Статьи журнала - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Все статьи: 650
Статья научная
Проблемы энергосбережения и повышения качества в жилищно-коммунальной сфере в настоящее время являются весьма актуальными. Решение этих задач возможно прежде всего за счет внедрения автоматизированных систем управления и реализации в этих системах оптимальных алгоритмов контроля и регулирования процессов отопления и теплоснабжения в целом. Рассматривается задача изучения особенностей гидравлического режима открытых систем теплоснабжения без регуляторов расхода на абонентских вводах. Задача достаточно актуальная, так как заметное количество тепловых сетей является открытым, запрет на их эксплуатацию отменен Федеральным законом № 438-Ф3 от 30.12.2021 года. Выполнен анализ и обобщение литературных данных по проблеме открытых тепловых сетей. Указано, что их гидравлический режим отличается большой сложностью, его характерные особенности в известных литературных источниках недостаточно подробно и недостаточно отчетливо разъясняются, что не способствует повышению как качества эксплуатации открытых сетей, так и качеству учебного процесса в вузах. В данной работе приведен детальный вывод основных соотношений, характеризующих гидравлический режим, при этом предполагалось, что анализируемая тепловая сеть настроена по так называемому принципу «горизонтальной дорожки С.А. Чистовича». Это позволяет свести расчет реальной сети к расчету гидравлического режима одноконтурной эквивалентной тепловой сети, причем при этом использовали законы Кирхгофа для гидравлических цепей, которые, в отличие от электрических цепей, являются всегда нелинейными цепями. Проведен анализ полученных решений для некоторых конкретных случаев, в частности, исследовано влияние величины водоразбора на режим отопления абонентов при различных характеристиках системы теплоснабжения и температуры наружного воздуха. Приведенные алгоритмы могут быть использованы как в составе алгоритмического обеспечения автоматизированных систем управления теплоснабжением, так и в учебных целях.
Бесплатно
К вычислению постоянной времени при решении задачи теплопроводности
Статья научная
Получены приближенные дробно-рациональные формулы для вычисления постоянной времени теплового процесса. Формулы имеют весьма малую погрешность. Рассмотрены канонические формы тел: пластина, цилиндр и шар.
Бесплатно
К задаче конструирования автоматического регулятора для объекта второго порядка с запаздыванием
Статья научная
Для системы автоматического регулирования (САР) с ПИД-регулятором и статическим объектом управления второго порядка с запаздыванием методом математического моделирования оценивается устойчивость и определяются показатели качества переходных процессов как при возмущении по заданию, так и со стороны регулирующего органа. При этом рассматриваются значимая по размерам окрестность точки с предложенными базовыми настройками регулятора, а также и наиболее вероятные в практических ситуациях величины вариаций параметров объекта управления. Показано, что обсуждаемый метод структурно-параметрического синтеза позволяет конструировать достаточно робастные САР.
Бесплатно
К задаче параметрической идентификации математической модели теплового режима зданий
Статья научная
Рассматривается адаптивный алгоритм идентификации параметров математической модели теплового режима отапливаемых зданий. Используются процедуры фильтрации и помехоустойчивого дифференцирования сигналов температуры внутреннего и наружного воздуха. Приведены результаты апробации алгоритма идентификации.
Бесплатно
К определению расчетного сопротивления сжатию продольной арматуры трубобетонных колонн
Статья научная
Колонны из стальных труб, заполненных бетоном, представляют собой один из немногих удачных примеров, когда бетон и сталь взаимно и существенно помогают сопротивляться силовым воздействиям, что приводит к повышению несущей способности элемента в целом. Трубобетонные конструкции обладают рядом существенных достоинств по сравнению с железобетонными или металлическими. Основные из них - высокие несущая способность, жесткость и надежность в эксплуатации, малая трудоемкость и высокая скорость возведения каркаса. В конечном счете, всё это приводит к сокращению расхода материальных и денежных ресурсов на изготовление. Перспективными направлениями дальнейшего совершенствования трубобетонных колонн являются предварительное боковое обжатие бетонного ядра или его рациональное армирование. В работе приведены основные результаты экспериментальных исследований несущей способности предварительно обжатых и традиционных трубобетонных колонн со стержневым армированием бетонного ядра. На основании полученных данных сделан вывод, что рациональное использование в трубобетонных колоннах предварительного обжатия и высокопрочной арматуры привело к повышению их несущей способности до 20 %. Предложены формулы, учитывающие влияние класса бетона и арматуры, а также процента армирования на величину расчетного сопротивления сжатию высокопрочной арматуры.
