Статьи журнала - Вестник Донского государственного технического университета
Все статьи: 1552
Статья научная
Проведено моделирование системы неразрушающего контроля дефектов в твердых телах. Рассматриваются обратные геометрические задачи теории упругости для плоской прямоугольной области по реконструкции круговых полостей и трещин, выходящих на поверхность тела. Дополнительной информацией для решения этих задач является набор первых четырех собственных резонансных частот. Решение обратных задач основано на минимизации функционала невязки между измеренной входной информацией и рассчитанной в ходе численного решения прямых задач с заданными параметрами дефектов. В качестве инструмента решения прямых задач используется метод конечных элементов, реализованный в программе FlexPDE. Минимизация функционала осуществляется с помощью генетического алгоритма (ГА), реализованного в разработанной программе GAFEMNDT. В работе описан алгоритм этой программы и настройки ГА, которые используются в численных экспериментах. Приведены результаты этих экспериментов по определению параметров дефектов (координат центра, радиуса, координат выхода трещины на поверхность и ее размер). Эти результаты показывают достаточность дополнительной информации для преодоления некорректности задачи, а также высокую эффективность предложенного алгоритма, как в точности определения параметров дефектов, так и в скорости их поиска.
Бесплатно
Ремонт главного вала тостера сушилки
Статья научная
Введение. Статья посвящена анализу причин повреждений и износа главного вала тостера сушилки. Рассмотрены специфика ремонтного производства и ограничения в выполнении сварочных работ, которые необходимо учитывать при создании технологии, обеспечивающей восстановление эксплуатационных свойств конструкции.Цель работы — создание технологии ремонта главного вала тостера без его разборки. Для реализации этой задачи была установлена расчетная ремонтная конструкция и выполнены послесварочные операции, обеспечивающие требования технической и нормативной документации к данной конструкции.Материалы и методы. В программной среде «Компас 3D» разработаны модели: целого вала (конструкция вала в проектном состоянии); вала, поврежденного в результате длительной эксплуатации (более 15 лет); поврежденного вала с приваренной ремонтной конструкцией. Проведено численное моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) моделей.Результаты исследования. Разработано программное обеспечение для численного моделирования НДС ремонтной конструкции. С помощью модели получена конструкция ремонтного вала, в которой максимальные напряжения не превышают напряжений вала в проектном состоянии. Для исключения влияния агрессивной среды на коррозионную усталостную прочность вала использован изоляционный способ. Для присоединения ремонтной конструкции к валу разработана технология выполнения швов, позволяющая ограничить биение 0,12 мм.Обсуждение и заключения. Рассмотрены работающие при кручении валы, поврежденные в результате износа и коррозии на большую глубину. Для восстановления их конструктивной прочности целесообразно использовать комплекс перечисленных далее методов. Конструктивный (заключается в установке дополнительных деталей, компенсирующих недостаточную прочность, и обеспечивает уменьшение концентрации напряжений в наиболее нагруженных зонах). Технологический (уменьшает остаточные сварочные напряжения за счет рациональной последовательности деформирования, способствующего наведению благоприятных остаточных напряжений сжатия). Изолирующий (основан на нанесении антикоррозионных покрытий).Экономическая целесообразность разработанной технологии ремонта несомненна. Ремонт вала без его разборки стоил 180 тысяч рублей, а цена нового вала — 3,8 млн рублей.
Бесплатно
Ремонт магистральных трубопроводов стальными сварными муфтами
Статья научная
Целью данной работы является исследование конструкций, применяемых для восстановления несущей способности участков магистрального трубопровода в случае коррозионного повреждения. Показано, что наиболее часто используемая для ремонта сварная обжимная муфта может эффективно снижать напряжение в стенке трубы только при сборке без зазора. Для повышения эффективности ремонтной конструкции предложено разместить между трубой и муфтой эластичный слой, который заполняет пространство и передает часть нагрузки от трубы к муфте. Материал эластичного слоя должен, во-первых, быть достаточно мягким, чтобы более полно заполнить зазор между трубой и муфтой с учетом неровности поверхности трубы. Во-вторых, данный материал должен характеризоваться достаточно большим модулем упругости (в диапазоне 1000 МПа
Бесплатно
Ремонт металлических конструкций морских буровых и нефтедобывающих платформ
Статья научная
Разработана технология ремонта под водой опоры морской буровой платформы из низколегированной стали толщиной стенки 38 мм, обеспечивающая требуемое качество сварного шва без предварительного подогрева основного металла.
