Технологические процессы и материалы. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Исследование энергетических процессов в зоне резания при абразивно-экструзионной обработке
Статья научная
Приведены результаты теоретических и практических исследований энергетических процессов в зоне резания при абразивно-экструзионной обработке, устанавливающие зависимости для расчета мощности тепловых источников с целью стабилизации процесса обработки.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена эффективность получения кавитационного водоугольного топлива с использованием электрогидравлических эффектов. Проанализированы результаты проведенных исследований по получению кавитационного водоугольного топлива.
Бесплатно
Статья научная
Освоение нефтяных месторождений Эвенкии связано с изучением свойств и показателей качества добываемой нефти и получаемых из нее топлив. Актуальность проблемы обусловлена ужесточающимися экологическими требованиями к получаемым нефтепродуктам, а также мерами по снижению затрат по эксплуатации нефтедобывающего, нефтеперерабатывающего и технологического оборудования.
Бесплатно
К вопросу о "черных пятнах" в чугуне с шаровидным графитом
Статья научная
Исследовали неметаллические включения в чугуне с шаровидным графитом. Показано влияние исходного содержания серы на загрязненность расплава различными размерными группами включений.
Бесплатно
К вопросу о состояниях работоспособности структурно-сложных систем автоматического управления
Статья научная
Рассматривается надежность автоматизированных систем управления. Анализируется подход к клас- сификации систем по состояниям работоспособности. Таким подходом может быть как традиционный бинарный подход, оперирующий понятием «исправность», так и иные варианты оценки состояния системы. Приводится один из таких вариантов, предусматривающий избирательную оценку элементов системы на предмет надежности системы в целом. Введено описание различных состояний систем автоматического управления и их элементов с точки зрения исправности и опасности, математический метод определения перехода объектов из состояния в состояние, их отличия друг от друга по выполнению целевой функции. Изучается взаимодействие элементов, находящихся в различных состояниях, совокупное состояние элемен- тов, соединённых последовательно или параллельно. Приводятся таблицы логики разнообразных состояний и принципы их вычисления при последовательном и параллельном соединении. При помощи имитационного моделирования иллюстрируется предложенный подход путём нахождения вероятностей попадания в данные состояния системы параллельно и последовательно соединённых элементов, обладающих своими различными вероятностями перехода из состояния в состояние. В целом материалы статьи будут полезными при анализе надежности автоматизированных систем управления и проектировании высоконадежных систем. Таким образом, рассматриваемый механизм определения состояния системы дает более полную информацию о ней и позволяет обеспечить избирательный подход к надежности системы в целом. Детализация результатов при оценке надежности автоматизированных систем управления позволит проектировщику принимать обосно- ванное решение при проектировании средств повышения надежности.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются принципы создания и управления комбинированным нагревом алюминиевого расплава в электрических миксерах с расположением электронагревателей под сводом и в подине. На основе результатов численного и физического экспериментов определены и подтверждены зависимости температурного перепада и распределения неметаллических включений в объеме расплава на стадиях нагрева, выдержки и литья.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена концепция снижения остаточных напряжений в сварных соединениях при электронно-лучевой сварке (далее ЭЛС), обусловленных явлениями термоупругости и термопластичности металлов. На основе анализа механических и термофизических особенностей динамики процесса ЭЛС показано, что причиной коробления поверхности изделия являются термоупругие волны, определяющие главный феномен явления - продольно-поперечный изгиб изделия после процесса сварки за счет остаточных сварочных напряжений. Приводятся основные модели процесса, а также строится модель явления учитывающая структурные изменения свариваемого материала - накопление и релаксацию деформаций во время структурных переходов. Попытка подобного учета истории нагружения для материала, испытывающего фазовый переход, и данного вида сварки проводится впервые. Задача имеет также прикладное значение, т.к. себестоимость такой сварки довольно высокая, и снижение процента брака повышает рентабельность производства.
Бесплатно
Квазикристаллы, перспективы применения, способ получения
Статья научная
Рассмотрены особенности структуры квазикристаллических материалов, дано определение квазикристалла. Приведены области применения и способы синтеза квазикристаллических структур, наиболее перспективным из которых является метод плазменного напыления.
