Статьи журнала - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Все статьи: 2527

Минимизация трансакционных издержек в процессе воспроизводства национального богатства

Минимизация трансакционных издержек в процессе воспроизводства национального богатства

Гущина И.А.

Статья научная

Процесс воспроизводства национального богатства сопровождается трансакционными издержками, которые имеют ряд особенностей. Структура этих издержек неоднородна. Обусловлено это тем, что основная часть издержек напрямую связана с обеспечением обмена между индивидами. Величина и структура трансакционных издержек оказывает существенное влияние на динамику инвестиций в развитие национального богатства, а также на его движение по стадиям воспроизводственного процесса. Трансакционные издержки создают систему стимулов, которая обусловливает поведение индивидов в тех или иных условиях. Из-за того, что цели экономических агентов неоднозначны, то одни из них будут заинтересованы в минимизации трансакционных издержек, а другие непосредственно будут стремиться к их увеличению. Проблемы трансакционных издержек в процессе воспроизводства национального богатства являются малоисследованными в современной экономической литературе. В связи с этим предполагается определить и уточнить сущность этих издержек, причины их возникновения, отличительные черты и особенности. Выяснено, что основными формами трансакционных издержек воспроизводства национального богатства являются: издержки поиска необходимых ресурсов и оценка их полезных свойств; издержки оппортунистического поведения; издержки заключения контрактов и обеспечения их выполнения; издержки экономической реализации собственности на человеческий капитал. Изучение особенностей и форм трансакционных издержек, а также специфика их проявления дает возможность осуществлять их минимизацию. Для этого разработаны критерии оценки всех форм трансакционных издержек, изучен противоречивый характер влияния трансакционных издержек на воспроизводство национального богатства, институциональные устройства и инструменты, использование которых позволит не только минимизировать эти издержки, но и при определенных условиях обеспечивать их возрастание.

Бесплатно

Многокритериальная модель процесса дробления горных пород

Многокритериальная модель процесса дробления горных пород

Бугаев Ю.В., Коробова Л.А., Толстова И.С., Демина Ю.А.

Статья научная

В статье говорится о модернизации и наладке процесса измельчения тонкодисперсного мела. Процесс дробления энергозатратная процедура, ежегодно тратится около 5% всей вырабатываемой на Земле энергии, в том числе энергия двигателей внутреннего сгорания. Это говорит о его большой значимости. Помимо затрат на электричество, большие расходы идут на ремонт оборудования. Наибольшие замены производятся на основные рабочие части машин. В ходе замен тратится много времени, для того, чтобы не расходовать этот довольно важный ресурс, необходимо к данной процедуре подходить с научной точки зрения. Организация и проведение исследований по замене основных рабочих частей дробилок и мельниц позволит увеличить производительность основного оборудования, улучшить качество готового продукта и уменьшить затраты на производство в плане энергосбережения. Модернизация и наладка технологического оборудование в целях усовершенствования процесса производства тонкодисперсного мела значительно увеличить срок службы основного оборудования...

Бесплатно

Многокритериальная оптимизация процесса отделения корки от мякоти дыни методами экспериментально-статистического анализа

Многокритериальная оптимизация процесса отделения корки от мякоти дыни методами экспериментально-статистического анализа

Медведков Е.Б., Кизатова М.Е., Шевцов А.А., Муравьев А.С.

Статья научная

Научная и инновационная деятельность по созданию энергоэффективных процессов при переработке дыни, является актуальной задачей. Одной из трудоёмких операций в данной технологии является отделение коркиотмякоти с их последующим целевым применением в создании новых продуктов питания. Недостаточная научно-экспериментальная база этой операции сдерживает разработку высокоэффективных машин для её реализации. В связи с этим предлагается методика проведения эксперимента по отделению корки от дыни на опытной установке и поиск оптимальных режимов её работы методами статистического моделирования. Вкачестве объектов исследования были взяты дыни позднеспелых сортов: Калайсан, Торлами, Гуляби-сары. Для исследования взаимодействия факторов, влияющих на процесс отделения корки от мякоти дыни, применяли центральное композиционное ротатабельное униформпланирование идробный факторный эксперимент. Использование метода планирования эксперимента с обработкой матрицы планирования в программном модуле Design Expert v.10, позволило получить уравнения регрессии, адекватно описывающие реальный процесс. Установлены рациональные интервалы значений отношения частоты вращения истирающего барабана к частоте вращения подающего барабана; величины зазора между подающим барабаном и срезающим ножом; угла заточки срезающего ножа; количества шипов подающего барабана; диаметра отверстий истирающего барабана. Среднеквадратичная ошибка непревышала 12,4%. Графическая интерпретация уравнений регрессии представлена кривыми равных значений и инженерными номограммами, которые позволяют прогнозировать выбор рациональных значений входных факторов по трём критериям: минимальным значениям удельных энергозатрат на процесс срезания, максимальным значениям удельной производительности по мякоти и коэффициенту извлечения мякоти. Полученные данные могут быть использованы при оперативном управлении технологическими параметрами процесса с учётом геометрических размеров дыни, и её неоднородного состава.

