ivdon@ivdon.ru
Перспективным направлением защиты атмосферы от функционирования морского транспорта является способ рециркуляции части выпускных газов из системы газовыпуска дизеля на всасывание компрессора с промежуточным их охлаждением и очисткой в циклонно-пенном аппарате. До сих пор отсутствует метод, позволяющий решить проблему обработки балластных вод на 100 % эффективно для надежной защиты гидросферы. Отмечена перспективность технологии физической и химической дезинфекции балласта хлором и ультрафиолетовым излучением в новых разработках, при совместном применении таких технологий с механической фильтрацией.Ведутся разработки безбалластных судов с плавучими воздушными резервуарами. Применение систем внешних резервуаров позволяет не создавать на судах внутренние балластные танки с трубопроводами и очистными системами.
Ключевые слова: экологическая безопасность, морское судоходство, защита атмосферы, балластные воды, защита гидросферы
В статье рассматривается новый тренд современности – зелёная кровля. Описаны виды озеленения крыш, их различия и средние стоимости. Пояснены причины альтернативной замены традиционной кровли и неоспоримые плюсы зелёной. Рассмотрены основные слои «пирога» данной кровли и принцип перевёрнутой крыши, получающий всё большее распространение в мире, а также его преимущества. Популярность зелёной кровли в России и возможность не только визуально улучшить своё жилище и создать «зелёный уголок» не выходя из дома, но и уменьшить расходы тепла, повысить шумоизоляцию и очистить воздух от вредных примесей.
Ключевые слова: зелёная кровля, экстенсивное озеленение, интенсивное озеленение, принцип перевернутой крыши, минимизация теплопотерь, экономичный расход энергоресурсов, шумоизоляция
В данной статье проведен анализ существующих источников электроснабжения объектов нефтегазовой отрасли, а также исследование возможного применения альтернативных источников энергии на промышленных предприятиях; рассмотрены достоинства и недостатки использования такого вида электропитания для удаленных объектов инфраструктуры.
Ключевые слова: энергия, электроснабжение, электростанция, промышленный объект, ветер, солнечная радиация, мощность, энергоустановка, ветровая энергия, источник
Статья написана на основе обзора научных публикаций, основная часть которых, а именно 14 статей, входят в наукометрическую базу данных Web of Science, опубликованных с мая по ноябрь 2019 года. Авторы анализируемых статей раскрывают проблемы строительной отрасли последних 5 лет. Приведенные в библиографическом списке зарубежные исследования выполнены на основе анализа обзорных статей за указанный выше временной промежуток. Целью данной статьи является выявление проблем, препятствующих внедрению BIM-технологий в строительном секторе не только зарубежных стран, но и России.
Ключевые слова: информационное моделирование зданий, строительные организации, критические проблемы, внешние факторы, отсутствие организационной поддержки
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Предложена методика интегрирования в расчетную практику прикладных программ MS Office совместно с математическим пакетом MathCAD. Приведен алгоритм расчета и рассмотрены различные варианты решения задачи при изменении параметров расчетной схемы стержневой системы на примере балки в программной среде MS Excel.
Ключевые слова: стержневые системы, алгоритм, моделирование, интегрирование, информационные технологии
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика
Аэродинамический и гидравлический расчеты – трудоемкие и важные этапы при проектировании инженерных систем. Существует множество различных программ для расчётов систем отопления и вентиляции. Одна из таких Autodesk REVIT, программа, резко набирающая популярность в области BIM-моделирования. Инженеры-проектировщики, используя этот программный комплекс для расчётов, сталкиваются с проблемой несоответствия диаметров, потерь давления между программным расчётом и ручным. В связи с этим возникла необходимость разобраться в данной проблеме: сравнить результаты расчёта скоростей и потерь давления в воздуховодах и трубопроводах в программе REVIT с традиционными методиками расчёта, выяснить по каким формулам производит расчет эта программа. Опираясь на российские стандарты, необходимо понять, насколько точные и правильные расчёты выдаёт программный комплекс. Ключевые слова: BIM-технология, информационная модель здания, Autodesk REVIT, программный комплекс, BIM-моделирование, аэродинамический расчет, гидравлический расчёт, система вентиляции, система отопления, сравнительный анализ.