Бесплатно
Статья научная
Замещенные манганиты лантана с общей формулой La 1-xSr xMnO 3 (LSMO) являются перспективными материалами спинтроники и спинкалоритроники, что обусловлено практически стопроцентной спиновой поляризацией данных материалов. На основе интерфейсов LSMO-графен были созданы высокоэффективные органические светодиоды (ОLED) и спиновые клапаны. Многостенные углеродные нанотрубки, соединяющие электроды на основе La 0,7Sr 0,3MnO 3, являющегося полуметаллом, демонстрируют высокое магнитное сопротивление, большое время жизни ориентированного спина, высокую скорость Ферми. Полученные экспериментальные результаты подтверждаются также данными квантово-химических расчетов. Тем не менее интерфейсы замещенных манганитов лантана с углеродными нанотрубками в настоящее время изучены недостаточно. В ходе квантово-химического исследования взаимодействия углеродных нанотрубок различной хиральности с поверхностью замещенного манганита лантана La 0,67Sr 0,33MnO 3 при помощи теории функционала плотности в обобщенно-градиентном приближении с использованием поправки Хаббарда и коррекции вандерваальсова взаимодействия рассмотрены различные варианты расположения нанотрубок относительно атомов пластины. Рассмотрены нанотрубки как конфигурации «зигзаг» (хиральности (9,0)), так и конфигурации «кресло» (хиральности (5,5)). Построены парциальные плотности состояний атомов нанотрубок, исследовано влияние подложки на электронную структуру нанотрубок, а также возможность применения исследуемых нанокомпозитов в устройствах спинтроники. Показано, что при взаимодействии углеродных нанотрубок с поверхностью LSMO (001) вследствие несовпадения структурных параметров наблюдается деформация нанотрубок по сравнению с исходной структурой. Нанотрубка хиральности (9,0) после взаимодействия с пластиной оказывается сжатой примерно на 9 %, в то время как нанотрубка хиральности (5,5) растягивается примерно на 5 %. Установлено, что указанная деформация приводит к значительному изменению электронной структуры нанотрубок и смещению уровня Ферми. Однако несмотря на то, что композиты в целом оказываются практически полностью спин-поляризованными, данный эффект обусловлен присутствием LSMO в составе системы, в то время как различия в заселенности разных спиновых подсистем для нанотрубок практически отсутствуют.
Бесплатно
Квантово-химическое исследование структуры и свойств моно- и бислоев CrN
Статья научная
В последнее время такие материалы, как графен, h-BN и дихалькогениды переходных металлов, получают широкое применение в различных областях (спинтроника, фотовольтаика, валлейтроника) в связи с их низкой размерностью и проявлением свойств, отличных от их объемных аналогов. В то же время на данном этапе развития науки активно исследуются другие двумерные материалы, в том числе нитриды и карбиды переходных металлов. Некоторые из них уже экспериментально получены, охарактеризованы и имеют большой потенциал применения в наноэлектронике. Схожие с графеном 2D-структуры могут быть основаны на нитриде хрома, магнитные своиства которого будут зависеть от координационного числа и, соответственно, количества неспаренных электронов. В данной работе, используя метод PAW и обобщенное градиентное приближение GGA-PBE в рамках теории функционала плотности (DFT+U) с коррекцией слабого дисперсионного взаимодействия, было предсказано существование моно- и бислоев нитрида хрома с кристаллографическими индексами поверхностей (100) и (111). Показано изменение геометрии двумерных структур относительно кристаллической фазы. Полученные 2D CrN (100) и (111) являются идеально плоскими. Для сравнения энергетической стабильности двумерного CrN была рассчитана относительная энергия образования монослоя. Проведены спин-поляризованные расчеты ферромагнитного и антиферромагнитного состояний. Анализ электронной структуры указывает на то, что данные материалы являются ферромагнетиками со 100 % спиновой поляризацией. В соответствии с классической моделью Гейзенберга был рассчитан обменный параметр J для монослоя (100). Исследована зависимость изменения свойств при переходе от моно- к бислойным структурам.
Бесплатно
Классификация сегментов металлографических изображений деформируемых алюминиевых сплавов
Статья научная
Анализируются основные подходы к анализу областей изображений. Представлен способ классификации на основе анализа микроструктуры областей «сегмент» металлографических изображений. Способ позволяет более точно характеризовать свойства деформируемых алюминиевых сплавов.