Бесплатно

Многокритериальная оптимизация процесса получения свекловичного сока прессово - диффузионным способом

Многокритериальная оптимизация процесса получения свекловичного сока прессово - диффузионным способом

Овсянников В.Ю., Торопцев В.В., Берестовой А.А., Лобачева Н.Н., Лобачева М.А., Мартеха А.Н.

Статья научная

В настоящее время на сахарных заводах актуально использование передовых технологий, базирующихся на использовании сочетания физического и энергетического воздействия на исходное сырье и обеспечивающих сокращение потерь сахарозы на этапе получения диффузионного сока. Предлагается способ прессово-диффузионного получения сока из сахарной свеклы, позволяющий обеспечить сокращение производственных затрат, повысить выход сахарозы из свекловичной стружки и снизить потери на этапе получения диффузионного сока. В работе исследован прессово-диффузионный способ добычи сока из сахарной свеклы с применением методов математического планирования и статистической обработки результатов опытов. На экспериментальных установках под воздействием технологических параметров, в качестве которых выступали давление, прикладываемое к свекловичной массе на стадии прессования, температура на стадии диффузии, температура предварительной обработки свекловичной стружки перед прессованием и частота ультразвуковых колебаний излучателя в диффузионной установке, получены уравнения регрессии и субоптимальные параметры, обеспечивающие максимальный выход свекловичного сока при минимальных затратах энергии на его реализацию. Такими режимными параметрами явились следующие: давление прессования 0,27-0,33 МПа, температура предварительной обработки свекловичной стружки 334,2-337,3 К, температура диффузии 342,5-345,0 К и частота ультразвукового излучения 21,25-23,36 кГц. Представленные инженерные номограммы, позволяют быстро и качественно определить величину удельных затрат энергии и величину выхода жидкой фазы от технологических параметров прессово-диффузионного способа получения свекловичного сока.

Бесплатно

Многокритериальная оптимизация процесса термической обработки яблочного сока прямого отжима с максимальным антиоксидантным действием

Многокритериальная оптимизация процесса термической обработки яблочного сока прямого отжима с максимальным антиоксидантным действием

Макарова Н.В., Валиулина Д.Ф., Стулин В.В., Правдин А.А.

Статья научная

Фруктовая продукция является важным источником эссенциальных пищевых веществ. В настоящее время потребители все больше сознают значение здорового питания и потребления фруктов с высокой пищевой ценностью. В связи с этим технологии переработки фруктового сырья должны быть направлены на сохранение его вкуса, цвета, аромата и пищевой ценности. Тепловая обработка является наиболее распространенным способом консервирования пищевых продуктов и осуществляется при соблюдении особых температурно-временных режимов, которые можно классифицировать по интенсивности теплового воздействия на продукт. В связи с этим предлагается изучить вопросы влияния термической обработки яблочного сока прямого отжима на свойства продукта: антирадикальную, антиоксилительную активности, восстанавливающую силу. В качестве объектов исследования был взят яблочный сок прямого отжима из яблок сорта «Жигулевское», произрастающего в Самарской области. Использован метод планирования эксперимента с обработкой матрицы планирования. Установлено, что режим термической обработки сока при температуре 115–120 °С при 120 секундах является наиболее оптимальным. Построена математическая модель, описывающая влияние указанных параметров на свойства продукта. В настоящей работе предлагается специальный метод обработки баз данных в форме таблиц, который использует методы интерполяции и апроксимации, подбирая соответствующие алгебраические многочлены, а также другие аналитические зависимости, широко применяемые в инженерно-технологической исследовательской практике. Этот метод аналитического расширения табличных данных позволяет трансформировать исходную (начальную) таблицу экспериментальных данных в сводную (конечную) таблицу данных, которая дает возможность решать определенные задачи статистического и экстремального держания. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части государственного задания № 2014/ 199 ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет» код 974.

