Статья посвящена системному подходу к разработке новых композиционных строительных материалов с лигноцеллюлозными наполнителями, особое внимание уделяется исследованию их термической стабильности. Стремление повысить термостойкость целлюлозных материалов предполагает применение различных методов модификации, включая ацетилирование и использование антипиренов. Исследованы свойства моноэтаноламина (NB)-тригидроксибората (МЭАТГБ) как модификатора для повышения огнестойкости теплоизоляционных материалов на основе стеблей борщевика Сосновского. Экспериментальные методы включают термогравиметрический и дифференциальный сканирующий анализ, что позволило оценить терморазложение и термохимические трансформации используемого сырья. Результаты показывают, что предварительная модификация с применением МЭАТГБ смещает пики температур термоокислительного разложения целлюлозы в более высокие диапазоны, что свидетельствует о повышении термостойкости материалов. Также выяснено, что сочетание модификации с использованием полиуретановых и казеиновых связующих улучшает термостатические характеристики, что открывает новые перспективы для создания биостойких теплоизоляционных материалов. Таким образом, результаты данной работы могут послужить основой для дальнейших исследований и разработок, направленных на создание инновационных композиционных материалов, обладающих высокой термостойкостью и биостойкостью, с применением доступного и экологически чистого растительного сырья.

Ключевые слова: композиционные материалы, лигноцеллюлозные наполнители, термическая стабильность, моноэтаноламин(NB)-тригидроксиборат, биостойкость, теплоизоляционные материалы, термогравиметрический анализ, полиуретановое связующее, казеиновый клей

2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Современные конструкции систем водяного отопления насыщены разными видами регуляторов, но применение их чаще обосновано не системным подходом, а решениями, необходимыми для работы системы в отдельных ее частях. Целями выполнения представленной работы являются получение и систематизация экспериментальных данных для изучения переменного гидравлического режима работы горизонтальных систем водяного отопления с применением квартирных станций. В данной работе сформулирована проблема в области разработки современных систем водяного отопления, требующая решения. Проведен разбор схемного решения системы отопления, а также возможные варианты конструктивных решений. На стенде-имитаторе проведена имитация многовариантного гидравлического режима работы системы отопления многоквартирного жилого дома. Приведены результаты экспериментального исследования, и на основании изменения проектных расходов, и значения регулируемого перепада давления в частях системы, сделаны предложения, позволяющие снизить стоимость систем водяного отопления возводимых зданий, а также предполагающие увеличения простоты наладки и качества регулирования систем.

Ключевые слова: балансировочная арматура, исследование гидравлических характеристик, водяная система отопления, автоматические регуляторы

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

В статье рассматривается одна из проблем, тормозящая использование керамических пьезоматериалов на основе фаз системы BiFeO3 - BaTiO3, которая обусловлена высокими значениями тангенса угла диэлектрических потерь этих материалов. Предполагается, что это связано с различной электропроводностью отдельных зёрен пьезокерамики данного типа (эффекты Максвелла-Вагнера), вызванного присутствием в их составе ионов железа, имеющих различные степени окисления. C целью выравнивания степеней окисления ионов железа, находящихся в зёрнах рассматриваемой керамики, использован отжиг её образцов в атмосфере, образующейся в результате термического разложения карбоната аммония. Установлено, что этот приём позволяет: а) снизить значения tgδ КПМ в 6 – 7 раз; б) увеличить напряжённость поляризующего поля, минимум, на 40 %, а значения продольного пьезомодуля до 140 пКл/Н.

Ключевые слова: пьезоматериал, электропроводность, дефектность, ионы железа, эффект Максвелла-Вагнера, восстановительная атмосфера

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.4 - Электротехнология и электрофизика

В статье исследуется двумерное обтекание прямоугольных цилиндров с соотношением сторон от 0.1 до 2.0 с применением модели турбулентности k-e Realizable при числе Рейнольдса 2×E5. Численными расчетами в программе ANSYS Fluent были получены изменения коэффициентов лобового сопротивления, поперечной силы и числа Струхаля в зависимости от размеров сечения призмы. Расчеты были проведены при интенсивности турбулентности набегающего потока 2% и 4%. По результатам расчетов было установлено, что при турбулентности 4% отмечается хорошее совпадение суммарных аэродинамических характеристик с имеющимися экспериментальными данными.