Ключевые слова: BIM-технология, информационная модель здания, Autodesk REVIT, программный комплекс, BIM-моделирование, аэродинамический расчет, гидравлический расчёт, система вентиляции, система отопления, сравнительный анализ
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Работа посвящена вопросам структурной характеризации углеродных нанотрубок с использованием электронного комбинационного рассеяния света. Были синтезированы образцы двустенных углеродных нанотрубок с различной электронной конфигурацией слоев, выполнено их исследование при помощи просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, дифракции электронов, рэлеевской спектроскопии, а также спектроскопии комбинационного рассеяния света. Была проведена структурная характеризация полученных нанотрубок с использованием электронного комбинационного рассеяния света, которое может выступать в качестве дополнительного критерия при индексации нанотрубок, помогая уточнить и верифицировать полученные результаты.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки, каталитическое химическое осаждение из газовой фазы, спектроскопия комбинационного рассеяния света
В работе исследовалось поведение объёмной электрической проводимости (и её составляющих) различных биологических жидких сред с целью определения возможности влияния на процессы жизнедеятельности. В частотном диапазоне 0-50 ГГц исследовались следующие биологические жидкие среды: масло подсолнечное холодного отжима; масло подсолнечное полученное с применением термообработки; желток и белок свежего куриного яйца; бактерии Bacillus amyloliquifaciens; бактерии Escherichia coli MG1655 pXen-lux. Выявлено наличие флуктуаций параметров диэлектрической проницаемости, неравномерность частотных характеристик, в диапазоне 35-37 ГГц, на частотных характеристиках тангенсов угла потерь наблюдались «всплески» значений, характерные для резонансного характера этой зависимости.
Ключевые слова: биологическая жидкая среда, диэлектрическая постоянная, комплексная диэлектрическая проницаемость, тангенс угла потерь, проводимость среды, частотная характеристика, флуктуация, частотный диапазон, биофизический параметр
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
В статье проведен краткий анализ пусковых процессов электротехнических устройств. Рассмотрен и сформулирован ряд ограничений, от которых зависит характер процессов пуска электродвигателей с помощью терморезисторных реостатов. Приведены графические зависимости, характеризующие изменение пускового тока и вращающего момента при прямом запуске и с помощью реостатов на терморезисторах. Приведен пример расчета пускового тока для асинхронного двигателя с фазным ротором.
Ключевые слова: полупроводниковое термосопротивление, пусковой реостат, кривые пусковых токов, обобщенная константа, автоматизация
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье приведены результаты исследований кобальтовых катализаторов синтеза углеводородов на силикатном носителе с промотирующими добавками алюминия, марганца и хрома. Установлен характер воздействия добавок на структурные (удельная поверхность, дисперсность металлического кобальта, размер кристаллитов металла) и химические (степень восстановления кобальта) свойства катализаторов.
Ключевые слова: кобальт, катализаторы, синтез углеводородов, структурные свойства, промоторы
На основе предложенного Тимошенко С.П. решения задачи чистого изгиба упругой прямоугольной пластины под действием моментов постоянной интенсивности, действующих на ее границе, впервые предлагается теория изгиба вязкоупругопластичных пластин, закрепленных в вершинах. Предлагаемое решение использует наследственную теорию с учетом гипотезы Арутюняна Н.Х. о постоянстве коэффициента поперечной деформации. Впервые предложен метод пересчета распределенной поперечной нагрузки, приложенной на поверхности пластины в эквивалентные моменты постоянной интенсивности, зависящие от времени и приложенные на краях. Впервые с помощью данной теории решена задача об изгибе пластины, защемленной в одной угловой точке, распределенной поперечной нагрузкой. В качестве примеров приведены расчеты прямоугольных пластин под действием собственного веса.
Ключевые слова: чистый изгиб, прямоугольная пластина, закрепление в угловых точках, наследственная вязкоупругопластичность, линеаризация, уравнение состояния, напряжение, деформация, нейтральный слой, перемещение
01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Для трех основных процессов предприятия, выделенных при декомпозиции его деятельности, разработана математическая модель в пространстве состояний с учетом их взаимосвязи и взаимодействия в системе менеджмента качества. Для полученной системы дифференциальных уравнений раскрыт структурный состав входящих в нее операторов. Рассмотрен пример применения созданной математической модели при исследовании функционирования системы менеджмента качества с использованием линейных и нелинейных операторов и действии случайных внешних возмущений. Приведено обсуждение результатов моделирования при различных значениях параметров с точки зрения функционирования выделенных процессов.
