Технические науки. Рубрика в журнале - Вестник Донского государственного технического университета
Методика расчета съема металла при гидроабразивной обработке
Статья научная
Рассмотрено единичное взаимодействие абразивной частицы с обрабатываемой поверхностью при струйной гидроабразивной обработке. Произведено теоретическое исследование съема металла. Учтено влияние предела текучести материала детали, угла движения частицы относительно поверхности, динамического давления суспензии. Получены зависимости для определения съёма металла за один удар абразивной частицы и максимальной глубины внедрения частицы.
Бесплатно
Методика расчёта и проектирования ограждения стенда виброударного упрочнения длинномерных деталей
Статья научная
Рассмотрена конструкция звукозащитного ограждения стенда виброударного упрочнения лонжеронов вертолётов. Показана эффективность снижения шума в рабочей зоне операторов.
Бесплатно
Методические аспекты оценки остаточной прочности поврежденных корпусных конструкций
Статья научная
Исследованы методические аспекты прогнозирования развития усталостного разрушения в различных конструктивных элементах объектов морского транспорта. Предложена общая методика выполнения подобных расчетов, а также концептуальный алгоритм прогнозирования роста трещин в судовых корпусных конструкциях с применением численных методов прочностного анализа.
Бесплатно
Методический подход к улучшению работы генетического алгоритма в однородной минимаксной задаче
Статья научная
Дается оценка модификациям генетического алгоритма, решения которых очень близки к оптимальным за полиномиальное время. Эти алгоритмы приводят, в конечном счете, к решению двухприборной минимаксной задачи различными вычислительными путями.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена методология проектирования технологических систем поверхностного пластического деформирования (ППД) свободнодвижущимися инденторами. Она базируется на определении структурных элементов технологической системы, закономерностей её функционирования, взаимосвязей между отдельными элементами, а также на обосновании элементного участка упрочнения и разработке рациональной структуры операции. Исследуется построение структурной схемы технологической системы в виде разомкнутой системы автоматического регулирования. Она состоит из детектирующих элементов, включённых в неё в следующем порядке: первичные (входные) параметры — процесс ППД — вторичные (выходные) параметры. Раскрыты физико-технологические основы такого построения. Отмечено, что оно позволяет, во-первых, выявить функциональную зависимость между элементами, а во-вторых, охарактеризовать их количественно (описав уравнением, связывающим входные и выходные параметры) либо качественно. Обоснование элементного участка и выбора метода упрочняющей обработки ППД позволило сформулировать принципы разработки рациональной структуры операции ППД (чтобы после обработки деталь отвечала заданным конструкторской документацией требованиям по качеству и эксплуатационным свойствам). Показаны условия построения такой структуры. Для этого, прежде всего, следует определить минимально необходимые один или несколько элементных участков ППД детали, которые должны быть обработаны. Затем на основе выбора метода принять такую структуру, которая обеспечивала бы решение технологической задачи с наилучшими технико-экономическими показателями.
Бесплатно
Механизм продвижения воды в капиллярах ксилемы растений
Статья научная
Рассмотрен механизм подъёма воды в ксилеме, который позволяет описать распределение воды в растениях с учётом их анатомического строения, архитектурной формы и воздействующих внешних факторов. Выдвинуто предположение, что основным механизмом продвижения воды в растениях является капиллярный подъём. Основная движущая сила, поднимающая воду до вершины растения, - поверхностное натяжение в менисках капилляров. Установлено, что условием подъёма воды в растениях является, во-первых, наличие горизонтального перемещения воды. Во-вторых, суммарная площадь поперечного сечения капилляров должна увеличиваться от комля к вершине. Показано, что высоту растений определяет количество боковых ветвей, а также наличие поперечных пластинок со сквозными отверстиями в сосудах ксилемы. Приведено объяснение механизма автоколебательного режима транспирации растений на малых временных интервалах.
