Статьи журнала - Инженерные технологии и системы
Все статьи: 2047
Миграционные намерения российских студентов
Статья научная
Приводятся результаты исследования миграционных намерений современной российской молодежи в Самарском государственном аэрокосмическом университете им. академика С. П. Королева. Опрошены 218 респондентов 18 — 22 лет. Проведен анализ факторов, влияющих на уровень миграционных намерений студентов. Дано сравнение с результатами ранее проведенных социологических исследований, касающихся миграционных стратегий молодых россиян.
Бесплатно
Минимизация частично определенных булевых функций
Статья научная
В данной работе рассматривается задача минимизации частично определенных булевых функций. Решается вопрос о доопределении функции таким образом, чтобы она удовлетворяла исходным требованиям.
Бесплатно
Рецензия
Рецензия на книгу: Бреева Т. Н. Национальный миф в русской и английской литературе : монография / Т. Н. Бреева, Л. Ф. Хабибуллина. — Казань : Школа, 2009. — 612 с.
Бесплатно
Млекопитающие биологической станции Мордовского университета
Статья научная
В статье в результате анализа собственных полевых исследований и литературных источников приводится видовой состав териофауны биологической станции Мордовского университета и ее окрестностей в Симкинском лесничестве; сообщается о 46 видах млекопитающих, обитающих в лесном массиве Большеберезниковского Присурья.
Бесплатно
Многокритериальные системы оптимизации в агропромышленном комплексе
Статья научная
Введение. В статье рассматриваются вопросы использования многокритериальных систем оптимизации, их преимущество перед однокритериальными. Впервые данная тема была рассмотрена итальянским экономистом В. Парето. В дальнейшем интерес ученых всего мира к изучению этого вопроса усилился, поскольку многокритериальные задачи, очевидно, присутствуют во всех сферах деятельности. Материалы и методы. Для рассмотрения данного вопроса были составлены математические модели объекта оптимизации, выбраны критерии оптимальности, установлены возможные ограничения. Результаты исследования. Задачи проектирования сложных систем всегда являются многокритериальными, поскольку при выборе достоверного варианта приходится учитывать множество различных требований, которые предъявляются к системе. Для получения более полной характеристики недостатков и достоинств проектируемого объекта было увеличено количество рассматриваемых критериев качества. Метод многокритериальной оптимизации предполагает возможность ранжирования критериев, т. е. определения преимуществ каждого предшествующего критерия перед следующим. В условиях неполноты информации, трудностей соизмерения значимости критериев оптимизации выбор лучшего представляет определенную сложность, которая, однако, частично нивелируется благодаря использованию рассмотренного в статье метода. Обсуждение и заключения. В предыдущих исследованиях нами рассматривались задачи, в которых, как правило, был всего один основной критерий и, соответственно, единственная целевая функция. В случаях, когда качество решения оценивается по нескольким критериям, выбор лучшего решения представляет собой более сложную задачу, особенно учитывая, что неизвестно, какое именно из них будет лучшим. Именно поэтому окончательное решение должно учитывать важность каждой целевой функции. Основной сложностью при многокритериальной оптимизации является неоднозначность выбора «оптимального решения». Для ее преодоления необходимо учесть все требования, предъявляемые к рассматриваемому объекту.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Многомодовая модель усиления света в бозе-эйнштейновском конденсате разреженных атомарных газов
Статья
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Моделирование вводных устройств светящихся панелей на основе светодиодной оптики
Статья научная
В работе рассматриваются некоторые аспекты математического моделирования вводньгх устройств светящихся светодиодных панелей; оценивается возможность использования различных целевых функций оптимизации светораспределения вводных устройств.
Бесплатно
Моделирование влияния удобрений на динамику контуров увлажнения при капельном орошении
Статья научная
Введение. Обзор исследований по моделированию и расчету контуров увлажнения показывает, что на данном этапе уже достаточно хорошо формализован математический аппарат, связывающий физически обоснованные параметры и гидрофизические свойства почв. Однако для повышения эффективности капельного орошения и фертигации необходимо определить влияние растворенных в поливной воде удобрений на гидрофизические свойства почв. С помощью учета этих характеристик важно определить степень воздействия удобрений на развитие формы и размеров контуров увлажнения. Материалы и методы. Для исследования влияния удобрений на динамику контуров увлажнения использовался монофосфат калия, поскольку он имеет «плохую» подвижность в почве и его выгодно вносить с поливной водой. Внесение монофосфата калия оказывает влияние на плотность, вязкость, осмотическое давление, контактный угол смачивания и поверхностное натяжение поливной воды. В результате наблюдается изменение основной гидрофизической характеристики почвы и ее функции влагопроводности. Поэтому и контуры увлажнения формируются с небольшими, но все же заметными отличиями. Результаты исследования. Разработано программное средство, позволяющее исследовать динамику контуров увлажнения различных типов почв механического состава с разной пористостью и с заранее известным начальным распределением влаги по глубине. Обсуждение и заключение. При добавлении в воду монофосфата калия или других питательных веществ наблюдаются небольшие изменения при формировании контуров увлажнения. Полученные результаты позволяют на стадии проектирования процесса внесения удобрений с поливной водой в капельном орошении для различных вариантов концентрации рассчитать поливные нормы.
