Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

# 09, сентябрь 2013

Машиностроение и машиноведение

Применение лазерной системы слежения для управления процессом автоматической MIG/MAG сварки.
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/1213.0628186
Шварц М. В., Малолетков А. В., Перковский Р. А.
Обосновывается применение систем слежения для контроля процессами автоматической и роботизированной MIG/MAG сварки. Описаны принципы построения современных следящих систем на основе оптической триангуляции. Проведён краткий обзор применений систем данного типа в современном сварочном производстве. На примере системы слежения SLS050 фирмы «Meta Vision Systems» продемонстрирован алгоритм настройки системы, работа в режиме сканирования стыка и запись результатов на компьютер. Выполнен критический анализ датчика, выявлены его достоинства и недостатки, обозначены области применения, сформулированы требования к коммутируемому сварочному оборудованию. Определены пути дальнейшей работы по интеграции системы слежения SLS050 с автоматическим оборудованием для сварки трубопроводов.
Профилометрия разделки стыка для решения задач геометрической и технологической адаптации сварочного оборудования при автоматических способах дуговой сварки труб.
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0618953
Гладков Э. А., Толокнов Ю. О., студент Демидов П. С.
Предложены эффективные способы геометрической адаптации сварочного оборудования к аномалиям в геометрии сборки стыка в условиях дуговой сварки на основе применения следящей системы. Описаны аномалии в геометрии сборки стыка и дана оценка их влияния на качество сварных соединений. Предложен вариант использования оптических датчиков на основе ПЗС-матрицы для измерения геометрии профиля и пространственного расположения стыка. Описаны технические решения по защите оптического датчика от тепловых и световых воздействий со стороны дуги в условиях работы вблизи сварки. Описаны принципы коррекции технологических параметров в зависимости от аномалий геометрии профиля и пространственного расположения стыка.