Бесплатно

Многокритериальная оптимизация процессов cook&chill для сетевых предприятий питания

Многокритериальная оптимизация процессов cook&chill для сетевых предприятий питания

Еремин А.Е., Беляева М.А.

Статья научная

В статье приведены инновационные технологии Cook&Chill, описаны этапы технологического производства продукции. Особенности технологических процессов в индустрии питания это те ключевые параметры, от которых зависит, какие классы и виды роботизированного и автоматизированного теплового оборудования необходимо применять на конкретной точке питания, в конкретном горячем цехе, чтобы повысить экономическую эффективность его использования, освободить от ручного труда работников и облегчить эксплуатацию, обеспечить высокий уровень автоматизации труда, показана оптимизация процессов Cook and Chill связана с большим количеством критериев выбора эффективной версии или варианта, который включает критериум минимальной погрешности от стандартного состава рецептур, набора аминокислот в продуктах, жирнокислотного состава; наличие витаминов; наличие микроэлементов, а также меру переваримости пищи, биологической, питательной и энергетической ценности или калорийности продукта. Cook&Chill в данном ключе соответствует в полной мере всем критериям и показателям, позволяя рационально управлять ценообразованием продукта за счет снижения затрат на производство блюда. Эффективность метода апробирована мировым опытом и практикой. Технология Cook and Chill дает возможность повысить выход партий в несколько раз. Технология приготовлении блюд не требует никаких новшеств и трансформации рецептур и могут быть использованы стандартные нормативно-технологические документы. Технологию Cook and Chill можно эффективно применять на предприятиях с разным ассортиментным составом и выпускаемой продукции, до самого широкого, и любой мощности. Данная технология предполагает применение типового аппаратов и устройств, таких как пароконвектомат, СВЧ- и ИК-печи, системы интенсивного охлаждения воздушного типа (blast-chiller) или водяного типа (tumbler-chiller или turbojet-chiller).

Бесплатно

Многокритериальная оптимизация технологических параметров СВЧ-выпечки сбивного бездрожжевого бескоркового хлеба

Многокритериальная оптимизация технологических параметров СВЧ-выпечки сбивного бездрожжевого бескоркового хлеба

Таратухин А.С., Магомедов Г.О., Хвостов А.А., Магомедов М.Г., Журавлев А.А., Плотникова И.В.

Статья научная

Для снижения энергозатрат и продолжительности выпечки сбивных бездрожжевых хлебобулочных изделий, повышения их качества, актуальным является применение эффективных источников подвода энергии к тестовым заготовкам. Для равномерного прогрева тестовых заготовок по всему объему наибольший интерес представляет их сверхвысокочастотный нагрев при выпечке, что позволяет повысить экономичность производства. Одним из известных методов изучения процесса выпечки сбивного бездрожжевого бескоркового хлеба был выбран метод математического моделирования, основанный на формализации математической модели. Планирование эксперимента является наиболее эффективным в получении максимума информации об объекте моделирования при минимальном объеме экспериментальных исследований. В данной работе рассмотрено моделирование и оптимизация технологических параметров СВЧ-выпечки сбивного бездрожжевого бескоркового хлеба с применением экспериментально-статистических методов. В качестве основных факторов выбраны масса тестовой заготовки и мощность СВЧ-выпечки. Выходными параметрами являлись продолжительность выпечки до готовности, упек и высота хлеба. По результатам центрального композиционного ротатабельного планирования эксперимента построены математические модели в виде регрессионных уравнений, адекватно описывающие исследуемые процессы. Статистическая обработка экспериментальных данных выполнена по критериям Стьюдента, Кохрена и Фишера (при доверительной вероятности 0,95). Приведена математическая интерпретация регрессионных уравнений. Оптимизацию параметров СВЧ-выпечки сбивных бездрожжевых хлебобулочных изделий проводили методом неопределенных множителей Лагранжа. Определены оптимальные значения основных факторов эксперимента: масса тестовой заготовки - 465 г; мощность СВЧ-выпечки - 865 Вт, - что обеспечивает наименьший упек хлеба - 1,2 % и максимальную высоту хлеба - 78,5 мм при минимальной продолжительности выпечки хлеба - 3,4 мин.