Бесплатно
Мехатронная система адаптивного управления движением зерноуборочного комбайна
Статья научная
Рассматриваются основные внешние воздействия на мехатронную систему управления движением зерноуборочного комбайна и их влияние на характер движения и технологический процесс. Целью исследования является решение задачи адаптивного управления траекторией движения и загрузкой рабочих органов зерноуборочного комбайна на основе нечёткого логического вывода. Предлагается метод нечёткого адаптивного управления движением зерноуборочного комбайна и алгоритм его реализации. Рассматриваются структура и взаимосвязь элементов мехатронной системы управления движением зерноуборочного комбайна. Представлена имитационная модель мехатронной системы, реализованная в системе MatLab Simulink с помощью Fuzzy Logic Toolbox, приводятся результаты моделирования. Представлены результаты регрессионного анализа и оценка качества по SSE, R-square и RSME критериями пригодности приближения, а также рассчитаны доверительные интервалы для найденных значений параметров. Рассмотрена практическая реализация мехатронной системы зерноуборочного комбайна.
Бесплатно
Микробная трансформация отходов вегетативной массы растений с получением кормов для жвачных
Статья научная
Изложены результаты разработки способа утилизации побочных продуктов фракционирования вегетативной массы бобовых трав биоконверсией, позволяющего получать корм для сельскохозяйственных животных, не уступающий по своим показателям традиционным.
Бесплатно
Микропроцессорная система бесконтактного контроля и измерения крутящего момента
Статья научная
Предложена конструкция датчика на основе времяимпульсного способа измерения крутящего момента. Разработана цифровая часть микропроцессорной системы на основе микроконтроллера и схемах первичного преобразования сигнала. Результаты аналитического исследования подтверждены экспериментальными данными.
Бесплатно
Минимизация логических функций методом альтернативной адаптации
Статья научная
В статье предложен подход к минимизации булевых функций, основанный на использовании автоматов адаптации. В качестве основы используется известный метод минимизации булевых функций, базирующийся на разбиении конституент единиц СДНФ булевых функций на два множества и соединения соседних конституент. Предлагаемый автомат адаптации в случае попадания в локальный оптимум позволяет осуществлять возврат к предыдущему решению и эффективно выходить из локальных оптимумов.
Бесплатно
Многопараметрическая система адаптивного управления зерноуборочным комбайном
Статья научная
Рассматриваются основные внешние воздействия на зерноуборочный комбайн и их влияние на характер движения и уборки. Предлагается многопараметрический метод адаптивного управления зерноуборочным комбайном и реализующий его алгоритм. Рассматриваются структура и взаимосвязь элементов адаптивной системы управления комбайном.
Бесплатно
Модели теории ползучести бетона и их конечноэлементная реализация
Статья научная
Разработан конечноэлементный метод решения плоской задачи теории ползучести бетона с учётом старения. В качестве наследственных функций второго рода использованы выражения, базирующиеся на формулах для меры ползучести, предложенных Н. Х. Арутюняном и С. В. Александровским. С помощью символьного процессора получены выражения для ядер релаксации бетона, удобные для программирования. Разработаны устойчивый шаговый алгоритм и соответствующая программа, позволяющие выполнять расчёты при переменном нагружении с учётом быстро набегающей ползучести в начальный момент нагружения и частичной обратимости деформаций ползучести при разгрузке. На основе имеющихся экспериментальных данных по ползучести центрально сжатых призматических бетонных стержней и изгибаемых железобетонных балок осуществлена верификация разработанного математического и программного обеспечения.
Бесплатно
Моделирование вибраций акустической системы стендов при динамических испытаниях
Статья научная
В статье рассмотрена динамическая модель стенда испытаний на циклическую прочность лонжеронов вертолетов. Получены зависимости для теоретического описания вибраций на основных элементах, таких как самоиспытуемое изделие, и тросах системы натяжения.
Бесплатно
Моделирование виброакустической динамики при центробежной обработке труб лонжеронов вертолётов
Статья научная
Приведены результаты теоретических исследований уровней шума при упрочнении поверхностных слоёв труб лонжеронов вертолётов методом центробежной обработки. Лонжерон рассматривается как изделие на двух опорах, подверженное импульсному силовому воздействию периодического характера. Получены расчётные зависимости для определения уровней звукового давления на собственных частотах колебаний. Приведённые формулы учитывают геометрические, механические параметры и технологические режимы упрочнения, которые задаются амплитудой, длительностью и периодичностью воздействия ударных импульсов, позволяют определить уровни шума при центробежной обработке с учётом конструктивных параметров заготовок и технологических режимов обработки. На этой основе расчётным путём определяются величины превышения уровней шума по сравнению с предельно-допустимыми значениями в соответствующих частотных диапазонах. Эти данные являются основополагающими для выбора и акустического расчёта средств шумозащиты на стадии проектирования оборудования для центробежной обработки.