Обработка конструкционных материалов в машиностроении

Электрохимическая модификация поверхностных свойств углеродного волокна на основе полиакрилонитрилла
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0620998
Страхов И. С., Губанов А. А., Устинова М. С., Кривцов Д. И., Варшавский В. Я., Ваграмян Т. А., Плющий И. В., Коршак Ю. В.
Методом электрохимической и последующей химической обработки углеродного волокна, полученного двухстадийной термостабилизацией и карбонизацией полиакрилонитрильного волокна, проведена модификация его поверхности с целью усиления адгезии с эпоксидной матрицей. Электрохимическая обработка углеродных волокон вызывает сложные физико-химические процессы, приводящие в частности к травлению поверхности и образованию продольных каналов и сшивок между волокнами. Различные варианты электрохимической обработки углеродного волокна на основе ПАН в водных растворах аммонийных солей (NH4)HCO3/(NH4)2C2O4 позволили выявить оптимальные условия и увеличить значение предела прочности при разрыве микропластиков в среднем на 10% по сравнению с исходным необработанным волокном. Нанесение на поверхность углеродных волокон полимерных слоев путем электрохимической полимеризации было опробовано, что открывает альтернативный и эффективный путь модификации их поверхностных свойств.
Повышение эффективности плоского шлифования торцом чашечного круга на основе управления теплонапряженным состоянием рабочей зоны
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0606036
Иванова Т. Н.
Плоское шлифование торцом чашечного круга производительнее других видов шлифования, т.к. в резании одновременно участвует большое количество абразивных зерен, снижающих шероховатость обработанной поверхности. Вместе с тем, ввиду большой площади и длительности контакта торцового круга с деталью, этот вид шлифования характеризуется высокой теплонапряженностью. Для достижения требуемого качества торцовое шлифование проводят на пониженных режимах. Поэтому установление связей и закономерностей в процессе торцового шлифования плоских поверхностей, влияющих на теплонапряжённое состояние рабочей зоны, позволит повысить эффективность обработки плоских деталей.
Экспериментальное определение сил резания при сверлении на основе методов анализа размерностей и теории подобия
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0598978
Гуськов А. М.
Теория подобия, подход на основе анализа размерностей к вопросу иссле­дования сил резания, в частности, при сверлении. Использование безразмерных ком­плексов, составленных из физических параметров системы, позволяет: 1) автоматически получать зависимости, которые можно использовать в любой системе единиц измерения; 2) уменьшить число значимых независимых переменных; 3) избежать влияния погрешности измерений на размерность физических зависимостей; 4) обес­печить обмен экспериментальными результатами, полученными различными авто­рами. Предложено 11 безразмерных комплексов для характеристики процессов резания. Используя экспериментальные данные для трёх типов спиральных сверл, получены полиномиальные и степенные законы резания для осевой силы и крутящего момента. Показано, каким образом полученные зависимости расширяются на случай вибрационного сверления; предложена методика использования существующих зависимо­стей для получения законов резания в критериальном виде.
Анализ процесса, заточка и испытания резцов из нитрида бора
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0598355
Грубый С. В., Лапшин В. В.
Рассмотрен процесс чистового точения заготовок из закаленной стали резцами, оснащенными инструментальными материалами на основе нитрида бора: кубического нитрида бора марки CBN10 (SECO) и плотноупакованный нитрида бора DBN (Dense Boron Nitride). Проведен анализ и разработана методика расчета параметров точения заготовок из закаленной стали: параметров стружкообразования, сил, температур резания, скорости изнашивания, величины износа и стойкости инструмента. В экспериментальной части разработана технология заточки прецизионных резцов из DBN, а также выполнена оценка качества заточки этих резцов. Приведены результаты испытаний резцов при точении цилиндрической, торцевой поверхностей и растачивании отверстия на заготовке из стали марки 9ХС HRC 60. Приведены результаты измерения параметров качества обработанных поверхностей. Проведенные исследования подтвердили эффективность использования резцов из плотноупакованного нитрида бора для прецизионной обработки заготовок из закаленной стали.
Назначение геометрических параметров режущей части резьбонарезного инструмента при обработке прерывистых поверхностей
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0590761
Древаль А. Е., Иванина И. В.
В аналитическом виде получена закономерность изменения суммарной радиальной силы при  формообразовании прерывистых   резьбовых поверхностей по генераторной схеме резания (метчики, плашки, резьбонарезные головки и т.д.).  Предложен метод моделирования различных конфигураций поверхностей под нарезание резьб. Разработана инженерная методика принятияконструкторских решений рабочих элементов инструмента и назначения геометрических параметров режущей части  при обработке прерывистых поверхностей. Исследована возможность исключения совпадение пиковой нагрузки на режущий зуб инструмента с моментом его выхода на прерывистую поверхность.

Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение

Расчетное исследование возможности реализации сверхвысокой степени сжатия в поршневом двигателе внутреннего сгорания
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0622287
Сакулин Р. Ю., Ахтямов И. И., Шаяхметов В. А., Яковлев П. Б.
В работе численно исследована возможность реализации сверхвысокой степени сжатия на четырехтактном дизельном двигателе YANMAR L-100C. Расчетная модель двигателя была создана в системе имитационного моделирования «Альбея», разработанной на кафедре ДВС Уфимского государственного авиационного технического университета. Приведены результаты расчета зависимости эффективных показателей  двигателя от степени сжатия. В результате работы было выяснено, что увеличение степени сжатия исследуемого двигателя с 19,3 до 30 вызывает значительное понижение эффективного КПД. В то же время снижение степени сжатия до значений 12 – 15 привело к росту эффективного КПД, особенно на частичных нагрузках.
Исследование влияния микродугового оксидирования на износостойкость поршня ДВС
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0606017
Бутусов И. А., Дударева Н. Ю.
В работе представлены результаты экспериментального исследования возможности повышения износостойкости поршней двигателей внутреннего сгорания (ДВС) путем формирования на поверхности юбки поршня наноструктурного покрытия методом микродугового оксидирования (МДО). В работе приведено описание методики формирования упрочненного слоя на поверхности юбки поршня методом МДО, а также описание методики испытаний поршней в условиях двигателя и результаты эксперимента. Данная работа проведена с целью повышения эксплуатационных свойств поршней ДВС, изготовленных из алюминиевых сплавов, полученные результаты должны способствовать увеличению долговечности и надежности ДВС.

