Рассмотрена кинематика манипулятора с параллельной структурой - дельта-механизма. Аналитически решена прямая задача кинематики манипулятора. Проведена проверка полученного решения с помощью трехмерного моделирования. Найдены крайние положения манипулятора и область рабочей зоны.

Бесплатно

Исследование кинематических характеристик цилиндрических прямозубых передач, формообразуемых накатыванием средствами САПР

Вавилов Денис Владимирович, Колегова Мариямихайловна, Иптышев Андрей Анатольевич, Елисеев Дмитрий Борисович

Статья научная

Рассмотрена методика анализа кинематики и управления качественными характеристиками накатной зубчатой передачи при помощи современных средств имитационного моделирования.

Бесплатно

Исследование коэволюционного алгоритма генетического программирования и его применение в задаче моделирования фазовых границ магнитного состояния кристалла

Аплеснин Сергей Степанович, Жуков Вадим Геннадьевич, Попов Евгений Александрович, Логинов Юрий Юрьевич

Статья научная

Проведено исследование эффективности коэволюционного алгоритма генетического программирования. Рассмотрено его применение в решении задачи моделирования фазовых границ магнитного состояния кри- сталла.

Бесплатно

Исследование математической модели демографических процессов в виде пятифазной системы массового обслуживания

Назаров Анатолий Андреевич, Носова Мария Геннадьевна

Статья обзорная

Предложена математическая модель процесса изменения демографической ситуации в виде пятифазной автономной системы массового обслуживания с неограниченным числом приборов. Ее исследование выполнено методом моментов. Найдены первые и вторые моменты числа заявок, обслуживаемых в системе. Разработанная модель и метод применяются к прогнозированию процесса изменения демографической ситуации в Российской Федерации.

Бесплатно

Исследование метода, основанного на влиянии воздействия звуковых волн на сетеполотно, для измерения усилия натяжения сетеполотна на крупногабаритных рефлекторах

Грачева Е.А., Синьковский Ф.К., Снытко Д.В., Замятин Д.А.

Статья научная

В статье приведён обзор актуальных методов измерения и контроля усилия натяжения материала сетеполотна рефлекторов космических аппаратов. Цель исследования - получение наиболее точных результатов измерения натяжения сетеполотна. На основании обзора проведен сравнительный анализ достоинств и недостатков каждого из рассмотренных методов при измерении усилия натяжения на сетеполотне крупногабаритных трансформируемых рефлекторов космических аппаратов. Рассмотренные в статье методы измерения усилия: фотометод, принцип работы которого заключается в последовательном фотографировании определенных зон натянутого сетеполотна на каркас рефлектора; метод на основе распознавания образов, аналогичный фото-методу, но использующий информационно-измерительную систему с заданным алгоритмом обработки информации; метод на основе локального деформирования мембраны, относящийся к контактному типу, при которых измерение натяжения сетеполотна определяется как реакция от воздействия физической силой на поверхность сетеполотна; метод, основанный на влиянии воздействия звуковых волн на поверхность сетеполотна. Экспериментальная часть исследования, описанного в статье, включает измерение натяжения сетеполотна методом резонанса как наиболее оптимального метода с точки зрения проведённого анализа. Предложены и проанализированы перспективы возможного использования метода резонансов в ракетно-космической промышленности при изготовлении радиоотражающих поверхностей антенн космических аппаратов. По результатам проведенного исследования установлена зависимость усилия натяжения сетеполотна от частоты звуковых колебаний, воздействующих на сетеполотно, при которых возникает резонанс.

Бесплатно

Исследование методов определения относительных координат группы объектов

Алешечкин А.М., Дыдаева Н.Н., Кацура А.В., Мусонов В.М.

Статья научная

В представленной статье рассмотрена задача исследования методов определения координат нескольких наземных объектов в локальной системе координат. Проведен расчет погрешностей местоопределения для угломерно-дальномерного, дальномерного и разностно-дальномерного методов. Проведено сравнение погрешностей для исследованных методов, в результате которого получено, что наиболее точным является дальномерный метод определения координат объектов, что не противоречит известным результатам. С целью уменьшения погрешностей определения места в дальномерном и разностно-дальномерном режимах, предложен выбор опорных станций, основанный на критерии минимума суммарного геометрического фактора, получаемого для других станций. Использование такой оптимизации обеспечивает уменьшение погрешностей определения координат остальных станций. Приведены результаты расчета и сравнения погрешностей в дальномерном и разностно-дальномерном режимах по сигналам 3 и 4 опорных станций, на основании которых сделан вывод о целесообразности увеличения числа опорных станций и оптимизации их выбора. Разработанные методы могут быть использованы в системах дистанционного определения координат объектов при выполнении транспортных перевозок, а также в разведке и добыче полезных ископаемых.