Бесплатно
Кластерная модель мартенситных превращений в сплаве Fe 86Mn 13C
Статья научная
Сплав Fe 86Mn 13C обладает уникальными механическими, электрическими и магнитными свойствами благодаря особой модулированной структуре. Благодаря сочетанию свойств проводится изучение тонких пленок Fe 86Mn 13C как возможного материала для задач спинтроники. В работе представлены результаты расшифровки картин дифракции электронов, полученные от пленок сплава Fe 86Mn 13C, подвергнутых криомеханической обработке. Показано, что мартенсит деформации, обнаруженный в пленках, имеет аналогичную структуру, характерную для сплава Fe 86Mn 13C. Предлагается модель структурообразования мартенсита деформации в виде самоорганизации кластеров при переходе ГЦК-ОЦК структур под воздействием криомеханической обработки. Неоднородная кластерная структура обусловливает эффекты магнитного последействия в исследуемых материалах.
Бесплатно
Комбинированные адаптивные модели взаимосвязанных технологических процессов
Статья научная
Излагается подход к решению задачи идентификации и математического моделирования гидрометаллургического производства цветных металлов методами непараметрической статистики и решение задачи расчета баланса цветных металлов пирометаллургического производства методом внутренних точек.
Бесплатно
Статья научная
Изложены возможности разработанной компьютерной программы, с помощью которой проведено теоретическое исследование потерь энергии электронов в трехслойных структурах, в которых промежуточный слой состоит частично из материалов верхнего и нижнего слоев. Изучено влияние распределения элементов пленки и подложки в промежуточном слое, а также механизма роста пленки (послойного или островкового) на потери энергии электронов в структуре «Fe/Fe-Si/Si».
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе рассмотрена концепция использования методов расчета и проектирования энергетических установок ракетных двигателей для конверсионного моделирования локальной энергетики арктических и северных районов Красноярского края с очевидным обобщением на соседние административные формирования со сходными климатическими и структурно логистическими условиями. Предложенная структура содержит блоки электрогенерации, привязанные как к промышленным отходам деревообработки, так и к природным и промышленным тепловым хвостам, идентифицируемым как источники низкопотенциального тепла, а также в качестве источника предложены современные реакторные установки малой мощности блочного необслуживаемого исполнения. Объединяющим элементом энергоустановок является турбогенератор, спроектированный с учетом использования нетрадиционного, часто бросового и природного низкопотенциального тепла.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается метод предварительного формирования покрытий керамики на карбидных зернах в качестве стартового метода повышения качества твердосплавных наноструктурированных композитов. Показано также, что уровень прочностных и эксплуатационных свойств твердосплавных материалов увеличивается за счет комбинированного модифицирующего влияния наночастиц и дополнительной термомеханической обработки. Представлена модель прогнозирования плотности упаковки твердосплавных композитов, сформированных из частиц различных размеров. Изучение микроструктурных параметров сканирующей электронной микроскопией в сочетании с рентгенофазовым анализом и стандартными методами изучения прочности показывает высокую статистическую однородность распределения компонентов (зерен карбида вольфрама, титана, карбонитрида, прослоек металла-связки с равномерно распределёнными по его объему включениями наночастиц) и, как результат, увеличение прочности связующего и композита в целом.
Бесплатно
Статья научная
Представлены особенности конструирования исследовательской установки для электрообработки на основе линейного электродинамического привода. Рассмотрены особенности конструкции установки и основные технические характеристики, приведены примеры использования установки для отработки режимов различных технологических процессов.
Бесплатно
Статья научная
Полимерные композиционные материалы, ввиду возможности варьирования их свойств в широком диапазоне, находят свое применение во многих отраслях промышленности, например, в аэрокосмической, машиностроительной и т. д. Представлены сведения о проектировании и производстве серийных партий прецизионных изделий сложной формы на основе полимерного композиционного материала углепластика методом пропитки наполнителя связующим материалом под давлением в замкнутой форме. Указаны основные конструкторские и технологические требования, предъявляемые к исходным материалам, формовочному инструменту и изделиям. Проведен прочностной расчет и показаны результаты прочностного анализа спроектированной конструкции антенного рефлектора на основе углепластика. Проведен прочностной расчет и показаны результаты прочностного анализа спроектированной конструкции X-образного фитинга на основе углепластика. Проведен прочностной расчет и показаны результаты прочностного анализа спроектированной конструкции кронштейна на основе углепластика. Указаны основные аспекты технологического процесса изготовления прецизионных изделий сложной формы из углепластика методом пропитки наполнителя связующим под давлением в замкнутой форме.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена возможность контроля глубины проплавления по рентгеновскому излучению при электронно- лучевой сварке.
Бесплатно
Концептуальная модель управления государственными расходами на социальное обслуживание населения
Статья научная
Разработана концептуальная модель управления государственными расходами на социальное обслуживание населения на основании равенства предельных расходов на ее содержание и обеспечение транспортной доступности.
Бесплатно