Бесплатно
Моделирование движения опоры шагающей машины с динамической устойчивостью при помощи стенда
Статья научная
Введение. Проблема изучения шагающих машин на протяжении многих десятилетий не теряет актуальности. Современные технологии помогают создавать новые конструкции с цифровым управлением. Программное обеспечение, позволяющее шагающей машине самостоятельно передвигаться, является сложной задачей для реализации. Для движения машины необходимо обрабатывать данные с помощью множества сенсоров. В статье продемонстрированы конструкторские решения и алгоритмы, применяемые для управления движением опытной шагающей машины. Материалы и методы. Для моделирования движения шагающей машины и экспериментальных исследований был изготовлен стенд, повторяющий все электронные системы машины. Показаны порядок перестановки опор во время перемещения и траектория движения опоры. Рассмотрена конструкция датчиков и принцип действия. Продемонстрирован стенд для моделирования с описанием его электронных компонентов. Результаты исследования. Были определены оптимальные параметры движения опоры. Описан циклический алгоритм движения опоры по траектории, состоящей из прямолинейных отрезков. Решена проблема синхронизации движения множества опор с применением многопоточного асинхронного программирования, адаптированного для многомерных процессоров. Смоделированы процесс опускания опоры на поверхность и реакция циклического алгоритма на изменение показаний датчиков удара и нагружения. Обсуждение и заключение. Разработан алгоритм движения опоры с реакцией на изменение показаний датчиков. Проведенные исследования позволили получить оптимальную алгоритмическую модель, к которой легко добавлять новые реакции автоматической системы управления движением, основанные на показаниях датчиков.
Бесплатно
Моделирование дозвуковых многокомпонентных реагирующих газовых потоков на неструктурированных сетках
Статья научная
Введение. В работе проведено моделирование задачи о дозвуковом течении газа в проточном химическом реакторе. Численный алгоритм основан на методе конечных объемов, расчет проведен на неструктурированных треугольных сетках с использованием технологии параллельных вычислении Message Passing Interface (MPI). Материалы и методы. Для описания исследуемых течений многокомпонентного химически активного газа приняты в рассмотрение уравнения Навье - Стокса в приближении малых чисел Маха. Для решения данных уравнений используется метод конечных объемов на неструктурированных треугольных сетках. В работе применяется схема расщепления по физическим процессам, а именно: сначала решаются уравнения химической кинетики, отвечающие за превращения веществ, а затем ищется решение уравнений, описывающих законы сохранения импульса и энергии для каждой компоненты газовой смеси. Для нахождения численных потоков через ребра элементов сетки используется схема Лакса - Фридрихса - Русанова. Для решения уравнений химической кинетики применен алгоритм, предложенный коллективом под руководством Н. Н. Калиткина. Для разделения сетки на связные подобласти с примерно равным количеством ячеек используется библиотека METIS. Для организации параллельных вычислений применяется MPI. Результаты исследования. В статье представлены результаты моделирования течения многокомпонентного газа с учетом эффектов вязкости, диффузии, теплопроводности и химических реакций на неструктурированных треугольных сетках, а именно: было проведено численное моделирование течения дозвукового газа в проточном химическом реакторе на примере пиролиза этана, проведено сравнение полученных результатов с результатами эксперимента и известными численными решениями данной задачи. Обсуждение и заключение. Полученные в работе результаты по конверсии исходной газовой смеси хорошо согласуются с известными экспериментальными данными. Представленные картины распределения основных компонент смеси и газодинамические параметры соответствуют картине течения, наблюдаемой экспериментально. Дальнейшая работа в данном направлении предполагает моделирование дозвуковых газовых течений на неструктурированных тетраэдральных сетках с использованием алгоритмов повышенного порядка точности для исследования протекающих процессов.