Бесплатно

Многоугольник конкурентоспособности как оценка социально- экономического развития крупных городов

Многоугольник конкурентоспособности как оценка социально- экономического развития крупных городов

Машенцова Л.С.

Статья научная

Социально-экономическое развитие городов сегодня является актуальным направлением при территориальном планировании, что подкреплено на законодательном уровне. В 2014 году в Российской федерации был принят закон о стратегическом планировании, который обязывает каждое административно-территориальное образование разрабатывать стратегию социально-экономического развития с последующей оценкой эффективности. В статье представлена методика применения многоугольника конкурентоспо- собности на основе экспертных оценок для сравнения и определения уровня социально-экономического развития города по направлениям: экономика, хозяйственная деятельность и производство, экология, социальная сфера, культура и административные ресурсы. Уникальность авторской методики заключается в сравнении качественных характеристик социально-экономического состояния территории с последующей трансформацией данных в количественные, измеримые показатели, что позволяет провести наглядное сравнение не только по ряду индикаторов, но и определить конкурентные направления для дальнейшего устойчивого развития. Сложность и многомерность города объясняет необходимость применения при его анализе системного подхода. Многоугольник конкурентоспособности города на основе экспертных оценок позволяет провести комплексный анализ территории по ведущим социально-экономическим показателям, выявить состояния, в которых они находятся, определить конкурентоспособные направления в развитии города, что позволит правильно составить стратегический план развития. В статье также представлен алгоритм построения многоугольника конкурентоспособности крупных городов, который позволит в дальнейшем автоматизировать этот процесс.

Бесплатно

Многоуровневая структура обеспечения бюджетной безопасности государства

Многоуровневая структура обеспечения бюджетной безопасности государства

Саликов Ю.А., Чайковская Л.Н., Пасынкова О.М.

Статья научная

Финансовая основа устойчивого социально-экономического развития государства во многом определяется состоянием его бюджетной системы, что актуализирует исследования в области бюджетной безопасности государства. Определенный интерес, по нашему мнению, вызывает рассмотрение бюджетной безопасности страны как системы. Основываясь на устройстве бюджетной системы РФ, авторами предложена многоуровневая структура обеспечения бюджетной безопасности государства. Система бюджетной безопасности государства включает три уровня: макроуровень, мезоуровень и микроуровень. На каждом уровне система бюджетной безопасности формируется следующими основными подсистемами: нормативно-правовое обеспечение и регулирование бюджетной безопасности; субъект управления бюджетной безопасностью; объект управления бюджетной безопасностью; оценка состояния и результатов обеспечения бюджетной безопасности. Система бюджетной безопасности является открытой и осуществляет постоянное взаимодействие с внешней средой...

Бесплатно

Многофакторный статистический анализ процесса смешивания при получении кормовой добавки на основе свекловичного жома

Многофакторный статистический анализ процесса смешивания при получении кормовой добавки на основе свекловичного жома

Дранников А.В., Шевцов А.А., Квасов А.В., Лыткина Л.И., Бубнов А.Р., Волков С.П.

Статья научная

Свекловичный жом - это главный побочный продукт сахарной промышленности, получаемый при традиционной технологии сахарного производства. Жом используют на корм скоту в свежем, кислом и сухом виде. Меласса является вторым побочным продуктом и представляет собой вязкую жидкость темно-коричневого цвета. При низких температурах (ниже 10 °С) она густеет и теряет текучесть. В значительной мере ее вязкость зависит от температуры нагрева. С повышением температуры в мелассе происходит карамелизация сахаров, т. е. превращение их в твердую кристаллическую массу. Меласса используется в комбикормовой промышленности при гранулировании и брикетировании кормов как связывающий ингредиент. При вводе мелассы в сушеный свекловичный жом смесь становится очень вязкой, что осложняет смешивание. Высокие требования предъявляются к смешиванию составляющих кормовых брикетов, поскольку при получении такой продукции данный процесс должен обеспечить ее высокую однородность и стабильность. В технологических процессах по изготовлению кормовых смесей первоначальной задачей является операция по смешиванию компонентов, результаты которой влияют на поедаемости и усвояемости кормов...

Бесплатно

Модели анализа функционирования производственных корпораций

Модели анализа функционирования производственных корпораций

Меерсон В.Э.