Бесплатно
К оценке системной надежности гражданских зданий
Статья научная
Для оценки надежности гражданских зданий различных типов с регулярной структурой в плане и по высоте предложено рассматривать элементарные конструктивные ячейки с составлением схемы системной надежности.
Бесплатно
К решению задачи количественного регулирования в системах теплоснабжения
Статья научная
Хорошо известно, что количественное регулирование процесса теплоснабжения обладает рядом существенных преимуществ и широко используется за рубежом. Применяется такой способ регулирования и в Российской Федерации. Вместе с тем задача алгоритмизации количественного регулирования является в настоящее время все-таки достаточно проблематичной и требует дальнейшего развития. Так, например, следует признать, что литературные данные по алгоритму, предложенному, как это нам представляется, в свое время Е.Я. Соколовым, характеризуются «пропущенностью» процедуры вывода и обоснования, что нежелательно, в частности, с точки зрения учебных целей. Кроме того, алгоритм «не работает» во всем диапазоне тепловых нагрузок (наружных температур). Цель исследования: разработать алгоритм количественного регулирования с целью последующего его использования в составе алгоритмического обеспечения автоматизированной системы управления (АСУ) процессом теплоснабжения.
Бесплатно
К решению задачи конструирования измерителя теплопроводности теплоизоляционных материалов
Статья научная
Рассмотрены вопросы конструирования измерителя теплопроводности теплоизоляционных материалов. Предложены различные варианты исполнения составных элементов прибора. Разработаны и изготовлены три способа компоновки (три конструктивные модели каркаса) измерителя теплопроводности. Выбранная симметричная схема измерителя исключает необходимость использования в приборе тепломера, являющегося достаточно проблематичным измерительным средством. Проведенные испытания показали удовлетворительную надежность и приемлемую точность измерителя теплопроводности. Указывается на наличие положительного опыта использования измерителя в лабораторном практикуме и при выполнении ряда научно-исследовательских работ. Измеритель пригоден также и для измерения термического сопротивления теплопроводности образца, в том числе и многослойного.
Бесплатно
К совершенствованию методов отбора гравия при гидромеханизированной добыче песчано-гравийных смесей
Статья научная
На основе анализа технических решений по отбору гравия из ПГС и обоснованной необходимости создания передвижных гидромеханизированных комплексов (ПГМК) выявлена целесообразность дальнейших исследований по разработке технологической схемы ПГМК.
Бесплатно
К теории моделирования систем отопления
Статья научная
Рассматриваются варианты структуры математической модели отопительного прибора. Оценено качественное и количественное различие моделей. Отмечены специфические особенности моделей, позволяющие улучшить управление процессами системы теплоснабжения.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены вопросы формального (математического) описания процессов в термопарах как с позиций механизма контактной термо-ЭДС, так и с позиций эффекта Томсона. Показано, что конечные соотношения с точностью до обозначений получаются одинаковыми для обоих механизмов.
Бесплатно
К теории управления режимами централизованного теплоснабжения
Статья научная
Приводится детальная «расшифровка» процедуры вывода алгоритмов, предложенных Е.Я. Соколовым для регулирования систем теплоснабжения. Анализируются особенности данного подхода к решению задачи регулирования.
Бесплатно
Кадастрово-градостроительный анализ городской застройки
Статья научная
Рассматривается взаимосвязь плотности жилой застройки и комплексной градостроительной оценки территории, что позволяет точнее определять градостроительные показатели в процессе реконструкции и интенсификации использования городской территории. Для города Челябинска определены соотношения между плотностью застройки жилых районов и микрорайонов и коэффициентами КГОТ.
Бесплатно
Камеральная оценка достоверности строительной исполнительной документации
Статья научная
Исполнительная документация является важной частью документооборота при строительстве объекта, поскольку отражает результаты оценки соответствия выполненных работ требованиям действующих строительных норм и проектным решениям. Для исполнительных геодезических схем достоверность этих результатов должна подтверждаться камеральной и инструментальной оценкой. Существующая практика камеральной оценки достоверности геодезических схем в составе исполнительной строительной документации, реализуемая специалистами застройщика (технического заказчика) и органа государственного строительного надзора, как показано в статье, не является надежной и требует корректировки. В статье предложен доступный способ, позволяющий оценить достоверность исполнительных геодезических схем строительных конструкций зданий и сооружений в камеральных условиях. В результате оценки схем по предлагаемому способу исследователь может сделать вывод об их вероятной фальсификации и необходимости инструментальной проверки фактических планово-высотных отклонений строительных конструкций. В статье продемонстрированы достоинства разработанного способа. Предлагаемый способ позволит повысить эффективность строительного контроля заказчика, а также государственного строительного надзора, что является важным компонентом совершенствования системы обеспечения качества строительной продукции. Материалы статьи будут полезны специалистам организаций -участников инвестиционно-строительного цикла, органов государственного строительного надзора, а также студентам, обучающимся по строительному профилю.