Ключевые слова: дифференциальное уравнение, пространство состояний, процесс, система менеджмента качества
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Исследуются системы, позволяющие генерировать программы мониторинга состояния технических объектов. Генерация программ предусматривает построение моделей объектов по поступающим от них данным и построение процессов сбора данных. Анализируются зависимости сложности генерации моделей объектов мониторинга от размерности входного потока, размерности векторов характеристик, описывающих состояния элементов объектов мониторинга, а также зависимостей сложности генерации процессов сбора данных от числа структурных уровней объектов, количества информационных элементов на каждом из уровней, вероятностей генерации процессов на каждом из уровней. На основе полученных результатов формулируются рекомендации по применению систем генерации программ мониторинга при решении практических задач.
Ключевые слова: сложный технический объект, мониторинг, генерация программ
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье на основе когнитивной методологии рассмотрены факторы внутри и межрегионального миграционного процесса в условиях регионального сообщества на примере Ростовской области. С использованием метода когнитивных карт визуализированы основные факторы двух форм миграции с позиции системного и структурного подходов. Представлена структура факторов прямого и обратного действия, усиливающие/ослабляющие влияние структурных и институциональных элементов на процессы перемещения населения, их адаптации к новым социальным условиям и интеграции в принимающее сообщество.
Ключевые слова: когнитивная модель, когнитивная карта, миграционный процесс, региональная миграция, межрегиональная миграция, факторы прямого действия, факторы обратного действия, Ростовская область
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлена система контроля технического состояния технологических мехатронных объектов с использованием нейронной сети анализа состояний. Целью работы является повышение надежности работы оборудования, уменьшения числа внезапных отказов и аварийных ситуаций за счёт оценки динамического состояния шпиндельного узла мехатронного технологического объекта. Предложен и применен метод диагностики состояния шпиндельного узла мехатронного объекта при помощи нейросети, основанной на характеристиках временной области вибрационных сигналов. Предложена структура нейросистемы. Приводятся данные, полученные в ходе практических испытаний, а также структура нейронной сети для диагностики состояния технологических мехатронных объектов.
Ключевые слова: контроль состояния, мехатронный объект, нейронная сеть, шпиндельный узел, вибрационный сигнал, характеристики временной области
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье подробно рассмотрен алгоритм построения математической модели, которая позволяет описать процесс обработки сферической поверхности, приведен анализ изменения радиуса фрезы, позволяющий подобрать оптимальные режимы резания и создать условия для автоматизации процесса.
Ключевые слова: Программное обеспечение, автоматизация процесса, сферическая поверхность, обработка сферической поверхности.
05.02.08 - Технология машиностроения , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассмотрены вопросы снижения затрат времени на принятие обоснованных решений путем автоматизации рабочего места инженера по транспорту на основе разработки и использования методики выбора и расчета количества транспортных средств для обслуживания удаленных объектов. Рассмотрен конкретный пример на основе транспортного обслуживания объектов электроэнергетики, который может быть реализован в любом программном обеспечении организации.
Ключевые слова: Автоматизация рабочего места, инженер по эксплуатации транспорта, транспортное обслуживание, объект электроэнергетики, расчет количества транспортных средств.
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта
В статье ведется анализ сетевого трафика в операционных системах WINDOWS, а также описание его инструментов, позволяющих выявить определенную избыточность сетевой активности. Авторами также ведется сравнительный анализ наиболее распространённых программных продуктов, выполняющих функции мониторинга сетевого трафика.
Ключевые слова: операционная система, системы обнаружения, сетевой протокол, анализ сетевого трафика, сети, сниффер, трафик, сетевая активность
05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Возрастающая нагрузка на систему энергоснабжения электрифицированных железных дорог приводит к повышению требований к надёжности электроснабжения. Уточнение критериев режимов технологических процессов работы автоматизированной системы борьбы с гололедообразованием на проводах тягового электроснабжения железных дорог в сложных метеоусловиях является актуальной задачей, направленной на повышение надёжности бесперебойного электроснабжения подвижного состава
Ключевые слова: плавка гололёда, расчетные коэффициенты, выбор оптимальных параметров, система тягового электроснабжения
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Тенденция перехода автономных транспортных средств с двигателей внутреннего сгорания на электропривод приводит к необходимости поиска промежуточных решений. Гибридный транспорт на данный момент является достаточно популярным компромиссом. Повышения его энергоэффективности возможно несколькими способами. В данной статье показывается программный способ на основе динамического программирования, которое позволяет оптимизировать потребление топлива за счет разделения использования двигателя внутреннего сгорания и электропривода. Также в данной работе проведено математическое моделирование схемы движения автомобиля и определение оптимального распределения скорости и заряда батареи в зависимости от разрядности системы.