Ключевые слова: обтекание прямоугольного цилиндра, модель турбулентности k-e Realizable, аэродинамические характеристики прямоугольного цилиндра

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

Рассматривается обратная задача идентификации коэффициента теплопроводности конечного функционально-градиентного цилиндра. Прямая задача о нахождении распределения температуры в различные моменты времени при известных граничных условиях и коэффициенте теплопроводности формулируется в слабой постановке и решается в конечно-элементном пакете FreeFem++. Исследовано влияние различных двумерных степенных законов коэффициента теплопроводности на температуру внешней поверхности цилиндра. Для решения обратной задачи построена проекционно-итерационная схема. Коэффициент теплопроводности представлен в виде суммы начального приближения и функции-поправки, заданной в виде разложения по системе полиномов. На каждом этапе итерационного процесса вычисляются коэффициенты разложения из решения системы алгебраических уравнений, полученной при алгебраизации операторного уравнения. Представлены результаты идентификации различных двумерных законов изменения коэффициента теплопроводности.

Ключевые слова: функционально-градиентный конечный цилиндр, конечно-элементный пакет FreeFem++, идентификация, коэффициент теплопроводности, обратная задача, итерационно-проекционный подход, операторное уравнение

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

В работе предложен подход к определению уровня защищенности бренда застройщика, под которым понимается репутация застройщика относительно регионального рынка, формируемая в сети Интернет. Уровень защищенности бренда застройщика учитывает индекс туманности Ганнинга текстовых отзывов о застройщике, средний объем слов в текстовых отзывах о застройщике, количество негативных текстовых отзывов о застройщике, общее количество текстовых отзывов о застройщике и степень конкуретности рынка недвижимости в регионе. Приведены и проанализированы оценки уровня защищенности бренда застройщиков г. Перми и г. Екатеринбурга. Для того, чтобы снизить репутационные риски и улучить уровень защищенности бренда, если он недостаточно высок, застройщикам рекомендовано регулярно собирать у клиентов положительные отзывы, проводить аудит защищенности бренда, а затем классифицировать отрицательные отзывы на правдивые и ложные. Правдивые негативные отзывы необходимо обсуждать с клиентами, устранять причину негативной обратной связи, а затем предлагать клиентам удалять или корректировать негативные отзывы. При работе с ложными негативными отзывами необходимо добиваться их удаления либо публиковать для них в сети Интернет подробные аргументированные опровержения.

Ключевые слова: застройщик, отзыв в сети интернет, индекс туманности Ганинга, защищенность бренда, степень конкуретности рынка, управление репутационными рисками

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 5.2.6 - Менеджмент

В статье рассматривается проблема определения объемов движения на улицах с нерегулярным транспортным спросом. Выполнен анализ исторической динамики урбанизации городов Российской Федерации. Рассмотрены различные типы планировок обучающих учреждений (школьных и дошкольных) с учетом их вместимости и процентного распределения в городах Российской Федерации. Рассчитан объем выборки респондентов для проведения опросного социологического исследования. Представлены результаты исследования с учетом возрастного контингента, способа доставки обучающихся, дальности проживания от мест притяжения и т.д. Уточнена корреляционная зависимость интенсивности движения и плотности населения через мощность точек притяжения городской среды с использованием калибровочных коэффициентов, полученных по результатам социологического исследования посредством математической обработки. Выполнена сравнительная оценка зависимостей до и после калибровки по критериям достоверности и репрезентативности.

Ключевые слова: урбанизация городов, интенсивность движения, нерегулярное движение, точки притяжения городского населения, социологическое исследование

2.1.7 - Технология и организация строительства , 5.4.4 - Социальная структура, социальные институты и процессы

Работа посвящена разработке и исследованию теплоутилизатора ̶ контактного газожидкостного теплообменного аппарата. Для повышения эффективности теплообмена поверхность, воспринимающая тепло, оснащена продольным оребрением и поперечными перегородками, формирующими вихревые структуры в турбулентном газовом потоке. Ожидаемое снижение температуры газов составляет 300–600 °C при охлаждении водой с температурой 50 °C. Проведено имитационное моделирование, включающее анализ температурного распределения и гидравлического сопротивления, тепловой мощности и напряжений.

Ключевые слова: теплоутилизатор, повышение эффективности, уходящий дымовой газ, рекуперация теплоты, смесительный теплообменник, численное моделирование, математическая модель, метод пикселизации

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

Защита конечных точек информационной системы от кибератак обусловливает поиск и развитие методов выявления таких атак с использованием искусственного интеллекта. Динамика нарастания количества информационных угроз различного типа приводит к необходимости применения методов машинного обучения для классификации функционирования АРМ, в том числе вычислительных процессов в АРМ. Цель исследования: классификация вычислительных процессов созданной базы данных для обнаружения нелегитимных процессов с учетом минимизации количества параметров процессов для достижения приемлемого качества обнаружения. Методы: в качестве математического аппарата предлагается использовать модель, обученную на созданном датасете, и корреляционную матрицу на основе коэффициентов Пирсона для определения группы параметров вычислительных процессов. Результаты: проведен анализ набора данных на основе коэффициентов корреляции Пирсона, позволяющий минимизировать количество параметров входных данных модели. Предложено использовать метод случайного леса для функционирования модели при решении задачи бинарной классификации обнаружении нелегитимных вычислительных процессов в АРМ. Эффективность предложенной модели оценивается метриками классификации: Precision, Recall, Проведено тестирование разработанной модели при фиксированных объемах, обучающей и тестирующей выборок. Проведена оценка работы модели с помощью ROC-кривой и PR-кривой.