Бесплатно
Каслинское художественное литье в образе архитектурно-средового объекта
Статья научная
На протяжении XX века традиции архитектурно-художественного литья продолжали развиваться и обогащаться новыми разработками образцов и моделей. Опыт применения монументального декоративного искусства в городской среде плодотворен и достоин изучения и творческого осмысления. Автор обращается к опыту архитектурно-строительной деятельности Челябинска 70-80-х годов XX века - объектам общественных гражданских сооружений, в которых декоративные компоненты имели важное композиционно-образное и смысловое значение. Комбинации различных модулей художественного литья позволяли проектантам создавать образы оригинальных декоративных композиций архитектурно-средовых объектов, являясь их своеобразными маркерами.
Бесплатно
Кинематическая модель группового преследования для множеств целей методом параллельного сближения
Статья научная
В данной работе приводится кинематическая модель группового преследования для множеств целей методом параллельного сближения. Модель основывается на том, что преследователи стараются придерживаться заранее спроектированных траекторий. Основным отличием предполагаемой модели является наложение ограничений на кривизну траекторий преследователей, что является характерным для объектов, не имеющих возможности изменять направление скорости мгновенно. Начальные направления скоростей преследователей имеют произвольный характер, что вносит изменения в известный метод параллельного сближения. В рассматриваемой геометрической модели цели достигаются преследователями одновременно. Это происходит из-за изменения длин прогнозируемых траекторий таким образом, чтобы синхронизировать время достижения цели. Изменение длин прогнозируемых траекторий происходит за счет увеличения радиуса кривизны на первоначальном участке траектории. Была разработана программа, в которой два преследователя с первоначальными произвольными направлениями скоростей начинают преследовать цель, движущуюся прямолинейно с постоянной скоростью, а также была написана программа преследования группой из трех преследователей группы из двух целей. Достижение целей происходит одновременно. Важным вопросом в представленной модели является распределение преследователей по целям. В тестовой программе распределение производилось вручную.
Бесплатно
Кинематическая операция построения геометрических тел в точечном исчислении
Статья научная
Данная статья продолжает цикл работ авторов по разработке математического аппарата моделирования геометрических тел в точечном исчислении и посвящена описанию кинематической операции, реализованной с помощью метода подвижного симплекса. Принципы моделирования геометрических тел в точечном исчислении основаны на концепции их представления в виде трёхпараметрического множества точек, принадлежащих трёхмерному пространству. Тогда задача моделирования будет состоять из двух частей: определение направляющей траектории движения плоского симплекса в пространстве и определение образующей замкнутой области в плоскости подвижного симплекса. Вместо замкнутой области можно использовать две кривые, ограничивающие некоторую область, или направляющую кривую, которая имеет стенку постоянной толщины. В качестве примера приведено описание процесса моделирования геометрических тел с плоскостью параллелизма, включая вычислительный алгоритм его формирования в виде последовательности параметрических уравнений. В результате получены геометрические и компьютерные модели тел с образующей в виде окружности заданного радиуса и с образующей в виде замкнутой кривой типа «синусоида». Приведенные в статье приёмы параметризации геометрических объектов и их аналитического описания в точечном исчислении могут найти широкое применение как эффективные инструменты современных систем твердотельного моделирования и автоматизированного проектирования. Также предложена идея определения эквидистантных кривых с помощью точечной формулы параллельного переноса, расширяющая возможности существующих инструментов геометрического моделирования.
Бесплатно
Кирпич сухого прессования из террикоников Кизела
Статья научная
Приведены результаты исследования по использованию техногенных отходов, представленных террикониками Кизеловского угольного бассейна. Показана целесообразность применения высокотемпературного обжига для получения керамических материалов с высокими эксплуатационными характеристиками.
Бесплатно