Транспортное, горное и строительное машиностроение

Анализ динамических качеств транспортной машины с комбинированной энергетической установкой и с гидрообъёмной трансмиссией
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0602200
Корсунский В. А.
С помощью разработанной математической модели проведено сравнение динамических качеств машины с обычной и с комбинированной энергетической установкой, содержащей двигатель внутреннего сгорания и маховичный аккумулятор энергии. Проведена оценка влияния энергоёмкости маховика на динамические качества машины с гидрообъемной трансмиссией. Установлены факторы, ограничивающие по мощностным показателям возможности использования комбинированной энергетической установки. Полученные результаты позволяют проводить оптимизацию габаритных размеров маховика, законов управления его приводом и трансмиссией машины.
Регулирование производительности винтовых компрессоров
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0596092
Филиппов И. В.
В настоящее время для регулирования производительности винтовых компрессоров (далее – ВК) применяются (или могут быть применены) различные способы регулирования производительности. В статье приводятся результаты исследований двух способов: изменение частоты вращения вала приводного двигателя и дросселирование воздуха во всасывающем трубопроводе. Сравнительный анализ результатов исследований позволяет выбрать наиболее приемлемый для конкретного случая способ регулирования. В качестве критерия экономичности работы принят эксергетический к.п.д., который позволяет количественно оценить степень термодинамического совершенства ВК при выборе того или иного способа регулирования.
Динамическая нагруженность фрикционных элементов трансмиссий транспортных машин
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0593565
Тараторкин А. И., Держанский В. Б., Тараторкин И. А.
Исследуются процессы формирования динамической нагруженности и обосновываются пути повышении долговечности дисков фрикционов трансмиссий транспортных машин. Выдвигается гипотеза о разрушении дисков вследствие воздействия высокочастотных возмущений, генерируемых двигателем и гидротрансформатором,определяются условия возникновения параметрических резонансных колебаний. С использованием уравнения Матье определены области неустойчивости параметрических колебаний,установлена необходимость фильтрации высокочастотных возмущений с целью ограничения параметра глубины модуляции. Выполнена оценка влияния разработанных мероприятий на долговечность фрикционных дисков.
Разработка адаптивного закона релейного управления трехуровневым демпфированием упруго-демпфирующих элементов подвески многоосных колесных машин
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0567756
Жилейкин М. М., Мардеева Л. Р., Семенов С. Е., Андреев М. А.
Требуемый уровень демпфирования многоопорной колебательной системы зависит от характера внешнего возмущения. В связи с этим регулирование характеристики демпфирования в зависимости от режимов работы систем амортизации является одним из основных направлений дальнейшего их совершенствования. Весьма перспективно это направление для повышения качества систем первичного подрессоривания многоосных колесных машин (МКМ) с количеством осей более трех. Разработана математическая модель и методика расчета конструктивных параметров пневмогидравлической рессоры с противодавлением и трехуровневым демпфированием для управляемых подвесок многоосных шасси. Приведен пример расчета рессоры для подвески МКМ с колесной формулой 8х8 общей массой 60 т. На основе применения методов нечеткой логики разработан адаптивный закон релейного управления системой подрессоривания многоосных колесных машин, а именно адаптивный закон «инерциальный демпфер».

Математика и математическое моделирование в технике

Моделирование обтекания тонкой пластинки с использованием модифицированной схемы метода вихревых элементов
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0602362
Макарова М. Е., Марчевский И. К., Морева В. С.
Рассматривается модельная задача Блазиуса о моделировании обтекания тонкой пластинки вязкой несжимаемой средой. Ламинарный пограничный слой численно моделируется с помощью модифицированной расчетной схемы метода вихревых элементов с касательными компонентами скорости, реализованной в программном комплексе POLARA.  Получены распределения продольной и поперечной компонент поля скоростей среды в сечении пограничного слоя пластинки. Использование модифицированной расчетной схемы позволило существенно повысить точность определения интенсивности вихревого слоя на пластинке на каждом шаге расчета. Результаты расчетов хорошо согласуются с известным аналитическим решением Блазиуса.
О выборе базиса для моделирования движения провода ЛЭП методом Галеркина
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0602290
Иванова О. А.
Рассматривается проблема построения системы базисных функций, наиболее подходящей для решения уравнений движения провода методом Галеркина. На тестовом примере изучена зависимость размаха и частоты колебаний провода в воздушном потоке от числа базисных функций. Рассмотрены 2 набора параметров провода, при которых движение имеет качественно различный характер. Для сильно натянутого провода использование одной базисной функции в направлении каждой координатной оси корректно и приводит к ошибке менее, чем на 4 %, в то время как для слабо натянутого провода необходимо использовать не менее 6 базисных функций.
Динамически линеаризуемые системы управления и накрытия
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0601455
Четвериков В. Н.
Исследуются системы, которые композицией преобразования динамической обратной связи с заменой переменных сводятся к линейным управляемым системам. Такие системы образуют наиболее широкий класс систем, для которых разработаны алгоритмы управления. Методами бесконечномерной дифференциальной геометрии получено инвариантное описание алгебры векторных полей, определяющих линеаризующую динамическую обратную связь. Этот результат может быть использован как для проверки динамической линеаризуемости конкретных систем с управлением, так и в теоретических исследованиях для построения примеров динамически линеаризуемых систем с определенными свойствами или для описания всего класса таких систем заданной размерности.