Бесплатно
Ресурс покрытий из полимерных композитов при вибронагружении
Статья научная
Приводятся результаты экспериментальных исследований формирования ресурса трибосопряжений с покрытием из полимерных композитов вследствие ползучести и изнашивания при субкритическом вибронагружении.
Бесплатно
Статья научная
Цель работы заключается в поиске новых, основанных на ресурсосберегающих технологиях, методов нанесения наноструктурированных покрытий различного функционального назначения. Главной задачей является исследование современных эффективных методов повышения прочности, коррозионной и износостойкости. В качестве предмета исследования выступают высокоскоростные способы нанесения антикоррозионных и износостойких покрытий, позволяющие значительно повысить долговечность и надежность изделий. Описаны конструктивные, технологические особенности, технические характеристики и сферы применения различных моделей установок для высокоскоростных способов напыления, в частности газопламенного. Приведены результаты анализа основных физико-механических и эксплуатационных свойств покрытий, полученных с использованием компактного высокопроизводительного технологического оборудования. В результате проведенной работы доказано, что покрытия, полученные высокоскоростными методами, в отличие от дозвуковых способов, отличаются высокими эксплуатационными характеристиками. В работе также представлены перспективные направления развития технологических методов нанесения многофункциональных покрытий, совершенствования оборудования и применяемых материалов. Полученные данные могут быть использованы при проектировании технологических процессов нанесения плотных покрытий стабильного качества на изделия сложной формы, изготовленные практически из любых металлов и сплавов. Результаты работы применимы в машиностроении, ремонтном производстве, авиации, энергетике и пр.
Бесплатно
Реформирование высшего образования: мировые тенденции, проблемы, задачи
Статья научная
С позиции мировых тенденций развития современного общества рассмотрены причины, проблемы и задачи реформирования высшего профессионального образования.
Бесплатно
Решение задач на собственные значения для уравнения Гельмгольца методом точечных источников поля
Статья научная
Разработан способ решения задач вычисления собственных значений и собственных функций для уравнения Гельмгольца в областях с произвольной конфигурацией. При разработке способа численного решения задач используется метод точечных источников поля (МТИ). Предлагаемый способ основан на анализе числа обусловленности системы МТИ или погрешности численного решения задачи. Вводится понятие «критерий собственных значений». Результатом работы является разработанный эффективный алгоритм решения задач на нахождение собственных значений и собственных функций для уравнения Гельмгольца. Показано, что при приближении параметра Гельмгольца к собственному значению задачи число обусловленности системы МТИ и погрешность численного решения резко возрастают. Определив зависимость погрешности численного решения задачи или числа обусловленности системы МТИ от параметра Гельмгольца, можно по расположению максимума для полученных зависимостей найти собственные значения уравнения Гельмгольца в заданной области. После нахождения собственного значения можно приступить к нахождению собственных функций. При этом, если собственное значение оказывается вырожденным, то есть ему соответствует несколько собственных функций, то, с учетом симметрии области решения, возможно нахождение всех собственных функций. Приведены результаты решения тестовых двумерных и трехмерных задач, на основании которых делается вывод об эффективности предложенного метода.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Определение механических свойств слоистых конструкций автомобильных дорог является актуальной задачей. Это обусловлено, во-первых, необходимостью контроля качества новых участков при строительстве автомагистралей. Во-вторых, представляет интерес оценка состояния действующих дорог при накоплении повреждений и дефектов. Образование множественных дефектов (трещин) меняет осредненные вязкоупругие свойства составляющих конструкции, особенно поверхностных асфальтобетонных слоев. В статье рассматривается использование нейросетевых технологий для повышения точности восстановления вязкоупругих свойств. Данный подход базируется на экспериментальных методах. В качестве примера можно привести определение динамического прогиба конструкции от падения груза (англ. determining the dynamic deflection of a structure from a falling weight, FWD).Материалы и методы. На основе нейронной сети определены модули упругости трехслойной конструкции. Для выяснения точности решения его сопоставили с результатами математического моделирования и экспериментальными данными.Результаты исследования. Экспериментальные и расчетные показатели модулей упругости отдельных слоев дорожной конструкции оказались очень близкими. Предложенный подход к определению механических свойств материалов дорожных конструкций позволяет применить полученные результаты для определения состояния отдельных элементов и всей дорожной конструкции.Обсуждение и заключения. Показана перспективность использования искусственного интеллекта для определения механических свойств слоистых конструкций. Дальнейшее совершенствование методов и средств анализа поведения дорожной конструкции при динамическом нагружении позволит расширить существующие подходы к оценке состояния дорожных конструкций.