Бесплатно
Моделирование виброакустической динамики рельса на участке пути с балластным слоем
Статья научная
Рельсы относятся к интенсивным источникам звукового излучения. Во время движения железнодорожного транспорта рельсы в значительной степени формируют звуковое поле на рабочих местах локомотивных бригад и в застройке (в том числе жилой), близко расположенной к железнодорожному полотну. В качестве модели источника шума принят линейный источник значительной протяжённости. Получены аналитические зависимости звукового давления. При расчёте скоростей колебаний рельс на балластном слое представлен как оболочка с частично разомкнутым профилем. Она имеет различные моменты инерции в вертикальной и горизонтальной плоскостях (OZ и OY) и лежит на упруго-диссипативном основании. Силовое воздействие рассматривается как нагрузка, перемещающаяся вдоль рельса со скоростью движения состава. Полученные аналитические зависимости звукового давления учитывают конструктивные и диссипативные характеристики рельса и балластного слоя и являются базовыми для расчёта уровней шума, излучаемого рельсами. Кроме этого, на основе полученных зависимостей скоростей колебаний можно оценить уровни вибрации на рельсе и использовать эти данные для решения задачи вибрационного воздействия на строения, близко расположенные к железнодорожному полотну.
Бесплатно
Моделирование виброакустической динамики рельса на шпалах
Статья научная
Приведены результаты теоретических исследований шума и вибрации рельса как линейного источника ограниченной длины, установленного на упругих опорах. При установке рельса на шпалах он представлен как система двухопёртых источников, одновременно излучающих звуковую энергию, а каждый участок рельса между шпалами — как линейный источник ограниченной длины. Для такого источника получены зависимости звукового давления, создаваемого рельсами. Это позволяет уточнить закономерности шумообразования в области низких и высоких частот нормируемого диапазона звуковых частот. Рассмотрены два варианта установки рельса на деревянных и железобетонных шпалах. В первом случае дифференциальное уравнение колебаний рельса решено для условий шарнирного закрепления, во втором — для условий жёсткого закрепления. На основе теоретически рассчитанных скоростей колебаний рельса на собственных частотах колебаний определяются спектры звукового излучения. Полученные зависимости учитывают конструктивные и физико-механические характеристики источника шума, а также эффективный коэффициент потерь колебательной энергии, что позволяет теоретически выбрать вариант снижения интенсивности звукового излучения рельса.
Бесплатно
Моделирование воздушно-решетной зерноочистительной машины
Статья научная
Приведена математическая модель процесса функционирования воздушно-решетной зерноочистительной машины, показаны условия и результаты этого моделирования.
Бесплатно
Статья научная
Получены полиномиальные зависимости, которые могут быть использованы для теоретического расчёта наиболее вероятного содержания вредных веществ в газах на различных режимах работы машин при обкатке и испытаниях, что позволит в дальнейшем прогнозировать качество воздушной среды в производственных помещениях обкаточных участков, а также оптимизировать с позиций энергоэффективности режимы работы систем вентиляции.
Бесплатно
Моделирование динамики и балансировка гибкого ротора по N-й форме изгиба оси
Статья научная
Посредством моделирования динамики гибкого ротора установлены закономерности, определяющие упругий прогиб его оси по собственным формам изгиба и связанные с этим распределённые дисбалансы. Разработана оригинальная методика идентификации параметров модели и балансировки таких роторов по собственным формам изгиба.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется обобщённая траектория рабочего цикла агрегатной сверлильной головки (АСГ). В рассматриваемом случае АСГ отличается повышенным быстродействием и точностью позиционирования гидропривода подачи. Предлагается автоматизированный гидропривод, обеспечивающий структурно-параметрическое управление рабочим циклом и позиционированием АСГ. Представлена обобщённая математическая модель динамической системы гидропривода подачи АСГ. Вычислительный эксперимент позволил определить кинематические и динамические характеристики гидропривода подачи инструмента при управлении потоком на сливе. Установлено влияние скорости рабочей подачи на точность позиционирования инструмента при замедлении и в конце обработки. Это позволяет формировать оптимальные по быстродействию и точности позиционирования циклы в реальных условиях обработки.
Бесплатно