Авиационная и ракетно-космическая техника

Расчет параметров обтекания и акустического шума тандема цилиндров
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0602256
Крапошин М. В., Сибгатуллин И. Н., Стрижак С. В.
Целью работы является обоснование выбора модели турбулентности и акустической аналогии при моделировании обтекания тандема цилиндров и акустического шума. В статье представлены результаты численных  расчетов  обтекания тандема цилиндров в турбулентном потоке газа. Описана постановка задачи и метод решения. Уравнения Рейнольдса замкнуты с помощью модели турбулентности k-e,  k-ω SST  Ментера, SA. Для метода крупных вихрей использовалась модель на базе дифференциального уравнения для подсеточной кинетической энергии. Использовалась акустическая аналогия Керла. Основу расчетного метода составляет метод контрольного объема. Проведен расчет коэффициента продольной силы для первого и второго цилиндров. Выполнено сравнение с результатами эксперимента, полученного в экспериментальной установке. На основании полученных результатов можно говорить о приемлемости данной методики для решения более сложных задач в 3D постановке.
Вопросы минимизации затрат суммарной характеристической скорости, необходимой для обслуживания и восполнения спутниковых систем на некомпланарных круговых орбитах
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0598333
Баранов А. А., Гришко Д. А.
Рассмотрены вопросы, связанные  с оценкой затрат суммарной характеристической скорости (СХС), требуемой для восполнения спутниковых систем, функционирующих на круговых и близких к ним орбитах. В основе предлагаемой оптимизации затрат СХС на маневрирование лежит использование орбиты ожидания. Последовательно исследованы все возможные сочетания значений параметров начальной и конечной орбит. Дан анализ сопутствующих эффектов, учёт которых позволяет существенно сократить затраты на манёвр. Для компланарных перелётов получены аналитические зависимости, с помощью которых возможен расчёт компромиссного числа пассивных витков на орбите ожидания. Полученные результаты могут быть использованы для минимизации энергетических и временных затрат при проектировании и формировании спутниковых систем, а также при эксплуатации маневрирующих КА, предназначенных для сбора крупногабаритного космического мусора.

Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы

Исследование линейности аэрофотосистем, построенных на основе фоточувствительных приборов с переносом заряда
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0619654
Веселов Ю. Г., Гулевич С. П., Молчанов А. С.
Проведено исследование аэрофотосистем, построенных на основе фоточувствительных приборов с переносом заряда с целью определения линейности их звеньев. Для оценки линейности ФППЗ использованы результаты проведенных на основе специально разработанной методики физических исследований, которая базируется на построении световой характеристики и проверки выполнения принципа суперпозиции. Показано что, ФППЗ является линейным звеном в определенном диапазоне яркостей. Широта этого диапазона определяется введенным понятием – световая широта ФППЗ. Результаты проведенного исследования позволяют использовать аналитический метод оценки разрешающей способности, базирующийся на линейной теории оптико-электронных систем, для оценки разрешающей способности цифровых оптико-электронных систем получения видовой информации.
Фотометрическая установка для определения величины термической деструкции полимерных материалов при обработке резанием
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0591230
профессор, д.т.н. Ярославцев В. М., Мирсков А. Н.
Приводится описание принципа действия, структурной схемы конструкции и работы технологической фотометрической установки, предназначенной для определения момента наступления и развития термической деструкции полимерных композиционных материалов (ПКМ), которая проявляется при обработке резанием таких материалов на режимах с повышенными температурами в зоне стружкообразования и относится к недопустимым дефектом обработанной поверхности. Установка, разработанная в МГТУ им. Н.Э. Баумана, позволяет определять величину деструкции непосредственно в процессе механической обработки, не нарушая целостности изделия, и может применяться для изучения влияния условий обработки на величину деструкции, для активного контроля в процессе обработки, а также служить средством адаптивного управления процессом резания на станках с целью обеспечения необходимого качества изготовления.