Бесплатно
Решение задачи оценивания скрытых полумарковских QP-моделей
Статья научная
Рассматривается скрытая полумарковская QP-модель и показывается, каким образом она может быть вложена в общую скрытую полумарковскую модель. Для скрытой полумарковской QP-модели решается задача оценивания - первая из трех классических задач теории скрытых марковских и полумарковских моделей. В основе решения этой задачи лежит разработанный Shun-Zheng Yu алгоритм прямого хода для общей скрытой полумарковской модели, отличный от традиционного и основанный на использовании апостериорных вероятностей. Решение задачи оценивания скрытой полумарковской QP-модели является важным этапом в решении задачи подбора по регистрируемой в канале передачи данных последовательности ошибок модели из базы скрытых полумарковских QP-моделей, которая генерирует наиболее близкие к канальной последовательности потоки ошибок. Решение задачи подбора сделает возможным на основе компьютерных имитационных экспериментов оценивать корректирующие способности помехоустойчивых кодеков по отношению к ошибкам различного типа и подбирать оптимальный кодек к конкретному каналу связи.
Бесплатно
Решение задачи подбора модели источника ошибок в ИС ОПСАПК
Статья научная
Введение. Работа посвящена решению задачи подбора математической модели источника ошибок, адекватно отображающей заданный канал связи. Это многопараметрическая задача, решение которой аналитическими методами весьма затруднительно. Предлагается решать данную задачу в рамках информационной системы оценки применимости схем помехоустойчивого кодирования на основе последовательности ошибок, полученной из реального канала связи. Целью работы является развитие методов подбора средств помехоустойчивой защиты в системах передачи данных. Основная задача состоит в построении модификации информационной системы оценки применимости схем помехоустойчивого кодирования, позволяющей по потоку ошибок, полученному из реального канала связи, выбрать наиболее близкую математическую модель источника ошибок и на основе компьютерных имитационных экспериментов решить задачу согласования параметров помехоустойчивого кодека и характеристик конкретного канала связи. Отметим, что выбор помехоустойчивых методов предполагает выбор не только алгебраического кода, но и алгоритмов его кодирования и декодирования. Результаты использования помехоустойчивых методов зависят от интенсивности и структуры ошибок, действующих в канале передачи. Материалы и методы. Основой описанной информационной системы является специализированный программный комплекс, основанный на имитационном моделировании помехоустойчивых каналов связи. Поставленная задача решается добавлением в информационную систему модуля подбора модели источника ошибок. В основе работы модуля подбора лежит разработанный алгоритм выбора адекватной математической модели источника ошибок, использующий методы теории скрытых полумарковских моделей, в частности, решение задачи оценивания. Результаты исследования. Результатом работы является построенная модификация информационной системы оценки применимости схем помехоустойчивого кодирования, которая позволяет в автоматическом режиме из списка доступных методов помехоустойчивой защиты подбирать подходящий метод для конкретной системы передачи данных. Обсуждение и заключения. Полученные результаты могут быть применены при проектировании цифровых систем связи. Построенная информационная система позволяет автоматизировать процесс подбора алгоритмических методов помехоустойчивого кодирования в системах передачи данных.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается модификация алгоритма Алексеева для получения приближенного решения минимаксной задачи теории расписаний применительно к системе с избирательностью вычислительных узлов. Поставлены вычислительные эксперименты и проведен анализ результатов.
Бесплатно
Решение многоэкстремальных задач методом делящихся роев
Статья научная
Описан подход к решению задач исследования многоэкстремальных зависимостей для поиска нескольких экстремумов одновременно, таких, как определение нескольких равнозначных глобальных экстремумов и выделение, наряду с глобальным, наиболее значимых локальных экстремумов. Показана эффективность применения для решения таких задач модифицированного метода роящихся частиц.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены основные тенденции развития отечественных корпоративных структур в современной экономике. Определены предпосылки формирования системы управления рисками корпораций, а также мотивы создания риск-ориентированной системы управления предприятием.