Ключевые слова: машинное обучение, бинарная классификация, вычислительные процессы, база данных, обработка данных, тестирование модели

2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

В данной работе представлена реализация нейросетевого подхода к решению задачи распознавания рукописных подписей. Проведён анализ основных подходов к распознаванию рукописных подписей. Определены особенности использования рукописной подписи в качестве способа идентификации, среди которых вариативность рукописной подписи, возможность подделки. Выявлена актуальность применения нейронных сетей для решения задачи распознавания подписей. Разработана нейросетевая модель распознавания рукописных подписей, представлена её архитектура, содержащая свёрточные и полносвязные слои, выполнено обучение нейросетевой модели на базе рукописных подписей «Handwritten Signatures», содержащей 2263 образца подписи. Точность разработанной модели составила 92% на проверочной выборке. Разработано веб-приложение «Recognition of a static handwritten signature» на основе разработанной нейросетевой модели на облачном хостинге Amvera. Веб-приложение позволяет проводить идентификацию пользователей по образцу рукописной подписи.

Ключевые слова: рукописная подпись, нейронные сети, распознавание подписей, обработка изображений, машинное обучение, веб-приложение, облачный хостинг, идентификация, верификация, искусственный интеллект

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Разработано устройство, позволяющее измерять краевой угол смачивания жидкостью плоских поверхностей. Устройство отличается простотой реализации, невысокой стоимостью, позволяет упростить процесс измерений и нивелировать погрешности, связанные с индивидуальными особенностями наблюдателя. В качестве примера с помощью определения краевого угла смачивания исследованы гидрофильность (гидрофобность) поверхностей – фторопласта, стали и стали с разделительным покрытием на основе состава Пента-100 при их смачивании водой. Изучена зависимость краевого угла смачивания исходного состава Пента-100 в жидком состоянии от жизнеспособности раствора. Показана корреляция краевого угла смачивания раствора Пента-100 с пористостью сформированного покрытия с поверхностью. Предложенное устройство может использоваться в учебных и производственных лабораториях для экспресс-оценки состояния различных поверхностей.

Ключевые слова: поверхность, краевой угол смачивания, вода, покрытие

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды

В данной статье рассматриваются статистические методы, а также методы машинного обучения для выбора оптимального способа установить авторство по отрывку произведения. Авторы создают датасет из отрывков соответствующих авторов, создают набор численных признаков, соответствующий каждому отрывку и применяют различные подходы для анализа авторства, такие как корреляция, сходство, t-test. Предпринимается попытка найти оптимальный метод для выходного слоя графовой сверточной нейросети, используемой для предварительной обработки данных. Осуществляется тренировка нейросети.

Ключевые слова: t-test, косинусное сходство, корреляция, графовые сверточные нейросети, анализ естесственного языка

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Повышение износостойкости показателей узлов трения, имеющих в своей несущей конструкции полимерное покрытие и специальную канавку, производится за счет минимизации нагрева зоны контакта трущихся поверхностей путем эффективного отвода тепла вследствие наличия поперечного углубления (канавки). Данная конструкция способствует минимизации процесса граничного трения, так как она обеспечивает распределение смазочной жидкости и гидродинамический режим. Повышенные нагрузки узлов трения влекут за собой характерные изменения свойств смазочных материалов. Учет показателей вязкости, зависящий от температуры и давления, позволит более точно охарактеризовать работу конструкции в различных режимах трения. Описано влияние модифицированной конструкции узла трения (с полимерным покрытием и канавкой) на улучшение эксплуатационных показателей проведено сравнение стандартной конструкции и модифицированной. Обнаружены значительное повышение нагрузочной способности и снижение коэффициента трения. При этом срок эксплуатации и межремонтный срок узла трения увеличился, что является значительным эффектом для отрасли машиностроения.

Ключевые слова: узел трения, показатель, коэффициент трения, полимерное покрытие, нагрузка, трибосопряжение

1.1.7 - Теоретическая механика, динамика машин

В статье представлено исследование, посвященное реализации нейросетевого подхода к задаче распознавания лиц. Проведён обзор существующих методов распознавания лиц. Разработана модель нейронной сети, обученная на наборе данных DigiFace-1M. В работе подробно описана архитектура разработанной модели нейронной сети, а также поэтапный процесс её обучения. Достигнутая точность модели на валидационной выборке составила 78%, а на тренировочной - 92%. В статье также освещены вопросы интеграции разработанной модели в российский сервис Amvera Cloud. В результате создано веб-приложение, позволяющее проводить идентификацию пользователей по загруженным изображениям лиц. Данное исследование демонстрирует потенциал нейронных сетей для задач распознавания лиц и предлагает практическое решение для реализации подобных систем в различных сферах.