Информатика, вычислительная техника и управление

Иерархическое представление компьютерной сети на основе нейронной сети Хопфилда
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0630141
профессор, д.т.н. Басараб М. А., Вельц С. В.
Рассматривается задача создания иерархического представления компьютерной сети для проведения многомасштабного анализа. Исходная проблема сводится к задаче об оптимальном покрытии множества (SCP) и, в силу NP-сложности, требует применения приближенных эвристических алгоритмов. В работе для её решения предложен подход на основе рекуррентных искусственных нейронных сетей Хопфилда, а также их комбинации с алгоритмом имитации отжига (так называемая "машина Больцмана"). При построении уровней иерархии используется жадный алгоритм. Эффективность предложенного подхода проверена на тестовых задачах из OR-Library. Подход может быть полезен при построении систем анализа трафика и обнаружения аномалий в компьютерных сетях.
Идентификация линейных динамических звеньев по частотному годографу
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0618917
Боевкин В. И., Недашковский В. М., Павлов Ю. Н.
В статье рассматривается метод идентификации линейного динамического звена с известной передаточной функцией по экспериментальному частотному годографу, содержащему случайные погрешности измерений. В качестве модели принимается передаточная функция звена.  Решение задачи идентификации авторы предложили искать в классе годографов, задаваемых моделью звена. Поиск неизвестных коэффициентов передаточной функции модели звена осуществляется путем минимизации предложенной авторами меры близости экспериментального годографа звена и годографа модели звена. В результате, решение задачи идентификации было сведено к решению системы линейных уравнений. Иллюстративный вычислительный эксперимент для звена второго порядка показал, что погрешность определения значений коэффициентов передаточной функции сравнима с диапазоном погрешности измерений экспериментальных отсчетов годографа этого звена.
Статистическое моделирование поставок комплектующих в сети ремонтных предприятий автомобильной промышленности
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0615319
Барышников А. В., Чернявский А., Борщ В.
В статье рассматриваются вопросы статистического анализа базы данных поставок комплектующих и запчастей сети ремонтных предприятий автомобильной промышленности. Выполнена апробация методов регрессионного, дисперсионного, корреляционного, факторного и других методов многомерного статистического анализа. Найдены некоторые закономерности по формированию заказов, позволяющие более обоснованно построить процедуры прогноза объемов поставок. вопросы статистического анализа базы данных поставок комплектующих и запчастей сети ремонтных предприятий автомобильной промышленности.
Управление образовательными системами с использованием мультиагентных технологий
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0606440
Закирова Э. И.
Рассматриваются вопросы введения в образовательный процесс единой технологии отбора студентов в магистратуру на примере создания мультиагентной системы (МАС). Проектируемая МАС решает три задачи: определение оптимального профиля магистратуры на основе анализа компетентностной модели выпускника-бакалавра, классификация студентов на группы в зависимости от уровня их мотивации и индивидуальных результатов подготовки в бакалавриате, а также формирование образовательного маршрута магистра при наличии несформированных компетенций бакалавра, необходимых для дальнейшего обучения. Приведена архитектура МАС. Описаны функции и способ взаимодействия агентов.
Исследование спектральных свойств социального графа сети LiveJournal
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0603441
доцент, к.т.н. Ключарёв П. Г., Чесноков В. О.
Статья посвящена вычислению некоторых характеристик спектра социального графа сети LiveJournal и оценки коэффициентов вершинного и реберного расширения этого графа. Кроме того, описывается метод получения социального графа. Для вычисления первых двух компонент спектра графа использован итерационный алгоритм. Концепция использования методов спектральной теории графов для анализа социальных сетей является весьма перспективной. Рассмотренные в статье методы могут найти широкое применение в различных задачах, находящихся на стыке информатики и социологии и связанных с анализом социальных сетей и исследованием социальных взаимодействий.
Модифицированный метод кукушки в задаче глобальной оптимизации
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0603388
Бенза Н. Н., профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П.
Рассматриваем задачу глобальной непрерывной оптимизации и ее решение методом кукушки (Cuckoo Search, CS). Метод относится к новому классу популяционных методов, которые интенсивно развиваются в последние годы. CS-метод выгодно отличается от большинства известных популяционных методов малым числом свободных параметров (всего два). Целью работы является повышение эффективности канонического CS-метода. Для этого в работе предложено несколько модификаций этого метода, рассмотрена программная реализация канонического CS-метода и его модификаций, представлены результаты широкого исследования эффективности предложенных модификаций на ряде тестовых функций, которое показало их преимущества по сравнению с каноническим методом. Рассмотрено решение с помощью одной из предложенных модификаций известной практической задачи о минимизации расходов на изготовление сосуда высокого давления. Показано, что предложенные модификации обеспечивают лучшее значение целевой функции по сравнению результатами, полученными другими авторами, и обеспечить выполнение всех ограничений.