Бесплатно

Исследование методов оценки эффективности вычислительных систем на основе функциональных моделей

Астриков Д.Ю., Кузьмин Д.А.

Статья научная

Образовательные учреждения, организации и предприятия, работающие в наукоемких областях промышленности, часто нуждаются в проведении ресурсоемких расчетов, производимых с использованием высокопроизводительных суперкомпьютерных комплексов и вычислительных сетей. В качестве алгоритмов распределения задач в рамках подобных систем используются стандартные алгоритмы, нацеленные на эффективную работу со множеством однотипных заданий. В то же время существует целый класс задач, требующих успешного завершения целого ряда условий, таких как наличие определенного проблемно ориентированного ПО, специфические требования к аппаратным ресурсам вычислительных узлов и др. К этому классу также принадлежат задачи, связанные с расчетом траектории движения небесных тел, геологической разведки, анализа big-data, исследования газокинетических явлений, задачи промышленного имитационного моделирования, в том числе моделирования ракетно-космических объектов. В этом случае для успешного распределения нагрузки внутри высокопроизводительной системы применяются специальные алгоритмы планирования и распределения заданий. Однако существующие методы оценки эффективности работы этих алгоритмов достаточно сильно отличаются в зависимости от решаемых задач, а также типа вычислительной системы. Наиболее точную оценку можно получить с помощью экспериментального метода исследования, однако чаще всего проводить реальные расчеты ресурсоемких задач в целях эксперимента абсолютно нецелесообразно ввиду значительных временных и материальных затрат. В данном случае хорошим альтернативным вариантом является использование функциональных моделей вычислительных систем, которые позволяют оценить эффективность использования того или иного инфраструктурного или программного решения в рамках отдельно взятой вычислительной системы. Приведено исследование методов оценки эффективности гетерогенной вычислительной системы СФУ на основе её функциональной модели. В качестве исходных экспериментальных данных использовалось множество задач, запущенных в вычислительной системе за последние несколько лет. Для имитации запуска задач использовались платформы SimGrid и Alea. Как результат, были достигнуты максимально приближенные к реальным условия для проведения экспериментов по оценке эффективности применения различных алгоритмов распределения пользовательских задач, произведено исследование методов оценки эффективности работы ВС.

Бесплатно

Исследование методом лазерной спектроскопии комбинационного рассеяния светамолекулярных процессов в синтезе силикатных коллоидных систем

Шабанова Ольга Вильгельмовна, Крылов Александр Сергеевич

Статья научная

Методом лазерной спектроскопии комбинационного рассеяния света исследуются структурные особенности кремнеземсодержащих материалов и нового силикатного связующего, приготовленного на их основе.

Бесплатно

Исследование микродеформаций и оползневых процессов северных территорий Западной Сибири на основе интерферометрических данных

Чимитдоржиев Т.Н., Быков М.Е., Лейбман М.О., Дагуров П.Н., Кирбижекова И.И., Дворников Ю.А., Бердников Н.М.

Статья научная

В настоящее время на северной территории России происходят масштабные разрушительные процессы вследствие усиливающейся антропогенной нагрузки и глобального изменения климата. На основе радиолокационных изображений полуострова Ямал и Ямало-Ненецкого автономного округа методами дифференциальной интерферометрии и текстурного анализа локализованы участки микродеформаций и оползневых процессов.

Бесплатно

Исследование многофункциональных нанопокрытий для космических аппаратов методом сканирующей зондовой микроскопии

Паршин Анатолий Сергеевич, Александрова Г.А., Вайтузин Олег Петрович, Березицкая Елена Петровна, Тихомиров Роман Евгеньевич, Чернятина Анастасия Александровна, Харламов Валерий Анатольевич, Ермолаев Роман Александрович, Миронович Валерий Викентьевич

Статья обзорная

Представлены результаты исследования топографии поверхности радиопрозрачных терморегулирующих покрытий методом атомно-силовой микроскопии.