Ключевые слова: распознавание лиц, глубокое обучение, нейронные сети, идентификация пользователей, архитектура модели, обучение модели, интеграция модели, облачные сервисы, безопасность, биометрические технологии

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье представлены результаты теоретических исследований в области методики определения усилий, возникающих в тягово возвратных канатах аэростатной системы, применяемой на транспортно-грузовых и строительно монтажных работах. Акцент сделан на точность позиционирования вертлюга при воздействии на аэростат ветрового потока. Приведены теоретические расчеты основных параметров, таких как: скоростной напор, равнодействующей подъемной силы, пролета каната, усилие в канате, прогиб каната, перемещение вертлюга и другие. Предложена методика, позволяющая проводить относительно простой и оперативный расчет усилий канатов в процессе выполнения грузовых работ аэростатом краном на строительно-монтажной площадке.

Ключевые слова: аэростатная система, аэростат-кран, тягово-возвратные канаты, усилия в канатах, лобовое сопротивление, воздушные строительно-монтажные работы, вертлюг

1.1.7 - Теоретическая механика, динамика машин , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье рассматривается численное моделирование процесса разделения энергии (температурной стратификации) в трубе Леонтьева, проведенное с использованием программного обеспечения STAR-CCM+. Исследование сосредоточено на сравнительном анализе двух различных конструкций трубы, каждая из которых предназначена для создания разности температур в потоках газа. В ходе моделирования было установлено, что сверхзвуковой поток, проходящий через трубу, достигает значительно повышенной температуры на выходе, тогда как дозвуковой поток, напротив, характеризуется заметным понижением температуры. Приведены детализированные профили скорости и температуры газа для обеих конструкций, демонстрирующие эффективность каждого из вариантов трубы Леонтьева в создании четко выраженных областей с разной температурой газа без необходимости в дополнительном внешнем теплообмене. Полученные результаты имеют практическое значение для повышения эффективности работы газораспределительных станций, позволяя более эффективно управлять тепловыми потоками и предотвращать образование кристалогидратов, а также могут быть использованы в других технологических процессах, где требуется разделение температурных потоков без внешнего подогрева или охлаждения.

Ключевые слова: труба Леонтьева, численное моделирование, STAR-CCM+, температурная стратификация, газовый поток

1.1.9 - Механика жидкости, газа и плазмы , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В условиях климатического кризиса и роста стоимости энергоресурсов возрастает необходимость повышения энергоэффективности. Государства стремятся к сокращению выбросов углекислого газа, а бизнес — к оптимизации расходов на энергию. Цифровизация энергетики и внедрение технологий интернета вещей (IoT) создают условия для применения искусственного интеллекта (ИИ) в управлении энергопотреблением. В данной статье представлен обзор технологий ИИ и их применение в управлении энергопотреблением на примере ледовой арены. Проведен анализ данных энергопотребления, собранных с реального объекта, и рассмотрены методы нейросетевого моделирования временных рядов для прогнозирования и оптимизации управления. Представлены результаты моделирования, демонстрирующие потенциал использования предиктивных алгоритмов в снижении энергозатрат и повышении эффективности эксплуатации ледовых арен.

Ключевые слова: глобальное потепление, энергопотребление, энергоэффективность, цифровизация, интернет вещей, искусственный интеллект, управление энергопотреблением, машинное обучение, глубокое обучение, временные ряды, предиктивные алгоритмы

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена анализу ОЭС Юга, входящей в состав единой энергетической системы России (ЕЭС России). Произведена оценка изменения установленной мощности энергосистемы за период в 10 лет и причины, её вызвавшие. Представлен сравнительный анализ изменения структуры установленной мощности ОЭС Юга по типам электростанций на начало и конец рассматриваемого периода. Отражена информация по наиболее крупным вводимым генерирующим объектам энергосистемы, в том числе, солнечным и ветровым электростанциям.

Ключевые слова: энергетическая система, электростанции, установленная мощность, структура, линии электропередачи, электрические подстанции, солнечная электростанция, ветровая электростанция

2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.4.5 - Энергетические системы и комплексы

Дано описание патентов за 2024 год по био-разлагаемым гидрофобным материалов матералов. На примере разработки Израиля приводятся принципы создания таких материалов.

Ключевые слова: био-разлагаемые гидрофобные материалы, обзор международных патентов

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов