Технические науки. Рубрика в журнале - Вестник Донского государственного технического университета
Статья научная
Ставится задача улучшения точностных свойств быстрых приближённых алгоритмов без значительного ухудшения их ресурсных свойств. Предложен подход комбинированного применения модифицированного алгоритма Романовского (МАР) и селективно-перестановочного алгоритма (СПА) для решения однородных распределительных задач (ОРЗ). Подход основывается на улучшении приближённого решения, полученного модифицированным алгоритмом Романовского, путём выборочного обмена заданиями между исполнителями. Осуществлён сравнительный анализ с такими приближёнными алгоритмами, как метод критического пути (МКП) и эволюционно-генетический алгоритм (ЭГА). Проведены вычислительные эксперименты при разных значениях параметров задачи. Комбинированное применение МАР и СПА для решения ОРЗ невысоких размерностей позволяет достигать достаточно высоких ресурсно-точностных показателей по сравнению с другими приближёнными алгоритмами. Однако на более высоких размерностях задач СПА ни разу не улучшил решения, полученные МАР, что, скорее всего, обусловлено высокими точностными характеристиками МАР. Поэтому целесообразность комбинированного использования МАР и СПА для решения ОРЗ высоких размерностей требует дальнейшего исследования.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается применимость искусственных нейронных сетей к синтезу интеллектуальных систем с синергетическим законом управления. Изложены основные положения синергетического подхода к проблеме системного синтеза. Рассмотрен пример синергетического синтеза закона управления электроприводом робота в условиях неконтролируемого изменения его параметров и внешних возмущений. Представлен алгоритм синтеза нейросетевого регулятора на основе заданного синергетического закона управления. Алгоритм базируется на поведении синергетического регулятора, моделируемом искусственной нейронной сетью в результате ее обучения посредством гармонических сигналов различной частоты. Особенность предложенного комплексного подхода к синтезу интеллектуальной системы управления заключается в том, что он предполагает комбинацию принципа единства процессов самоорганизации и обучения нейронной сети на предварительном этапе. Таким образом обеспечивается последующее устойчивое функционирование системы.
Бесплатно
Комплексный анализ эффективности ультразвуковой обработки медицинского инструмента
Статья научная
Представлены результаты исследований эффектов ультразвукового обеззараживания поверхности медицинского инструмента в комплексе со структурными трансформациями материала, происходящими под воздействием ультразвуковых колебаний. Исследования проведены в целях выбора эффективных режимов ультразвуковой обработки.
Бесплатно
Компьютерное моделирование асинхронного электропривода с гидромуфтой
Статья научная
Рассмотрены вопросы компьютерного моделирования асинхронного электропривода с гидромуфтой с постоянным и переменным заполнением жидкостью.
Бесплатно
Статья научная
Исследуется возможность определения полей подвижности воздуха, температур и концентраций вредных веществ на основе конечно-элементного моделирования процессов массопереноса загрязнений в производственной среде с учётом завихрений воздушных потоков.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается моделирование пьезоэлектрического генератора, который является элементом устройства накопления энергии. Пьезоэлектрический генератор представляет собой консольно-закреплённую пластину, на которую наклеены пьезоэлектрические элементы и присоединена инерционная масса. Исследуются два варианта возбуждения колебаний пластины. В первом - закреплённая сторона совершает вертикальные гармонические колебания на заданной частоте и с заданной амплитудой, во втором к этой стороне приложена сила, изменяющаяся по гармоническому закону. В качестве математической модели устройства рассматривается трёхмерная краевая задача линейной теории электроупругости для составного упругого и пьзоэлектрического тела. Решение краевой задачи проводится методом конечных элементов в пакете ANSYS. При численном решении в качестве пьезоэлектрического материала взята пьезокерамика ПКР-7М, а в качестве материала пластины рассмотрены стеклопластик, дюраль, сталь. В качестве материала инерционной массы используется алюминий. Численно исследованы два случая колебания на резонансной частоте и колебания в низкочастотной области на частоте значительно меньшей частоты первого резонанса. Проведено исследование зависимости резонансной частоты устройства от толщины пластины для различных материалов и от величины массы инерционного элемента. Результаты представлены в виде графиков, позволяющих найти резонансную частоту для определённых размеров. Исследованы зависимости выходного потенциала на свободных электродах пьезоэлементов на резонансных частотах и в низкочастотной области от этих же параметров, эти результаты представлены также в виде графиков, что позволяет конструктору выбрать рациональные размеры элементов и сочетание материалов для достижения наибольшей эффективности устройства.
Бесплатно
Конечноэлементное моделирование усталостной прочности композитного материала
Статья научная
Расчёт на усталость играет важную роль при проектировании работающих под действием переменной нагрузки деталей и узлов из композитных материалов. Рассматривается конечноэлементное моделирование представительного объёма материала, находящегося в напряжённо деформируемом состоянии, соответствующем эксплуатационным условиям. На этом основана методика расчёта полимеркомпозитов на многоцикловую усталость. В работе проведены расчёты. Исследуется однонаправленный армированный композиционный материал, полученный термическим отверждением эпоксидного связующего, усиленного стекловолокном. Механические свойства материалов такого рода (в том числе усталостная долговечность) в весьма значительной степени зависят от технологии изготовления. В работе приведён расчёт, позволяющий оценить изменение прочностных свойств на усталостную долговечность при нарушении технологических требований к процентному содержанию компонентов композита.
Бесплатно
Статья научная
Доказана возможность использования метода акустической эмиссии для контроля процесса вторичной пропитки обмоток электродвигателей. Описан метод пропитки погружением. Предложена модель акустико-эмиссионного контроля вторичной пропитки обмоток электродвигателей методом погружения на примере гипсового образца. Представлены два возможных сценария выделения пузырьков и соответствующие математические модели. В первом случае пузырьки, попадающие в жидкость, схлопываются под действием гидростатического давления жидкости и сил поверхностного натяжения. Во втором случае пузырьки поднимаются к поверхности под действием Архимедовой силы и схлопываются под действием внутреннего давления. Использование акустико-эмиссионного контроля пропитки позволяет улучшить качество этого процесса, точно определить его длительность. Таким образом можно сократить время нахождения работника в токсичной зоне, снизить класс опасности цеха (и, соответственно, оптимизировать затраты на компенсации и льготы сотрудникам).
Бесплатно
Концепция развития сети канатного метро в Ростове-на-Дону
Статья научная
Предложена концепция применения канатного метро в качестве пассажирской транспортной системы. Обоснована инвестиционная привлекательность канатного метро в сравнении с другими видами общественного транспорта. Описан многодвигательный привод с мехатронными модулями движения, открывающий новые перспективы для развития пассажирского канатного транспорта в урбанизированной среде.
Бесплатно
Концепция разработки системы поддержки принятия решений в условиях чрезвычайной ситуации
Статья научная
Рассматривается концептуальная модель построения автоматизированной системы поддержки принятия решений в условиях чрезвычайной ситуации на машиностроительном предприятии.
Бесплатно
Корректировка технологических регулировок на основе нечеткого логического вывода
Статья научная
Приводится решение одной из задач технологической регулировки зерноуборочного комбайна на основе нечеткого логического вывода.
Бесплатно
Критерии качества ультразвукового контроля сварных соединений
Статья научная
Рассмотрены области корректного использования показателей и критериев качества ультразвукового контроля сварочной продукции. Предложен интегральный показатель качества системы контроля.