Бесплатно

Исследование моделей и процедур самоконфигурации генетического программирования для формирования деревьев принятия решений в задачах интеллектуального анализа данных

Липинский Л.В., Кушнарева Т.В.

Статья научная

Исследуются механизмы самоконфигурации алгоритма генетического программирования для автоматизированного формирования деревьев принятия решений. Рассматриваются известные и хорошо зарекомендовавшие себя в задачах самоконфигурирования генетического алгоритма модели Population-Level Dynamic Probabilities (PDP) и Individual-Level Dynamic Probabilities (IDP). За счет общности процедур выбора эволюционных операторов данные подходы достаточно просто обобщаются на все эволюционные алгоритмы в целом и на алгоритм генетического программирования в частности. Однако указанные процедуры ограничены в выборе конфигурации и управлении ходом эволюции. Такие пути развития эволюционного поиска, как перезапуск, введение в популяцию новых случайных индивидов, кардинальное изменение параметров и изменение ресурсов поиска (добавление итераций, расширение популяции и т. п.), сложно включить в PDP и IDP. Кроме того, процесс принятия решения, т. е. изменение конфигурации поискового алгоритма, скрыт от пользователя. Пользователь может наблюдать лишь результаты этого выбора. Рассматривается альтернативный подход к самоконфигурированию эволюционных алгоритмов с помощью нечеткого контроллера. Процедура принятия решения и управления конфигурацией поиска в нечетких логических системах аналогична рассуждению эксперта и легко обобщается на большинство путей и настроек эволюционного поиска, которые применяет в своей работе опытный пользователь. Кроме того, пользователь может включить в нечеткий контроллер те эвристические правила и процедуры, которые сам использует в своей практике. Показывается принципиальная возможность применения нечеткой системы управления для самоконфигурирования алгоритма генетического программирования в задаче автоматизированного формирования деревьев принятия решения. Предложен минимальный набор нечетких правил и лингвистических переменных, позволяющий управлять эволюционным поиском. Обсуждается потенциал нечеткого контроллера и пути повышения эффективности процедуры самоконфигурации. Сравнение эффективности процедур самоконфигурирования проводится на практических задачах - классификации ирисов Фишера и прогнозировании побочных эффектов при лечении эпилепсии. Проводится анализ статистической значимости различий в эффективности подходов и обсуж- даются результаты. Гибридный эволюционный алгоритм автоматизированного формирования деревьев принятия решений на основе генетического программирования с реализованными процедурами самоконфигурации может быть применен в различных областях, в том числе и в ракетно-космической отрасли.

Бесплатно

Исследование напряженного состояния и оценка устойчивости анизогридной цилиндрической оболочки при изменении параметров реберной структуры при статическом нагружении

Ковальчук Л.М., Бурнышева Т.В.

Статья научная

Объектом исследования выступает цилиндрическая сетчатая оболочка без обшивки регулярной структуры, выполненная из композиционного материала углепластик. Отличительная особенность данного класса конструкций заключается в пересечении семейств кольцевых и спиральных ребер. Сетчатые оболочки используются в качестве силовых элементов космических аппаратов, поэтому при их проектировании основными требованиями выступают уменьшение массы конструкции, высокие прочностные и жесткостные характеристики. Снижение массы оболочки достигается за счет варьирования и подбора структурных и геометрических параметров ребер. В статье рассматривается набор сетчатых цилиндрических конструкций фиксированной массы. Авторами разработан и приведен алгоритм расчета числа элементов регулярной реберной структуры и вычисления значений геометрических параметров элементов семейств ребер. Рассматриваются два подхода к формированию систем ребер: путем изменения высот или толщин реберной структуры. Разработан макрос для моделирования параметрических дискретных моделей таких реберных структур в программном комплексе Ansys Mechanical APD. При построении дискретных моделей сеток применялся одномерный двух узловой конечный элемент BEAM4. Модель жестко крепилась в узлах по нижней кромке, к узлам верхней кромки прикладывалась нагрузка. Рассматривалось два вида нагружения. Режим «не полет» определяло равномерно распределенное по верхней кромке осевое нагружение оболочки. Режим «полет» дополнительно учитывал приложенный момент. Расчет полей перемещений и деформаций проводился численно в конечно-элементом пакете ANSYS. В статье приведены результаты исследования влияния плотности реберной структуры на устойчивость сетчатых оболочек при статическом осевом нагружении, собственные частоты и формы колебаний. Показано, что с увеличением плотности реберная структура становится тоньше. При этом критическая нагрузка падает, значения собственных частот оболочек уменьшаются, а в формах увеличивается число волн. Отмечено влияние подходов к моделированию реберных структур на результаты численных расчетов.

Бесплатно

Исследование напряженного состояния несущего поворотного элемента рабочего оборудования карьерного экскаватора

Доронин Сергей Владимирович, Косолапов Дмитрий Васильевич, Сигова Елена Михайловна

Статья научная

Рассматриваются особенности определения нагрузок и напряженного состояния несущего поворотного элемента рабочего оборудования экскаватора КТМ-405т модульного типа с электромеханическими толкателями.

Бесплатно

Исследование незамкнутой адаптивной гидростатической опоры с независимым плавающим регулятором

Ереско Сергей Павлович, Шатохин Сергей Станиславович

Статья научная

Рассмотрены конструкция и принцип оптимизации конструктивно-режимных параметров незамкнутой адаптивной гидростатической опоры с независимым плавающим регулятором расхода рабочей жидкости в сравнении с традиционными гидростатическими опорами дроссельного регулирования для направляющих узлов тяжелых металлорежущих станков. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований нагрузочных характеристик и конструктивных параметров по критерию податливости.

Бесплатно

Исследование непараметрических моделей динамических систем

Иконников О.А., Первушин В.Ф.

Статья научная

Рассматривается задача идентификации и построения моделей стационарных линейных динамических объектов с запаздыванием в условиях непараметрической неопределенности. Изучаются модели динамических объектов высокого порядка. Рассматривается задача построения модели объекта в состоянии, характеризуемом ненулевыми начальными условиями. В качестве моделей динамических объектов используются интегралы Дюамеля и Коши-Лагранжа. Используются непараметрические методы восстановления кривых регрессии для построения моделей характеристик объектов. Получены результаты, позволяющие говорить о возможности построения достаточно качественных моделей стационарных линейных динамических объектов с запаздыванием в условиях непараметрической неопределенности. Полученные результаты могут быть применены в автоматических системах управления технологическим процессом производства или переработки и иных областях, в которых используются средства автоматического управления.

Бесплатно

Исследование непараметрических моделей процессов трубчатого типа

Корнеева Анна Анатольевна, Сергеев Анатолий Николаевич, Чжан Екатерина Анатольевна

Статья научная

Рассматривается задача непараметрической идентификации многомерных систем со статистической зависимостью между компонентами вектора входной переменной. Последнее обстоятельство приводит к новому классу стохастических процессов, а именно процессов трубчатого характера. Сравниваются непараметрические и параметрические методы идентификации. Приведены результаты численного моделирования трубчатых процессов.

Бесплатно

Исследование неравновесных фаз, образующихся при сварке взрывом титана и алюминия

Носков Ф.М., Квеглис Л.И., Мали В.И., Лесков М.Б., Захарова Е.В.

