Статьи журнала - Сибирский аэрокосмический журнал
Все статьи: 3276
Полуаналитический метод расчета упруго-гидродинамического контакта
Статья научная
Описан полуаналитический метод расчета упруго-гидродинамического контакта, основанный на частичном использовании Computer Aided Design / Computer Aided Engine ering (CAD/CAE) пакетов и решения интегрального уравнения функциональной связи между давлением и деформацией. Давление в смазочном слое описывается решением модернизированного уравнения Рейнольдса с учетом таких факторов, как упругая деформация поверхностей в зоне контакта, эффект кавитации в области низкого давления, переменная вязкость смазочного слоя, зависящая от термодинамических параметров. На основе стационарного решения получен тензорный коэффициент демпфирования, с помощью которого далее выполняются расчеты переходных нестационарных режимов, возникающих в случаях резкого изменения внешней нагрузки. Проведено сравнение результатов моделирования подшипника скольжения, полученных с помощью предложенного полуаналитического метода и полного расчета, выполненного с помощью CAD/CAE программ, таких как ANSYS и COMSOL Multiphysics. Сравнение показало хорошую сходимость всех численных методов. При этом «гибридный» метод показал ряд преимуществ по сравнению с прямыми расчетами в CAD/CAE пакетах, таких как более быстрая скорость расчета, невысокие требования к вычислительным ресурсам и учет кавитационного эффекта. Описанный полуаналитический метод позволяет создавать цифровые двойники подшипниковых узлов, центробежных насосов и гидроопор, использующихся в спутниковых системах охлаждения и поворотных механизмах наземных спутниковых антенн.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается синтез водорастворимых полигидроксилированных фуллеренов с использованием в качестве прекурсоров смесей, содержащих фуллерен и наночастицы железа. Показано, что наночастицы железа являются катализатором процесса гидроксилирования фуллеренов, что позволяет осуществить гидролиз в воде и таким образом избежать нежелательное применение гидроксида натрия в качестве источника гидроксильных групп, вызывающего агломерацию фуллеренолов.
Бесплатно
Получение деталей транспортного средства жидкой штамповкой из сплава АК7
Статья научная
Описана практически новая технология производства деталей в приложении к деталям летательной аппаратуры, изготовляемых из алюминиевых сплавов, сочетающая как подготовку расплава к литью, так и способ изготовления собственно детали. Исследование проведено на известном литейном алюминиево-кремниевом сплаве АК7ч, широко применяющемся в аэрокосмической отрасли для изготовления деталей силовых агрегатов, работающих в сложнонагруженных условиях. Подготовка расплава к литью, кроме общепринятых приемов, заключалась во введении в жидкий металл перед заливкой нанопорошка карбида бора В4С, частицы которого имеют размеры нанодиапазона и отличаются высокой твердостью и температурой плавления, в связи с чем выполняют роль эффективных центров кристаллизации - так называемых модификаторов. Результатом их введения в расплав является измельчение структуры сплава получаемых изделий, что приводит к повышению их механических свойств. Способ получения деталей из модифицированного карбидом бора сплава заключается в применении для этой цели технологии жидкой штамповки, суть которой заключается в заливке расплава в матрицу с последующим прессованием. Основной положительной характеристикой этого способа является подавление образования в кристаллизующемся сплаве газово-усадочных пустот, что также способствует росту механических свойств прессованных деталей. Работа проведена на реальной детали летательной аппаратуры типа «переходник» силового агрегата. При этом в результате сочетания модифицирования расплава нанопорошком карбида бора и последующего его прессования были получены детали с более высокими механическими свойствами по сравнению со стандартной технологией: временное сопротивление повысилось на 8,37 %, а пластичность - в 2,1 раза.
Бесплатно
Получение и применение пористых металлических материалов в технике
Статья научная
Описаны технологии, способы и средства получения и применения пористых металлических материалов в технике.
Бесплатно
Получение и характеризация высококачественных монокристаллов La 075Ca 025MnO 3
Статья научная
Методом оптической зонной плавки отработаны режимы роста и синтезированы монокристаллы La 0?75Ca 0?2;MnO 3. Рентгеноструктурные исследования, рентген-флюоресцентный анализ, а также проведенные исследования намагниченности и сопротивления указывают на то, что получены высококачественные монокристаллы.
Бесплатно
Получение металлополимерного покрытия способом диффузной сварки в вакууме
Статья научная
Современные технологические методы, совмещающие процессы порошковой металлургии и диффузионной сварки в вакууме, позволяют получать новые металлополимерные покрытия, обладающие высокими эксплуатационными свойствами. С помощью математических моделей, описывающих эксплуатационные свойства от основных технологических параметров, можно прогнозировать качество получаемых материалов.
Бесплатно
Получение эфирного масла из коры сплавной пихты сибирской
Статья научная
Рассматривается способ утилизации коры сплавной пихты сибирской с получением на ее основе эфирного масла. Изучены зависимость выхода и состава эфирного масла от продолжительности нахождения балансов в сплаве, а также динамика его выделения. Выявлена гидролитическая деструкция меротерпеноидов при пребывании коры в воде.
Бесплатно
Помехоустойчивость инвариантной системы передачи информации при наличии слабых корреляционных связей
Статья научная
Рассмотрена инвариантная система обработки информации, основанная на синхронном детектировании. При расчете параметров этой системы принято допущение, что ближайшие отсчеты поднесущей аддитивно зашумлены помехой, отсчеты которой слабо коррелированы между собой. Проведено сравнение количественных оценок работы такой системы с количественными показателями известной инвариантной системы при некоррелированности отсчетов шума.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается инвариантная система обработки информации, основанная на выделении прямоугольной огибающей при помощи синхронного детектора. Рассчитываются показатели помехоустойчивости такой системы. При этом полагается, что ближайшие отсчеты прямоугольной огибающей зашумлены аддитивной помехой, отсчеты которой слабо коррелированны между собой. Произведено сравнение количественных оценок работы такой системы с количественными показателями известной инвариантной системы при некоррелированности отсчетов шума.
Бесплатно
Статья научная
В представленной работе приведена оценка помехоустойчивости параллельного алгоритма временного поиска широкополосных сигналов с частотной манипуляцией при минимальном сдвиге. В качестве критерия используется пороговое значение h 2 отношения Сигнал/ Шум, приходящееся на один L-ичный сигнал, при котором обеспечивается требуемая точность кодовой синхронизации с заданной вероятностью ошибок. В этом случае задача поиска формируется как задача распознавания L сигналов, модулирующие кодовые последовательности { dkl } которых отличаются временным циклическим сдвигом τ k = ( k - 1) τэ ( k = 1, L , L - длина модулирующей кодовой последовательности, t э - длительность элемента сигнала или элемента модулирующей кодовой последовательности), равной энергии. Предварительно определяется L-мерная плотность вероятности модулей V 1 ,..., VL ( Vi - модуль корреляции анализируемого и опорного сигналов на выходе квадратурного коррелятора). Вероятность ошибки определяется путём L-кратного интегрирования L -мерной плотности вероятности модулей V 1,..., VL . Решена задача определения энергетических потерь в анализируемом сигнале при воздействии структурной помехи. При этом используется квадратурная схема распознавания одного из двух дискретных сигналов и определяется отношение Сигнал/ Шум на выходе схемы распознавания с учётом действия структурной помехи и производится сравнение с отношением Сигнал/ Шум для анализируемого сигнала, действующего на входе квадратурной схемы распознавания. Приведена оценка воздействия структурной помехи на временной поиск с учётом нормированной периодической автокорреляционной функции (НПАКФ) анализируемого сигнала и структурной помехи (при L = 16383). Показано, что наиболее рационально работать с НПАКФ на его восходящем участке (потактовый интервал [ 361τэ ,540τэ ]), при этом коэффициент взаимной корреляции не превзойдёт 4 · 10-3 и эквивалентные энергетические потери анализируемого сигнала составят не более 3 дБ. При интенсивности £ 34 дБ структурной помехи использование восходящего участка НПАКФ позволяет минимизировать энергетические потери анализируемого сигнала и проводить временной поиск за время £ 0,35 с (при τэ = 2,5 мкс).
Бесплатно
Статья научная
Раскрывается значимость определений производственной мощности и производственного потенциала, их экономическая сущность, проводится предметное разграничение между данными понятиями и формулируются авторские определения.
Бесплатно
Поперечные колебания пластины, податливой при трансверсальном сдвиге
Статья научная
Рассматривается конечно-элементный модальный расчет пластины с низкой трансверсальной сдвиговой жесткостью. В каждом из четырех узлов прямоугольного конечного элемента пластины в качестве основных кинематических параметров присутствуют углы трансверсального сдвига. На примере анализа собственных колебаний композитной пластины показана актуальность разработанной конечно-элементной модели. Представлены результаты численного исследования влияния граничных условий неклассического вида на величины частот собственных колебаний.
Бесплатно
Популяция астероидов, сближающихся с Землей
Статья научная
Приведен обзор популяции астероидов, сближающихся с Землей (объектов, перигелийное расстояние q которых не превышает 1,3 а. е.). В настоящее время насчитывается уже свыше 11 тысяч таких объектов, из них 863 имеют диаметр больше 1 км, т. е. в случае столкновения могут вызвать глобальную катастрофу. Падение на Землю астероида размером от 100 м до 1 км может привести к региональной катастрофе, а до 100 м - локальной, что и произошло в Челябинске в 2013 году. По имеющимся оценкам в настоящее время открыты почти все крупные астероиды (больше 1 км диаметром), но с уменьшением размера падает и процент уже открытых объектов. В отдельный класс относят потенциально опасные астероиды. Таковых в настоящее время насчитывается 1500, из них порядка 10 % имеют размер больше 1 км. Орбиты АСЗ отличаются большим разнообразием: большие полуоси расположены в пределах от 0,55 до 66,1 а. е., эксцентриситеты - от 0,0032 до 0,9855, наклонения плоскости орбиты к эклиптике - от 0,021° до 154° Однако всего 1678 АСЗ является нумерованными, т. е. имеют хорошо определенные орбиты. Представлены диаграммы распределения АСЗ по большой полуоси, эксцентриситету, наклонению и абсолютной звездной величине. По типу орбит астероиды подразделяют на классы Атона, Аполлона, Амура и Атиры, которые названы по имени своих ярких представителей. Особое внимание в работе уделено объектам, которые в ближайшие 185 лет пройдут через сферу тяготения Земли, радиус которой составляет 254316 км. На основе начальных данных из каталога Боуэлла на эпоху 31 августа 2014 года было выявлено 39 таких астероидов, из них четыре (153814 2001 WN5, 99942 Apophis, 2007 YV56 и 2011 JA) являются потенциально опасными.
Бесплатно
Порождение дерева состояний на основе порождающих грамматик над деревьями строк
Статья обзорная
Рассмотрен принцип порождения дерева состояний на основе порождающих грамматик над деревьями строк над такими объектами, как предложения естественного языка, а также двумерные и трехмерные образы. Рассматривается представление объекта как леса, включающего деревья разных срезов этого объекта в целях моделирования сложных систем.
Бесплатно
Порядок оценки и мотивация поставщиков ОАО "Красноярский завод холодильников "Бирюса"
Статья научная
Рассмотрена актуальность создания интегрированной системы оценки поставщиков на предприятии, продемонстрированы методы их мотивации, приведена методика расчета оценки поставщиков, а также сформулированы четкие критерии, по которым оцениваются поставщики на предприятии ОАО «КЗХ "Бирюса"».
Бесплатно
Последовательность, сопоставимость и изменения учетной политики: исключение, компромисс или синтез?
Статья научная
Рассматриваются изменения учетной политики во взаимосвязи с принципами бухгалтерского учета. Проводится анализ изменений учетной политики с принципами последовательности и сопоставимости данных учета и отчетности.