Бесплатно
Статья научная
Введение. В статье рассматривается возможность применения риск-ориентированного подхода в системе «персонал-механизмы-производственная среда» на объектах, использующих башенные краны посредством внедрения IT-технологий, обеспечивающих открытое взаимодействие персонала, руководящего состава эксплуатирующих организаций и государственных надзорных органов в целях снижения уровня аварийности.Материалы и методы. Приведен пример опасного производственного объекта, эксплуатирующего башенные краны. Использованы материалы анализа состояния эксплуатации башенных кранов в условиях действующего законодательства в области промышленной безопасности, выявлена необходимость инноваций и преобразований, одним из составляющих методов которых является рискориентированный подход, позволяющий реализовать все необходимые уровни контроля.Результаты исследования. Определены этапы внедрения риск-ориентированного подхода для машинистов башенного крана, реализованного посредством ITтехнологий с использованием Web-приложений по управлению безопасностью при эксплуатации башенного крана на основе анализа опасностей и оценки риска в цветовой гамме, алгоритмически связанной с электронным ключом блокировки его локальной системы безопасности.Обсуждение и заключения...
Бесплатно
Риски внедрения системы электронного документооборота и способы их преодоления
Статья научная
Исследованы риски, возникающие на разных этапах внедрения системы электронного документооборота (СЭД). Отмечено, что внедрение СЭД представляет собой сложный многосторонний процесс и его эффективность зависит от ряда факторов. В связи с этим предлагается все направления и этапы оптимизации функционирования предприятия брать под контроль с момента планирования работ. Рассмотрено влияние организационных, административных, субъективных и технологических рисков при внедрении СЭД, описаны механизмы, препятствующие достижению цели, поставленной при автоматизации. Проведен теоретический анализ возможных последствий рисковых событий на всех этапах внедрения и обслуживания системы электронного документооборота. Рассмотрены основные принципы управления рисками, позволяющие их предотвратить или минимизировать.
Бесплатно
Рискованное действие в современном обществе: социокультурный анализ
Статья научная
Проводится анализ понятия «риск» как социокультурного явления. Определяются социокультурные основания риска как одной из характеристик бытия человека в мире и необходимой составляющей человеческой деятельности. Рассматриваются основные стратегии поведения современного индивида, так как сам характер риска и отношение к нему в обществе значительно различаются в зависимости от типа общества. Раскрывается понятие «рискованного действия индивида», описываются факторы, способствующие возникновению неопределённости и риска. В процессе рисковой деятельности человек сталкивается с ситуацией добровольного или вынужденного риска, разрешение которой зависит от его действия или бездействия. В связи с этим исследуется система оценки приемлемости риска и связанных с ним неблагоприятных последствий в различных сферах деятельности. Обосновывается специфика рискового действия индивида в современном обществе. Анализируются методы минимизации рисков в зависимости от стратегии поведения индивида.
Бесплатно
Робастная нелинейная система возбуждения синхронного генератора: интегральная адаптация
Статья научная
Показано применение нового системно-кибернетического подхода к управлению синхронными генераторами энергосистем с учётом их нелинейностей, многомерности и многосвязности. Основным объектом исследования данной работы является нелинейная модель синхронного генератора, работающего на сеть большой мощности. Представлен синергетический синтез нелинейного адаптивного закона управления возбуждением синхронного генератора энергосистемы в соответствии с принципом интегральной адаптации синергетической теории управления. Синтезированный закон управления обеспечивает выполнение технологических инвариантов - стабилизацию терминального напряжения и синхронную работу с сетью, подавление параметрического возмущения (параметрическую робастность). Полученные результаты показали свою эффективность в задаче повышения устойчивости энергосистемы. Сравнительный анализ области устойчивости с синергетическим законом и с традиционным регулятором возбуждения синхронного генератора проиллюстрировал существенное преимущество синергетического подхода.
Бесплатно
Роль аксиоматизации в процессе построения математической теории
Статья научная
Рассматривается одна из форм формализации - аксиоматизация - и ее роль в процессе построения математической теории и ее основ (абстрактных объектов математики). Аксиоматический метод применяется на этапе систематизации добытого знания и является как результатом, так и средством уплотнения математического знания.
Бесплатно
Роль исторического сознания в процессе межкультурной коммуникации
Статья научная
Автор рассматривает основные источники формирования исторического сознания, выявляет степень их воздействия, характерные особенности знаний о прошлом и степень их влияния на процесс межкультурной коммуникации
Бесплатно