Механика

Оценка эффективной теплопроводности композита с шаровыми включениями методом самосогласования
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0601512
профессор Зарубин В. С., профессор Кувыркин Г. Н., Савельева И. Ю.
Для получения оценки эффективного значения коэффициента теплопроводности композита с шаровыми включениями применен метод самосогласования. Этот метод основан на осреднении параметров возмущенного температурного поля в элементах структуры композита. Возмущенное температурное поле во включениях и в шаровых частицах матрицы композита найдено путем решения стационарной задачи теплопроводности, сформулированной на основе построенной математической модели теплового взаимодействия этих элементов структуры с однородным материалом, имеющим искомый коэффициент теплопроводности. Для проверки достоверности полученной оценки проведен количественный анализ выведенной расчетной зависимости в достаточно широкой области изменения определяющих параметров. Результаты вычислений по этой зависимости расположены в промежутке между нижней и верхней оценками, которые следуют как из сингулярного приближения теории случайных функций, так и из двойственного вариационного принципа Хашина - Штрикмана.

Радиофизика

Моделирование на основе волновой оптики процессов поглощения и рассеяния электромагнитных волн СВЧ диапазона в дисперсных системах
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0623173
Дамарацкий И. А., Трунов П. А.
В статье представлено описание взаимодействия искусственно созданных дисперсных систем с электромагнитным излучением СВЧ диапазона, в основе которого лежит условное разделение на поддиапазоны по характеру взаимодействия. Для одного из поддиапазонов предложена математическая модель, которая в рамках приближения волновой оптики позволяет рассчитать отражательные и поглощательные характеристики системы. Приведены результаты расчетов. Показана возможность создания дисперсной системы, функционирующей в диапазоне частот от 1 ГГц (30 см) до 120 ГГц (2,5 мм). При этом ее размеры (14 м) сравнимы с размерами объекта военной техники, а масса дисперсной фазы составляет всего 3,7 кг.
Оценка точности современных компьютерных программ для вычисления эффективной поверхности рассеяния объектов
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0623058
Лобанов Б. С., Дамарацкий И. А., Миронов Ю. М.
В статье рассмотрен вопрос точности вычислений эффективной поверхности рассеяния объектов современными компьютерными программами, в частности CST Microwave Studio и «Анализ радиолокационных характеристик объектов сложной формы» разработки МГТУ им. Н.Э. Баумана. Была предпринята попытка формализовать процедуру оценки точности указанных программ с помощью характеристических коэффициентов и среднеквадратичных ошибок между моностатическими угловыми диаграммами ЭПР некоторых объектов, рассчитанными в указанных программах и измеренными экспериментально. Было показано, что программы обладают приемлемой для оценочных расчетов точностью на уровне ±5м2.