Статья научная

В статье представлены модели анализа потокораспределения целевого продукта в установившемся режиме функционирования производственной корпорации. Рассмотрено получение модели установившегося потокораспределения целевого продукта производственной корпорации с учетом переменности потерь в участках сети на основе вариационного принципа.

Бесплатно

Модели и процедуры интервальной оценки результатов контроля знаний в компьютерных системах тестирования ВМФ

Модели и процедуры интервальной оценки результатов контроля знаний в компьютерных системах тестирования ВМФ

Печников Д.А.

Статья научная

В данной статье рассматривается существующие и перспективные модели и процедуры интервальной оценки результатов контроля знаний в компьютерных системах с применением биноминального закона распределения и геометрического распределения, как частного случая отрицательного биноминального распределения. С целью перейти от точечных оценок эмпирической частости к адекватным теоретически обоснованным оценкам вероятности правильного действия, которые имеют количественно оцениваемый доверительный интервал. В тенденциях развития ТОС ВМФ отмечается следующий ряд основных противоречий: 1) между ростом возможностей ТОС как средств моделирования управляемых объектов и неизменностью их дидактических характеристик; 2) между необходимостью индивидуализации процесса подготовки и ограниченными психофизиологическими возможностями обучающих по управлению обучением в группах с количественным составом более 5-7 обучаемых; 3) между ростом числа и сложности задач управления обучением и неизменностью психофизиологических возможностей руководителей обучения. В качестве средства разрешения этих противоречий рассматривается автоматизация в ТОС ВМФ функций управления обучением.

Бесплатно

Модели многокритериального поэтапного выбора решений, их использование в сахарной промышленности

Модели многокритериального поэтапного выбора решений, их использование в сахарной промышленности

Бугаев Ю.В., Чикунов С.В., Смородинова Н.А.

Статья научная

Оптимальное управление действующими системами может быть сведено к задаче многокритериального поэтапного выбора эффективных решений в дискретных системах. Их структуру можно описать в виде ориентированного графа с заданными на его дугах векторными весами, а проблему выбора свести к проблеме поиска оптимальных путей на графе. Существующие методы поиска применяются только для линейных систем, структура которых описывается ациклическими графами. Нелинейные структуры содержит в своем составе разветвления и/или возвраты технологических потоков и для них методы многокритериального поэтапного выбора непосредственно неприменимы. Для решения таких задач предлагается использовать модель декомпозиции графа, описывающего структуру рассматриваемой системы, на ациклические подграфы и модель синтеза эффективных интегральных путей. Последнее будем осуществлять последовательным объединением их фрагментов - эффективных путей, найденных в ациклических подграфах, и сужением посредством функции выбора с учетом условия целостности системы. Далее в статье приводится численная реализация моделей декомпозиции и синтеза интегральных решений. Предлагаемые модели проверялись на примере оптимизации отделения кристаллизации в сахарной промышленности. Задача заключалась в выборе из множества возможных управляющих воздействий некоторой совокупности альтернативных вариантов, оптимальных по 3 аддитивным критериям эффективности. На каждой стадии процесса были выбраны соответствующие управляющие воздействия и построен граф вариантов управляющих воздействий с заданными на его дугах количественными оценками критериев эффективности. В результате применения разработанных моделей было получено множество эффективных интегральных путей, состоящее из 38 вариантов. Каждому такому решению соответствовал вариант значений управляющих воздействий на стадиях процесса.

Бесплатно

Модели оценки эффективности деятельности сотрудников вуза

Модели оценки эффективности деятельности сотрудников вуза

Дюсекеев К.А., Шикульская О.М.

Статья научная

В работе обоснована необходимость совершенствования системы стимулирования сотрудников вуза в условиях конкурентной борьбы в сфере высшего образования, обоснована необходимость в разработке отдельной модели для оценки эффективности деятельности руководителей подразделений. Выполнен анализ методов оценки производственной функции подразделений. Показано преимущество применения пограничных методов оценки эффективности экономических структур в области высшего образования. Обоснован выбор метода оболочки данных DEA для решения поставленной задачи. Разработана модель оценки эффективности функционирования подразделений вуза на основе методологии DEA. На основе действующих в России, Казахстане и других странах систем оплаты труда сотрудников вузов разработана структура системы критериев оценки деятельности сотрудников вуза. Для уточнения и конкретизации критериев эффективности деятельности подразделений разработана стратегическая карта, которая позволила определить входные и выходные параметры модели. Использование методологии DEA позволяет учитывать большое количество входных и выходных параметров, повысить объективность оценки за счет исключения экспертов, получить промежуточные данные, позволяющие выявить сильные и слабые стороны оцениваемого объекта.

