нечеткую модель для определения эффективности системы. Дальнейшее углубленное описание вариантов развёртывания и эксплуатации позволит реализовать эффективную и производительную систему.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Научное направление «природные вычисления» в последнее время широко используется для решения оптимизационных NP-полных задач, в том числе комбинаторных задач криптоанализа. В статье приводится краткий обзор публикаций, посвященных применению природных (биоинспирированных) методов для криптоанализа. Основной целью работы является исследование возможности применения алгоритмов пчелиных колоний для реализации криптоанализа блочных шифров. Материалы и методы. Для решения данной оптимизационной задачи применяются известные методы пчелиных колоний, относящиеся к сравнительно новому классу биоинспирированных оптимизационных методов, имитирующих процессы, протекающие в живой природе. Приводится описание и структурная схема алгоритма колонии пчел для решения задачи криптоанализа, отмечаются основные операции, выполняемые параллельно на глобальном уровне. Далее определяется множество независимых операторов, допускающих параллельное выполнение. С этой целью строятся информационно-логические граф-схемы алгоритма с введенными связями по управлению и по информации, а также формируются матрицы следования, логической несовместимости и независимости. По данной матрице независимости возможно определение множества операторов алгоритма, которые допускают параллельное выполнение. При этом размерность максимального внутренне устойчивого множества определяет максимальное число процессоров, используемых для реализации алгоритма. Результаты исследования. Основными результатами являются теоретические оценки временной сложности алгоритма пчелиных колоний. Кроме того, приводится решение задачи: для алгоритма криптоанализа на основе построенного информационно-логического графа и для заданного времени найти необходимое наименьшее число процессоров однородной вычислительной системы и план выполнения операторов на них. Приводится оценка необходимого минимального числа процессоров для реализации алгоритма криптоанализа, а также оценка общего Обсуждение и заключения. Основными результатами исследования являются: разработка алгоритма колонии пчел, используемого для решения задачи криптоанализа; описание его структурной схемы и основных параллельно выполняемых этапов; построение матрицы независимости; оценка числа процессоров для реализации алгоритма. Следует заметить (и это отмечалось в предыдущих работах), что отличительной особенностью применения биоинспирированных методов криптоанализа является возможность использования самого алгоритма шифрования (или расшифрования) в качестве целевой функции для оценки пригодности ключа, определенного с помощью операций биоинспирированного метода. Поэтому можно утверждать, что при использовании биоинспирированных методов процесс определения секретного ключа зависит не столько от сложности шифрующих преобразований, сколько от самого биоинспирированного метода, который должен обеспечивать достаточное разнообразие генерации ключей. времени реализации алгоритма
Бесплатно
Краткое сообщение
Рассмотрены вопросы, связанные с обеспечением качества и эксплуатационных свойств длинномерных деталей сложной формы на примере лонжерона рулевого винта вертолета. Разработаны технологические схемы виброударной упрочняющей обработки, использование которых обеспечит снижение стоимости изделия и машины в целом.
Бесплатно
Статья научная
Введение. При решении задач, требующих обработки большого объема данных, возникает проблема получения решения за приемлемое время. Одним из способов выполнения ограничения на временной ресурс является разделение всего объема вычислений между несколькими центрами обработки данных. Следовательно, задача разработки методов повышения быстродействия вычислительных систем и эффективности их использования является актуальной. В настоящей работе рассматривается разработка системы распределенных вычислений для обеспечения решения обратных задач в области механики разрушений. Целями работы являются проектирование и расчетно-экспериментальное обоснование системы для решения узко специализированного типа задач. В работе применяются такие программные комплексы как ANSYS, COMSOL и FlexPDE. Методология. Предложена методология, позволяющая использовать в качестве центров обработки обычные ПК, а не специализированные машины с предустановленным аппаратным обеспечением. Система не накладывает особых требований к аппаратной части компьютеров. Для функционирования системы необходима связь между ПК. Наличие качественной высокоскоростной сети является желательным, так как это упрощает процесс развертывания системы и увеличивает производительность вычислительного процесса. Проведен расчет конечно-элементной модели с большим набором параметров. Результаты исследования. Разработано новое программное обеспечение для обеспечения решения обратных задач в области механики разрушений. Реализована возможность использования системы для решения более широкого спектра задач. Были учтены особенности аналогичного ПО с целью повышения отказоустойчивости и уменьшения издержек, не связанных с решением задачи. Исполняющий модуль системы проводит вычисления в многопоточном режиме, поэтому аппаратные возможности вычислительных средств используются максимально рационально. Простота организации формата хранения данных и передачи их по сети позволила достигнуть наиболее оптимального использования доступных ресурсов. Обсуждение и заключения. Разработанная система распределенных вычислений применена при проведении конечно-элементного моделирования распространения ультразвуковой волны в стенке трубы с тонким внешним покрытием. В системе предусмотрено резервное копирование данных, что позволило сократить возможные потери расчетных данных при отказе некоторых компонентов системы.
Бесплатно