Оптика

Дифракционная невзаимность встречных волн в кольцевом призменном резонаторе с дифракционным фотосмесителем
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0616142
Назаров С. И.
В настоящей работе впервые исследована дифракционная невзаимность кольцевого призменного резонатора, обусловленная наличием дифракционного фотосмесителя и диафрагмы c острым краем. Методом численного решения интегрального уравнения кольцевого резонатора установлены зависимости дифракционного расщепления от положения фотосмесителя относительно оси резонатора при различных размерах односторонней диафрагмы с острым краем. Найдена зависимость между смещением фотосмесителя относительно оси резонатора и размером острой диафрагмы, при которой дифракционная невзаимность отсутствует. Полученные выводы могут быть полезны при проектировании и модернизации лазерных гирометров с резонатором, образованным призмами полного внутреннего отражения.

Электротехника

Дифференцирующие трансформаторы в тахометрических устройствах вентильных электроприводов
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0617210
Соловьев В. А.
Обосновано применение трансформаторов в качестве дифференцирующих элементов тахометрического устройства следящего вентильного электропривода с синусно-косинусным датчиком положения ротора электродвигателя. Рассмотрена возможность линеаризации выходной характеристики этого тахометрического устройства подключением компенсирующих конденсаторов к вторичным обмоткам дифференцирующих трансформаторов. Определена емкость компенсирующих конденсаторов. Предложен метод анализа пульсаций выходного напряжения тахометрического устройства с дифференцирующими трансформаторами и определения их относительной амплитуды. Представлены результаты экспериментальных исследований тахометрического устройства с дифференцирующими трансформаторами.
Способ повышения быстродействия шагового электропривода
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0602179
профессор, д.т.н. Красовский А. Б.
Рассматривается  шаговый электропривод с питанием двигателя от управляемого инвертора тока, в котором основным режимом  работы является движение с постоянной или медленно меняющейся скоростью и лишь кратковременно требуются относительно быстрое протекание динамических процессов. Для этого варианта шагового электропривода предложен алгоритм управления, обеспечивающий ему повышение быстродействия за счет кратковременного повышения его момента при соответствующей кратности увеличения фазного тока двигателя. Разработана имитационная модель электропривода в среде MATLAB - SIMULINK, с помощью которой проверена эффективность предложенного способа управления. Показано, что рассматриваемый алгоритм не эффективен для электроприводов со значительным внешним демпфированием. Результаты моделирования представлены в удобной для практического использования полиномиальной форме.

Энергетика

Возбуждение турбулентных флуктуаций дрейфовой волной в потоках плазмы с неоднородной скоростью
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0620533
Хвесюк В. И., Карбушев Д. Н.
В работе впервые исследуются процессы формирования дрейфовой турбулентности плазмы применительно к условиям существования H‑моды. Рассматривается воздействие дрейфовой волны конечной амплитуды на плазму. Учтено воздействие на дрейфовую волну полоидального потока плазмы с линейным распределением скорости vy(x) = Cx. Предложена модель и разработан код для расчёта характеристик возмущений, возникающих в результате такого воздействия. Получены зависимости значений средних флуктуаций плотности плазмы от величины шира скорости C и инкремента нарастания амплитуды дрейфовой волны γ.
Метод расчета нестационарного нагрева наноструктур
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0617255
Воробьев Д. А., Хвесюк В. И.
Рассмотрен процесс нестационарного теплопереноса в упорядоченной многослойной наноструктуре с заданным начальным распределением температуры и теплоизолированными внешними границами. Структура состоит из 1000 последовательно чередующихся слоев AlAs и GaAs. В работе дано описание расчетной схемы, построенной на тепловом балансе отдельно взятого слоя. Подобная расчетная схема впервые применена для описания теплопереноса в упорядоченных бинарных многослойных наноструктурах. Исследование теплопереноса произведено при различных временах расчета, толщинах слоев и сопротивлениях интерфейсов. Рассмотрен случай отклонения наличия в структуре отклонения от периодичности.
Расчетно–экспериментальное исследование сверхзвукового турбулентного отрывного течения и локальной теплоотдачи в плоском канале с внезапным расширением
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0605814
Носатов В. В., Семенёв П. А.
Представлены результаты численного и экспериментального исследования сверхзвукового отрывного течения и теплообмена в плоском канале с внезапным односторонним расширением при числе Маха М ≈3  и наличии турбулентного пограничного слоя перед отрывом со ступеньки. В математической модели использовались осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье - Стокса, дополненные в различных вариантах расчета моделями турбулентности k- ω , k- ε и Spalart - Allmaras. Представлены расчетные поля газодинамических параметров в ступенчатом канале. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных распределений давления на стенке и коэффициента теплоотдачи за уступом. Выполнен анализ пространственной корреляции полученных полей скорости, поверхностного давления и трения, а также коэффициента теплоотдачи в области отрыва и присоединения пограничного слоя.