Бесплатно

Модели технологических систем с гидродинамикой идеального вытеснения и смешивания в Simulink

Модели технологических систем с гидродинамикой идеального вытеснения и смешивания в Simulink

Хвостов А.А., Журавлев А.А., Шипилова Е.А., Сумина Р.С., Магомедов Г.О., Хаустов И.А.

Статья научная

Основной трудностью при использовании динамических моделей элементов технологических систем с гидродинамикой идеального перемешивания и вытеснения в системах компьютерного моделирования MathWorks Simulink™ является представление обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) и дифференциальных уравнений в частных производных (ДУЧП), описывающих динамику процесса, в набор блоков MathWorks Simulink™. Цель работы - разработка подхода к синтезу матричных динамических моделей элементов технологических систем с гидродинамикой идеального перемешивания и вытеснения, позволяющего осуществлять переход от ДУЧП к системе ОДУ на основе матричного представления дискретизации производных по координате. Процесс синтеза динамической матричной математической модели рассматривался на примере охладителя сахарного сиропа. Показателями качества готового продукта выбраны размеры кристаллов сахарозы и их доля в общем объеме помадной массы. Учет зависимости вязкости сиропа от температуры, тепловых эффектов в результате процесса кристаллизации сахарозы из сиропа, конструктивных особенностей типовой помадосбивальной машины позволил уточнить динамику процесса охлаждения сиропа...

Бесплатно

Моделирование вероятностного конфликта технологических систем

Моделирование вероятностного конфликта технологических систем

Десятов Д.Б., Гладких Т.В., Воронова Е.В.

Статья научная

В последнее время для исследования конфликтов все чаще применяется метод математического моделирования. Его значимость связана с тем, что экспериментальные исследования таких конфликтов достаточно трудоемки и сложны. Однако существующие подходы к исследованию конфликта не учитывают стохастический характер систем, страдают концептуальной неполнотой. Возникает потребность в разработке моделей, алгоритмов и принципов, позволяющих оценивать конфликтные взаимодействия, выбирать конфликтные решения для обеспечения не худших условий функционирования. Для стохастических технологических систем в качестве функции полезности будем рассматривать вероятность достижения заданной цели. Будем считать, что некоторая система S1 конфликтует с системой S2, (S2 К S1), если q(S1,S2)1,), где q - функция полезности надсистемы S = {S1,S2}. При этом можно говорить о конфликте случайных событий, заключающихся в достижении некоторых целевых состояний. Тогда, если А и В - совместные зависимые случайные события, то вероятностный конфликт между событиями (А К В) можно определить двумя способами: Определение 1. Между А и В наблюдается вероятностный конфликт первого рода (А К1 B), если P(A/B)2 B), если P(A/B)

Бесплатно

Моделирование восстановления биологических и биотехнических систем с использованием аппаратной аналоговой и программной искусственных нейронных сетей

Моделирование восстановления биологических и биотехнических систем с использованием аппаратной аналоговой и программной искусственных нейронных сетей

Туровский Я.А., Богатиков Е.В., Тихомиров С.Г., Адаменко А.А.

Статья научная

Разработана аппаратная аналоговая модель искусственной нейронной сети на основе специально обученной программной искусственной нейронной сети для моделирования процесса восстановления поврежденных биологических и биотехнических систем с использованием нейрочипов на основе эволюционного метода обучения. Проведена серия из 12 вычислительных экспериментов по восстановлению поврежденной аппаратной аналоговой искусственной нейронной сети с помощью программной искусственной нейронной сети. Для восстановления поврежденной сети используется эволюционный подход. В большинстве случаев удается восстановить поврежденную аппаратную аналоговую нейронную сеть до 100% точности. Полученные результаты подтверждают работоспособность предложенного подхода в рамках моделирования восстановления поврежденных биологических и биотехнических систем с использованием нейрочипа на основе эволюционного метода с применением механизма “изоляции”. Предложенный метод восстановления открывает перспективы для таких областей как: нейропротезирование, самообучающиеся и само адаптирующиеся системы; реверс-инжиниринг; восстановление поврежденных банков данных, восстановление изображений; принятие решений и управление и т. п.