Бесплатно
Статья научная
Даётся метод расчёта радиального подшипника с деформируемой опорной поверхностью на основе аналога уравнения Рейнольдса для вязко-пластичной смазки и уравнения Ламэ для случая «тонкого слоя». Предлагается метод, позволяющий формировать точное автомодельное решение рассматриваемой задачи. Полученные аналитические зависимости позволяют оценить влияние безразмерного параметра пластичности и упругогидродинамического параметра на основные рабочие характеристики подшипника. В результате установлено, что с увеличением значений параметра пластичности и упругогидродинамического параметра, значения несущей способности и силы трения возрастают. В предельном случае, когда упругогидродинамический параметр стремится к бесконечности, значение несущей способности подшипника и сила трения стремятся к соответствующим значениям для подшипника с жёсткой опорной поверхностью. В принятом в работе приближении значение несущей способности и силы трения прямо пропорционально параметру пластичности.
Бесплатно
Статья научная
Представлено математическое моделирование динамики вращения ветротурбины и поворота ветроэнергетической установки. Показано распределение углов атаки лопасти по азимуту вращения ветротурбины при угле косой обдувки 30°. Видно, что обтекание при наличии ветра несоосного с осью вращения приводит к существенной неравномерности углов атаки и, соответственно, к изменению сил на лопастях в процессе вращения.
Бесплатно
Математическая модель материальных потоков в зерноуборочном комбайне
Статья научная
Рассматривается взаимодействие хлебной массы и рабочих органов зерноуборочного комбайна РСМ-181 Torum-740. Предлагается вариативно-декомпозиционный метод моделирования динамики материальных потоков в комбайне. В статье описывается структурная схема модели динамики материальных потоков.
Бесплатно
Математическая модель подъёма воды в простых криволинейных капиллярах
Статья научная
Боковые побеги и ветви растений в отличие от стволов часто не прямолинейны — их можно сравнить с разнообразными математическими кривыми линиями. Ксилема таких ветвей повторяет их криволинейность. Этим обусловлена пространственная кривизна составляющих её цепочек трахеид и сосудов. В статье рассматривается математическая модель подъёма и распределения воды, обусловленная силами поверхностного натяжения в симметричных криволинейных капиллярных ветвях различной конфигурации. Анализ данных процессов показывает, что при увеличении количества ветвей продвижение воды в криволинейных ветвях капиллярной системы увеличивается. Объём воды, поднимающейся в боковых криволинейных капиллярных ветвях, при прочих равных условиях больше, чем в прямолинейных. Установлено, что общая высота подъёма воды в вертикальном (прямолинейном) капилляре при наличии криволинейных боковых капилляров увеличивается и не зависит от вида функции, описывающей кривизну боковых криволинейных капилляров.
Бесплатно
Математическая модель привода главного движения пилорамы
Статья научная
Проведен анализ динамических характеристик процесса механической обработки. Построена математическая модель привода главного движения пилорамы.
Бесплатно
Статья научная
Представлен метод гидродинамического расчёта газодинамического радиального подшипника скольжения, работающего на электропроводящей газовой смазке. Решается вопрос аналитического прогнозирования устойчивости работы подшипника скольжения. Дана оценка влияния числа Гартмана, параметра сжимаемости газа и параметра, характеризующего напряжённость электрического поля, на основные рабочие характеристики подшипника.
Бесплатно
Статья научная
Разработан аналитический метод гидродинамического расчета радиального подшипника с адаптированным профилем его опорной поверхности. Даны оптимальные интервалы изменения безразмерных параметров, присущих сжимаемым микрополярным смазкам, а также параметра, характеризующего адаптированный профиль опорной поверхности подшипника.
Бесплатно
Математическая модель шумообразования виброударного упрочнения лонжеронов вертолетов
Статья научная
Приведена математическая модель шумообразования стенда виброударного упрочнения лонжеронов вертолетов. Энергетическими методами рассчитываются скорости колебаний отдельных подсистем несущей системы в целом. Получены зависимости вводимой от рабочей среды вибромощности в стенки контейнеров, что существенно уточняет теорию расчета шума подобного оборудования.
Бесплатно