Педагогические науки

Компетностная модель профессиональной элитарности в сфере техники и технологии.
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0589246
Авдеева А. П.
В статье отражены результаты эмпирического исследования, направленного на осуществление компетентностного анализа профессиональной элитарности в сфере технике и технологии. Впервые предложена компетентностная модель, разработанная в соответствии с авторской концепцией профессиональной элитарности в сфере техники и технологии. На основе проведенного компетентностного анализа были выделены основные требования, предъявляемые к уровню и качеству профессиональной деятельности элитных специалистов в сфере техники и технологии, целостно характеризующих направленность и способности элитных специалистов технического профиля деятельности. Важнейшим итогом работы явилось выделение трех основных кластеров компетентностей, отражающих специфику  профессиональной элитарности в сфере техники и технологии, включающих психологические особенности предметной деятельности, социально-организационного взаимодействия и межличностного общения.

Учебные программы

77-48211/630574 Методика анализа характеристик производительности информационных систем с использованием комплекса инструментальных средств анализа моделей доступа к базам данных
# 09, сентябрь 2013
Григорьев Ю. А., Плужникова О.
Рассматривается методика применения программного Комплекса инструментальных Средств Анализа Моделей доступа к базам данных (КСАМ) распределённых систем обработки данных (РСОД), разработанного на кафедре "Системы обработки информации и управления" МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с Амурским государственным университетом. Он предназначен для проведения вычислительных экспериментов с целью анализа временных показателей проектируемых информационных систем (ИС), основу которых составляют распределённые базы данных и приложения. Среда разработки - Personal Oracle и Developer 2000.
Приложение к номеру

История технического прогресса

Первая русская паровая машина
# 09, сентябрь 2013
DOI: 10.7463/0913.0620921
Головин А. А., Салехов Л. Т.
В статье рассмотрены особенности двух проектов первой русской паровой машины И.И. Ползунова. Машины работали на основе двухцилиндрового поршневого двигателя, работающего по паро-атмосферному циклу непрерывного действия, но, в отличие от  машин Ньюкомена и Леупольда, Ползунов предложил использовать паровую машину не только для привода насоса, но и заводские механизмы (воздуходувных мехов).Рассмотрены  приоритетные решения И.И. Ползунова, к которым можно отнести следующие:·       двухпозиционный регулятор подачи пара  для автоматизации попеременной работы цилиндров;·       создана система рекуперации воды, затраченной на испарение и нагрев в целях экономичности эксплуатации машины; ·       коммуникации труб выполнены так, чтобы исключить образование воздушных пробок на всех этапах  работы машины;·       дегазация паровоздушной смеси, поступающей в цилиндр, на линии насыщения воды (с позиций современности реализован   процесс деаэрации воды, то есть её очистки от присутствующих в ней нежелательных газовых примесей, что положено в основу  циркуляционных системах современных ТЭЦ).·       замена обычных цепей  стержнями прямоугольного сечения,  шарнирно соединенными болтами, воспроизводя известную сейчас форму цепей, появившихся только в 70-х годах XVIII века.
77-48211/620867 Франц Рело: поэт от техники
# 09, сентябрь 2013
Чернышева И. Н.
Представлен краткий обзор основных работ и достижений Франца Рело, немецкого ученого в области механики и машиностроения, лектора Берлинской Королевской Технической академии, ставшего впоследствии ее президентом. Приведены биографические данные Франца Рело, а также некоторые интересные факты из его жизни и деятельности: роль Рело в «примирении» техники и культуры, эстетизация машин, работа на всемирных выставках, создание им кабинета кинематических моделей, который до середины ХХ века служил образцом для высших технических школ Германии и других стран. Показаны два экспоната коллекции Рело, купленные Россией в XIX веке.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2017 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)