Бесплатно

Моделирование гидродинамики потоков в половолоконном мембранном биореакторе для культивирования клеток млекопитающих

Моделирование гидродинамики потоков в половолоконном мембранном биореакторе для культивирования клеток млекопитающих

Меньшутина Н.В., Сафаров Р.Р., Воробьва Е.С., Гусева Е.В.

Статья научная

Математическое моделирование в программных пакетах CFD является мощным элементом проектирования и расчета задач любой сферы инженерной деятельности. CFD-пакет содержит в себе комплекс программ, которые позволяют на основе математических законов моделировать объекты различных областей науки. Для биотехнологических процессов, как и для других химико-технологических процессов, используется программа ANSYS Fluent, которая приспособлена для описания гидродинамики подобных систем. Поскольку одной из актуальных тем современной биотехнологии является культивирование клеток, то с помощью данного программного пакета была создана модель половолоконного мембранного биореактора. Изучаемые волокна представляют собой полые цилиндрические мембраны, предназначенные для культивирования клеток. Показателем эффективности процесса роста клеток в рассматриваемом биореакторе является увеличение численности клеток, а именно полное заполнение ими внешнего пространства мембранных волокон биореактора. С ростом клеток уменьшается проницаемость волокна, что влияет на проникновение питательной среды сквозь поры мембраны. Особенность процесса состоит в необходимости подачи такого количества жидкости, чтобы организовать доставку оптимального количества питательной среды клеткам, расположенным по всей поверхности мембраны. Для этого при различных объемных расходах рассчитано скоростное распределение потока питания внутри мембранного волокна и в целом биореакторе с учетом законов сохранения массы и импульса, а также допущений при составлении математической модели. В работе описан анализ гидродинамики в половолоконном мембранном биореакторе с помощью созданной трехмерной математической модели в программном комплексе ANSYS Fluent. Рассмотрены особенности построения модели для одной мембраны, а также отражены результаты моделирования гидродинамики потоков в объеме биореактора.

Бесплатно

Моделирование кинематики пластического течения при калибровке тонкостенной прецизионной трубы обжатием

Моделирование кинематики пластического течения при калибровке тонкостенной прецизионной трубы обжатием

Чертов Е.Д., Васечкин М.А., Давыдов О.Ю., Егоров В.Г.

Статья научная

Разработана математическая модель кинематики пластического течения при обжатии тонкостенной прецизионной трубы, применяемом для калибровки концов унифицированных элементов трубопровода летательных аппаратов из титановых сплавов и коррозионно-стойких сталей перед сборкой в трассу посредством автоматической аргонодуговой сварки кольцевых стыков. Для моделирования применяется энергетический критерий устойчивости с использованием кинематически возможных полей скоростей для получения верхней оценки усилия деформирования. Разработанная модель кинематики пластического течения позволяет получить энергосиловые параметры основного состояния процесса калибровки обжатием и может быть использована для решения задачи об устойчивости процесса деформирования по результатам сопоставления энергетических (силовых) параметров для основного (устойчивого) и возмущенного состояний. Моделирование производится в цилиндрической системе координат путем сравнения вариантов кинематически возможных полей скоростей течения, удовлетворяющих условию несжимаемости и кинематическим краевым условиям. По результатам моделирования был выбран вариант разрывного поля скоростей, при котором уменьшение наружного радиуса R происходит только за счет увеличения толщины стенки трубы t. Для данного варианта величина давления обжатия имела наименьшее значение, следовательно выбранное поле скоростей наиболее близко к действительному. Установлено, что с увеличением шага подачи l при калибровке многосекторным инструментом требуемое давление обжатия q уменьшается. При одинаковом шаге подачи l трубу с меньшей относительной толщиной t/R необходимо калибровать меньшим давлением обжатия. С возрастанием предела текучести при сдвиге материала трубной заготовки давление обжатия q увеличивается.

Бесплатно

Моделирование кинематики пластического течения при формообразовании гофра облегченного фланца

Моделирование кинематики пластического течения при формообразовании гофра облегченного фланца

Фоменко Ирина Викторовна

Статья научная

Определение предельных возможностей формообразования гофра фланца раздачей со свободным перемещением конца трубной заготовки в жестких разъемных матрицах эластичной средой.

Бесплатно

Журнал