Бесплатно
Статья научная
В статье приведена постановка задачи оптимизации структуры аппаратно-программных комплексов, предназначенных для систем управления реального времени, применяемых, в том числе, в ракетно-космической отрасли. Кроме того, изучены особенности данной задачи, влияющие на выбор методов оптимизации. Делается вывод, что данная задача может быть эффективно решена с использованием эволюционных методов оптимизации. Существующие модели производительности позволяют определять минимальную аппаратную конфигурацию многопроцессорного вычислительного комплекса. Предложенный в данной статье подход позволяет находить конфигурации, обладающие аппаратной избыточностью (по сравнению с минимальной конфигурацией), но, за счёт этого, имеющие большую вероятность нахождения в состояниях, обеспечивающих производительность, достаточную для достижения целей функционирования проектируемой системы управления реального времени. Описанный подход является более гибким, чем простое дублирование всех аппаратных компонентов минимальной конфигурации, что может быть использовано для уменьшения затрат на создание и эксплуатацию проектируемой системы управления. Предложенная модель может быть использована для оптимизации производительности многопроцессорных аппаратно-программных комплексов систем управления реального времени. При этом нужно учитывать, что ресурсы, выделенные на создание и эксплуатацию аппаратнопрограммного комплекса, всегда ограничены. Поэтому целесообразно рассматривать задачу оптимизации производительности как многокритериальную: одним критерием будет производительность, а другим - затраты на создание аппаратно-программного комплекса.
Бесплатно
Построение EDA-системы на основе синхронизированных параллельных процессов
Краткое сообщение
Предложен новый подход к созданию EDA-систем, предназначенных для моделирования схем, содержащих элементы, функционирование которых связано с резким изменением параметров и при математическом описании приводит к существенному возрастанию производных фазовых переменных, что при традиционном моделировании ведет к срыву вычислительного процесса.
Бесплатно
Построение вероятностных моделей надежности по выборкам текущих состояний
Статья научная
Рассматриваются вопросы построения вероятностной модели отказов по результатам испытаний на надежность устройств одноразового срабатывания. Прежде всего, речь идет об устройствах, от безотказной работы которых непосредственно зависит готовность космических аппаратов выполнять свои функции. В частности, это устройства для крепления и расфиксации подвижных элементов конструкции космического аппарата: солнечных панелей, радиолокационных антенн, раскрываемых штанг приборов и прочего оборудования. В случае успешного срабатывания устройства мы имеем цензурированное справа наблюдение; если же устройство не сработало, значит отказ произошел до момента времени тестирования и мы получаем цензурированное слева наблюдение. Полученную в результате выборку цензурированных слева и цензурированных справа наблюдений (без полных наблюдений) называют выборкой текущих состояний. Для ряда распределений, наиболее часто используемых в задачах теории надежности, проведено исследование отношения информационного количества Фишера о параметрах в выборке текущих состояний к информации Фишера в полной выборке. В результате максимизации информационного количества Фишера получены оптимальные моменты времени тестирования изделий одноразового срабатывания (с позиции точности оценок максимального правдоподобия). Предложен алгоритм вычисления непараметрической оценки функции распределения по выборкам текущих состояний, обеспечивающий максимум функции правдоподобия по значениям функции распределения в точках, соответствующих моментам времени тестирования устройств. С использованием метода Монте-Карло проведено исследование статистических свойств непараметрической оценки в зависимости от объема выборки и числа моментов тестирования. Для проверки адекватности построенной вероятностной модели по выборкам текущих состояний автором предложены статистические критерии согласия типа Колмогорова, Крамера-Мизеса-Смирнова, хи-квадрат и Уайта, применение которых предполагает нахождение неизвестных условных распределений статистик G ( S|H 0) применяемых критериев с использованием метода Монте-Карло. Проведен сравнительный анализ критериев по мощности, в результате которого в качестве наиболее предпочтительного рекомендуется критерий согласия типа хи-квадрат.
Бесплатно
Статья научная
Композитные конструкции (тела) широко применяются в авиационной и ракетно-космической технике. Для анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) упругих композитных тел (КТ) эффективно применяется метод многосеточных конечных элементов (ММКЭ), который реализуется на основе функционала Лагранжа (в перемещениях). При построении по известным процедурам многосеточного конечного элемента (МнКЭ), кратко - стандартного МнКЭ, используются мелкая (базовая) сетка, которая может быть сколь угодно мелкой, и крупные сетки, вложенные в мелкую. Мелкая сетка порождена базовым разбиением МнКЭ, которое учитывает в рамках микроподхода его неоднородную, микронеоднородную структуру. Крупные сетки используются для понижения размерности МнКЭ. Для стандартного МнКЭ характерно следующее. Всякая крупная сетка стандартного МнКЭ и отвечающие ей аппроксимации перемещений определяются на всей его области. Это приводит к увеличению размерности стандартного МнКЭ при повышении его порядка точности, так как в этом случае на крупных сетках определяются аппроксимации перемещений высокого порядка. Для уменьшения погрешности решений применяются высокоточные МнКЭ, т. е. высокого порядка точности, которые имеют большую размерность. Однако, применение высокоточных МнКЭ затруднительно, так как они образуют дискретные модели тел высокой размерности. В данной работе предлагается метод локальных аппроксимаций (МЛА) для построения высокоточных МнКЭ малой размерности (кратко - малоразмерных МнКЭ), которые используются для расчета НДС по ММКЭ упругих однородных и КТ. Рассмотрены два типа малоразмерных МнКЭ. Малоразмерные МнКЭ 1-го типа проектируются на базе стандартных с применением локальных аппроксимаций перемещений, которые определяются на подобластях стандартных МнКЭ, 2-го типа - с применением образующих конечных элементов (КЭ). Краткая суть построения малоразмерных МнКЭ 1-го типа состоит в следующем. Согласно МЛА на области V 0 стандартного МнКЭ определяем более мелкую сетку Н, чем его базовая. Область V 0 представляем граничными и внутренними областями. Граничные (внутренние) области имеют общую границу (не имеют общей границы) с областью V 0 , общие границы с областью V 0 не вырождаются в точку. На граничных (внутренних) областях определяем крупные сетки, которые вложены в мелкую сетку Н и порождают локальные аппроксимации перемещений малого (высокого) порядка. На области V 0 , используя локальные аппроксимации перемещений граничных и внутренних областей, строим МнКЭ. Затем с помощью метода конденсации выражаем перемещения внутренних узлов МнКЭ через перемещения узлов, лежащих на его границе, т. е. на границе области V 0 . В результате получаем высокоточный МнКЭ Vp малой размерности, т. е. малоразмерный МнКЭ 1-го типа, размерность которого равна размерности стандартного. Важно отметить, что при увеличении порядка точности МнКЭ Vp размерность его не меняется, т. е. не увеличивается, и поэтому он называется высокоточным МнКЭ малой размерности. Подробно изложена процедура построения малоразмерных МнКЭ 1-го типа. Как известно, расчет на статическую прочность упругих конструкций сводится к определению для них максимальных эквивалентных напряжений, определение которых с малой погрешностью для КТ в настоящее время является актуальной проблемой. Расчеты показывают, что малоразмерные МнКЭ 1-го типа порождают в КТ максимальные эквивалентные напряжения, погрешности которых в 25-50 раз меньше погрешностей аналогичных напряжений, полученных с помощью стандартных, на базе которых построены малоразмерные, т. е. малоразмерные МнКЭ 1-го типа более эффективны, чем стандартные. Применение в расчетах по ММКЭ малоразмерных МнКЭ 1-го типа позволяет для крупных дискретных моделей КТ определять максимальные эквивалентные напряжения с малой погрешностью. Показано построение малоразмерных МнКЭ 2-го типа, которые проектируются на базе стандартных высокоточных МнКЭ с применением образующих КЭ. Малоразмерный МнКЭ 2-го типа имеет такой же порядок точности, как стандартный, но размерность его меньше размерности стандартного. Достоинство малоразмерных МнКЭ 2-го типа состоит в том, что они порождают дискретные модели КТ меньшей размерности, чем стандартные.
Бесплатно