Бесплатно
Моделирование знаний в задаче поиска причин неисправностей
Статья научная
Введение. В статье изложено описание подхода к решению задачи поиска причин неисправностей в сложных технических системах на основе моделирования знаний экспертов. Для решения задач диагностики многоуровневых систем, к которым относятся и зерноуборочные комбайны, широко применяются интеллектуальные информационные системы. Формальное описание знаний предметной области является основой построения базы знаний таких систем. Рассмотрена последовательность построения базы знаний экспертной системы, основанной на продукционных правилах. Материалы и методы. Подход базируется на использовании таблицы функции неисправностей. В качестве объекта диагностирования рассмотрена одна из подсистем электрооборудования зерноуборочного комбайна - «открытие створок крыши бункера». Основой построения последовательности элементарных проверок является система логических уравнений, описывающих как исправное, так и возможные неисправные состояния подсистемы. Результаты исследования. Сформирована структурно-логическая модель. В результате анализа таблицы функции неисправности определены совокупности элементарных проверок. Выполнен анализ весомости данных проверок на основе четырех критериев. Определена оптимальная последовательность проверок и построено дерево решений для поиска причины неисправности, которое является основой формирования базы знаний интеллектуальной информационной системы. Приводится фрагмент базы знаний. Обсуждение и заключение. Предложенный подход моделирования экспертных знаний повышает результативность работы блока поиска причин неисправностей интеллектуальной системы поддержки принятия решений. Он позволяет структурировать базу экспертных знаний и устанавливать оптимальную последовательность элементарных проверок. Это позволяет определить оптимальную последовательность применения продукционных правил базы знаний, что обеспечивает сокращение времени восстановления работоспособности комбайна.
Бесплатно
Моделирование и анализ элементов механических передач в среде SolidWorks на базе API
Статья научная
В статье рассматривается подход к автоматизированному проектированию элементов механических передач, основанный на параметрическом ЗБ-моделировании деталей машин с учетом их жесткостных и прочностных характеристик. В качестве средства ЗБ-моделирования используется CAD-система SolidWorks. При этом создание 3D-модели реализуется автоматически в соответствии с набором заданных параметров. Для анализа прочности и жесткости элементов механических передач, представленных расчетной схемой бруса, используются стержневые конечноэлементные модели, максимально адаптированные к расчетным схемам данного типа (одномерным и односвязным). В тех случаях, когда деталь не может быть представлена стержневой моделью, применяются стандартные инженерные методики расчета в виде эмпирических зависимостей. Основной целью работы является разработка программного обеспечения, дополняющего штатный функционал SolidWorks эффективными и экономичными инструментами анализа напряженно-деформированного состояния конструкций рассматриваемого класса. Для этого используется программный интерфейс приложения API (Application Program Interface) SolidWorks.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Предотвращение загрязнения окружающей среды, включая водные объекты, биогенными элементами (азотом и фосфором) при их выносе с сельскохозяйственных угодий с возможными стоками является актуальной проблемой современной агроинженерной науки, которая требует своевременного решения. Исследованиями установлено, что вынос биогенных элементов происходит в результате геохимических процессов, внесения на поле удобрений и иных факторов. В этой связи математическое моделирование процесса выноса биогенных элементов с сельскохозяйственных угодий и возможного их попадания в водные объекты является актуальной задачей агроинженерных исследований. Цель исследования. Смоделировать и спрогнозировать процесс возможного выноса биогенных элементов с сельскохозяйственных угодий в водоемы.
Бесплатно
Статья научная
Введение. Для контроля эффективности образовательной деятельности вузов проводится ежегодный мониторинг. Министерством образования и науки Российской Федерации были установлены порядок проведения данного мониторинга и 8 пороговых значений показателей эффективности. Если более 4 показателей окажутся ниже данных значений, вуз лишается права на осуществление образовательной деятельности или реформируется. В настоящее время отсутствует специализированное программное обеспечение для осуществления оперативного управления показателями эффективности. Целью исследования является разработка математических моделей, методов и программ для моделирования и прогнозирования показателей эффективности образовательной деятельности вуза. Материалы и методы. Разработан комплекс математических моделей, состоящий из модели системной динамики и регрессионной модели. В качестве моделируемых переменных использовались базовые показатели эффективности: образовательная деятельность вуза, научно-исследовательская деятельность, международная деятельность, финансово-экономическая деятельность, заработная плата профессорско-преподавательского состава, трудоустройство выпускников, контингент студентов, дополнительные показатели образовательных организаций. Выполнена проверка адекватности разработанных математических моделей с помощью фактических значений показателей эффективности. Приведено описание численного метода решения системы дифференциальных уравнений с помощь «ручного» интегрирования с применением рекуррентной трехшаговой процедуры с интуитивным выбором шага. Данный метод основан на методе Рун-ге-Кутты 4-го порядка точности. Результаты исследования. Показан пример расчета прогнозных значений показателей эффективности Балаковского филиала ФГБОУ ВО «РАНХиГС» на временном интервале [0; 3] года с использованием разработанного математического обеспечения. Описана процедура вычисления квадратичного критерия, применяемого для оперативного управления показателями эффективности. Величина данного критерия определяется с помощью метода Симпсона и искусственной реккурент-ной нейронной сети Элмана, что позволяет повысить точность вычислений. Приведена структурная схема взаимодействия пользователей с программным модулем в процессе мониторинга. Обсуждение и заключения. Разработанное математическое и программное обеспечение может использоваться для прогнозирования показателей эффективности образовательной деятельности вуза при осуществлении мониторинга, что существенно снижает вероятность возникновения критических ситуаций. Оперативное управление показателями эффективности проводится с помощью варьирования значений квадратичного критерия.
Бесплатно