Статья научная

Представлено исследование физико-химических процессов, происходящих в зоне контакта титана и алюминия при совместной пластической деформации, вызванной сваркой взрывом. Один из наиболее эффективных путей решения задач материаловедения заключается в разработке композиционных материалов. Важным достоинством материалов, используемых в летательных аппаратах, является их малая плотность, обеспечивающая возможность получать в итоге композиты с высоким уровнем удельной прочности. Данное исследование способствует разработке композитных материалов на основе Ti-Al, которые могут быть использованы для изготовления лопаток газовых турбин, пустотелых и ребристых сварных конструкций для авиационной промышленности. Сварка взрывом представляет собой высокоэнергетический технологический процесс, позволяющий с высоким качеством соединять разнородные металлические материалы, в том числе различные комбинации материалов, используемых для композитов металл-интерметаллид. Система Ti-Al исследована достаточно широко, однако остается ряд неясных вопросов, а именно, какие интерметаллидные фазы могут образоваться при сварке взрывом. Условия образования ряда интерметаллидных фаз Ti-Al: Al5Ti2, Al11Ti5, Al2Ti, AlTi3, Al3Ti, среди которых в рамках одной формульной единицы могут быть реализованы различные типы структур (стабильные, метастабильные, виртуальные). В процессе механохимических реакций в зоне контакта титана и алюминия при сварке взрывом формируются неравновесные интерметаллические фазы: Al2Ti, Al5Ti3, Ti3,3Al. Для исследования структуры переходных зон полученных образцов использовали сканирующий электронный микроскоп JEOL 6390LV. Фазовый анализ проводили на рентгеновском дифрактометре фирмы Bruker в излучении меди. Показано, что массоперенос титана в алюминий происходит направленными потоками атомных кластеров со скоростью не менее 35 м/с. В зоне контакта Ti и Al формируются интерметаллические фазы в процессе механохимических реакций, протекающих на интерфейсе. Процессы структурообразования при сварке взрывом объясняются с позиций аномально быстрого направленного массопереноса в условиях напряжений, создающих кривизну кристаллической решетки.

Бесплатно

Исследование обтекания полусферического крыла в потоке газа, растекающегося от центра

Протевень И.С., Краев М.В.

Статья научная

На основе представленной модели радиального обтекания газовым потоком полусферической поверхности обосновывается возможность создания достаточной подъемной силы для летательного аппарата нетрадиционной формы. В ходе анализа возможных конструктивных решений выявлены оптимальные геометрические характеристики крыла и двигательной установки. Проведены экспериментальные исследования по определению подъемной силы.

Бесплатно

Исследование одночастотного метода определения вертикальной задержки сигнала в ионосфере

Курносов А.С., Фатеев Ю.Л.

Статья научная

Приведено описание одночастотного метода определения задержки сигнала в ионосфере. Одночастотный метод основан на однослойной модели ионосферы, поэтому используется приближение, что вертикальная задержка сигнала в ионосфере в зоне радиовидимости для каждого НКА будет одинакова. В основе алгоритма, реализующего одночастотный метод, приращения прямых измерений кодовой и фазовой псевдодальности. Использование приращений измерений позволяет определять задержку сигнала в ионосфере без компенсации погрешности, возникающей в радиочастотной части навигационной аппаратуры и НКА,а также без разрешения фазовой неоднозначности. На малых интервалах шумовая погрешность будет превышать полезный сигнал, для компенсации данного недостатка реализовано накопление измерений с помощью фильтра. Накопление измерений необходимо ограничить статическим интервалом измерений. При выборе интервала для накопления необходимо руководствоваться следующими требованиями: минимум шума измерений и при этом неизменность тренда вертикальной задержки сигнала. Целью данной работы является обоснование выбора коэффициента фильтрации для одночастотного метода. Представлены результаты экспериментальных исследований одночастотного метода определения задержки сигнала в ионосфере и модели Клобучара. В ходе экспериментальных исследований алгоритма, реализующего одночастотный метод, были приведены основные причины нарушения работоспособности алгоритма и механизмы их устранения. Главными составляющими бюджета погрешности одночастотного метода являются погрешность многолучевого распространения сигнала и шумовая погрешность кодовых измерений. В результате экспериментальных исследований было установлено, что изменения вертикальной задержки сигнала в ионосфере на интервале 60 мин при дискретности измерений в 30 с сопоставимы с шумом кодовых измерений.

Бесплатно

Исследование околоземного космического пространства с использованием глобальных спутниковых навигационных систем

Ясюкевич Ю.В., Перевалова Н.П., Демьянов В.В., Едемский И.К., Маркидонова А.А.

Статья научная

Рассмотрена методика исследования состояния околоземного космического пространства с использованием регистрации полного электронного содержания и сбоев навигационно-временных определений по данным глобальных навигационных спутниковых систем. Приведены данные по глобальному числу электронов в околоземного космического пространства, влиянию возмущенности околоземного космического пространства на увеличение числа сбоев, а также информация по развертываемой в Сибирском регионе сети приемников навигационных сигналов космических систем ГЛОНАСС и GPS. Приведены некоторые результаты по детектированию отклика ионосферы на прохождение солнечного терминатора и землетрясения различной интенсивности.

Бесплатно

1
...
49
50
51
52
53
54
55
...
В конец

Журнал