Ключевые слова: Гибридный транспорт, математическое моделирование, динамическое программирование, программируемые логические интегральные схемы, двигатель внутреннего сгорания, электропривод
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Данная статья посвящена вопросам распространения радиоволн в условиях лесных массивов. Рассмотрен вопрос представления лесного массива как гетерогенной структуры с малой диэлектрической проницаемостью. Авторами проведен расчет и сравнение ослабления радиосигнала по нескольким эмпирическим моделям. Показано, что эмпирические модели учитывают гетерогенную структуру лесного массива при переходе радиоволн из свободного пространства в лесной массив.
Ключевые слова: распространение радиоволн, лесные массивы, эмпирическая модель, затухание радиосигнала, наземная подвижная связь, электродинамические характеристики гетерогенной структуры
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предмет исследования – медицинские флюорографические рентгеновские снимки грудной клетки. Обученная глубокая сверточная нейросеть осуществляет бинарную классификацию снимков и может быть использована в качестве помощника врача-рентгенолога. Для этого необходимо минимизировать ошибки первого и второго рода. Возможный подход к повышению эффективности применения нейросетей, по критериям уменьшение вычислительной сложности и качество классификации снимков – примене-ние вспомогательных подходов: предобработка изображений и предварительное вычисле-ние энтропии фрагментов. В статье представлен алгоритм предобработки рентгеновского изображения, его деления на фрагменты и вычисления энтропии отдельных фрагментов. В ходе предобработки из всего снимка выделяется интересующая область с легкими и по-звоночником, составляющая около 30-40% всего снимка, далее происходит деление сним-ка на матрицу фрагментов и вычисляется энтропия по формуле Шеннона, за счет анализа отдельных пикселей.
Ключевые слова: энтропия изображения, фрагменты, глубокая сверточная нейросеть, машинное обучение, рентгеновские снимки, вычислительный эксперимент, матрицы элементов, предобработка изображения, статистический анализ, бинарная классификация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Цель данного исследования – выполнить классификацию для формирования базы знаний в области заготовки и использования в промышленности и в социальной сфере одного из ценных видов недревесных ресурсов леса – древесной зелени. Такая база знаний необходима для синтеза новых прогрессивных процессов, машин и механизмов для заготовки и использования древесной зелени. В основу формирования классификации положен основанный на научно-техническом поиске анализ технологических и технических решений, приведенных в запатентованных в 2010-2019 гг. в Российской Федерации изобретениях и полезных моделях. В результате исследований классифицированы основные направления патентования разработок в области заготовки и использования древесной зелени.
Ключевые слова: база знаний, древесная зелень, классификация, патент
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Публикация посвящена задаче разработки демо-генетической модели адаптации вредителей к трансгенным и гибридным агрокультурам с учетом вида таксиса. Вводится предположение о том, что динамику гибридных видов агрокультур можно исследовать с помощью демо-генетических моделей. Приводится описание задачи в соответствии с особенностями роста биомассы агрокультур и динамики вредителей, а также видов таксиса. Подробно описано моделирование процессов быстрого и медленного таксиса в зависимости от поведения вредителей в конкретный момент времени с учетом вида их генотипов, влияющих на приобретение мутаций. В работе описываются особенности физиологического строения и жизненного цикла насекомых-вредителей, отражающиеся на прогнозировании их пространственной концентрации и, соответственно, прогнозировании урожайности; возможности их применения при математическом моделировании.
Ключевые слова: демо-генетическая модель, таксис, трансгенная агрокультура, гибрид, вредитель, биомасса, диффузия
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлены результаты математического моделирования надежности системы солнечного горячего водоснабжения для условий Республики Марий Эл. Рассмотрены причины отказов элементов систем горячего водоснабжения с солнечными коллекторами, проведен анализ схемы системы солнечного горячего водоснабжения четырехквартирного жилого дома. С использованием логико-вероятностного метода были составлены выражения для определения вероятности длительного простоя, кратковременного простоя, вероятности отказа по причине снижения инсоляции, суммарной вероятности отказов. Проведен расчет потребности в тепловой энергии на горячее водоснабжение для рассматриваемого объекта с числом жильцов равным 14, а также расчет доли тепловой нагрузки, покрываемой только за счет применения солнечных коллекторов. В результате подстановки значений показателей надежности элементов системы получено значение суммарной вероятности отказа в течение года 4,03∙(10^(-5)).
Ключевые слова: солнечное горячее водоснабжение, надежность, солнечный коллектор, причина отказа, моделирование надежности
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве