ivdon3@bk.ru
Предсказание профилей концентрации углерода в зависимости от параметров цементации возможно с помощью математических моделей, большинство из которых показывают хорошие результаты для аустенита Fe-C, не затрагивая влияния легирующих элементов замещения. В работе описано моделирование c использованием метода конечных элементов процесса диффузионного насыщения аустенита системы Fe-C-Cr углеродом в ходе цементации на примере стали 15Х с учетом влияния температуры, а также приводится практическое подтверждение модели. Для численного решения задачи использовали программу COMSOL Multiphysics. Установлено, что для одностадийного режима цементации применяемая модель диффузии углерода в нелегированном аустените хорошо согласуется с экспериментальными данными для аустенита системы Fe-C-Cr стали 15Х. Для двухстадийного процесса расчет концентрации углерода в поверхностном слое имеет несколько большее отклонение от экспериментальных данных, чем на большей глубине.
Ключевые слова: диффузия углерода, COMSOL, метод конечных, науглероживание, цементация, сталь, диффузия, массоперенос, легированный аустенит, моделирование, элементов
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Продемонстрировано применение строгих решений уравнений Максвелла в сферической системе координат, полученных на основе представления группы вращений, для решения задачи дифракции плоской электромагнитной волны на сфере из метаматериала. Полученные результаты моделирования свидетельствуют о возможности синтеза метаматериала, обеспечивающего минимум поля рассеяния в заданном направлении
Ключевые слова: метаматериалы, СВЧ, антенны, дифракция, уравнения Максвелла, электромагнитные волны, диэлектрическая проводимость
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье приводится решение задачи построения расписания транспортировки лесоматериалов, дано описание задачи, построена многокритериальная математическая модель. Указано, что рассматриваемая задача может быть отнесена к классу задач маршрутизации транспортных средств в общей постановке GVRP, связанных с «job-shop» задачами теории расписаний. Разработан гибридный алгоритм решения задачи на основе метода декомпозиции с использованием симплекс метода и генетического алгоритма. Проведено тестирование, которое показало эффективность использования разработанного метода на реальных данных лесозаготовительных предприятий. Результаты апробации численных методов на реальных данных позволяют говорить о снижении времени простоя комплексов лесотранспортных машин, и увеличении объема древесины, перевозимого в течение периода планирования. Научные результаты, представленные в статье, использованы при разработке программной системы планирования и управления лесозаготовительным предприятием «Opti-Wood» компании Opti-Soft.
Ключевые слова: лесозаготовительное производство, GVRP, оптимизация, теория расписаний, оперативная логистика, генетический алгоритм
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства
Проведены исследования по оценке влияния обжига на удельные активности и эффективные удельные активности глинистых горных пород. Корреляционные анализ позволил установить зависимости между исследованными характеристиками. Это позволило построить модель полиномиальной регрессии для удельных активностей и эффективной удельной активности естественных радионуклидов. Результаты исследований позволяют, используя полученные уравнения регрессии и технологические режимы производства уменьшить эффективную удельную активность и, следовательно, дозы облучения населения от этих материалов.
Ключевые слова: естественная радиоактивность, обжиг, глинистые горные породы, радионуклид, корреляционный анализ, полиномиальная регрессия
Рассмотрено решение навигационной задачи на основе тесной интеграции инерциально-спутниковых навигационных систем, комплексируемых с одометром, в самом общем случае – без упрощающих допущений о модели объекта, о траектории его движения и т.д. Эффективность полученного решения при пропадании спутниковых сигналов проиллюстрирована результатами численного эксперимента.
Ключевые слова: тесная интеграция, инерциально - спутниковые навигационные системы, одометр, нелинейный фильтр Калмана, непрерывно-дискретная фильтрация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Рассмотрено решение задачи навигации на основе тесной интеграции инерциально-спутниковых навигационных систем, комплексируемых с одометром, и аппроксимации траектории движения объекта с помощью электронных карт (ЭК) совокупностью ортодромических траекторий. С учетом дискретного характера спутниковых измерений оценка параметров движения осуществляется последовательным применением двух нелинейных гауссовских фильтров: непрерывного – на интервале между спутниковыми измерениями (в т.ч. при их пропадании) и дискретно-непрерывного – при их появлении. Полученные таким образом оценки параметров движения, реализуемые на ортодромической траектории, имея минимальную размерность, обеспечивают принципиально точную привязку оцениваемых координат к истинной траектории движения, определяемой ЭК.
Ключевые слова: тесная интеграция, инерциально-спутниковые навигационные системы, одометр, электронные карты, ортодромическая траектория, гауссовский фильтр
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В статье рассматриваются вопросы связанные с разработкой оптимальной структуры нейронных сетей. Одной из важнейших проблем, при синтезе нейроконтроллеров является обеспечение оптимального количества нейронов и соотношения связей между слоями сети. Необходимо добиться компромисса между представительскими возможностями сети, и объёмом памяти, который потребуется для её хранения. В статье приводится ряд эвристических правил, позволяющий достичь подобного компромисса за счет ограничения количества связей каждого нейрона.
Ключевые слова: нейронные сети, нейроконтроллер, ассоциативная память, машинное обучение, оптимизация
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассматривается вопросы автоматизации производственных процессов, направленные на повышение эффективности действующих предприятий и организации новых предприятий, обеспечивающих снижение потерь древесных ресурсов, затрат энергии и времени на всех этапах промышленного лесопользования.
Ключевые слова: автоматизированные системы управления, методы моделирования, алгоритм, процессы промышленного лесопользования
Рассматривается практическая апробация использования программного модуля синтеза топологии в сквозном маршруте проектирования микросхем, построенного на базе модулей САПР одной из ведущих фирм, Cadence Design Systems. Совместимость системы с модулями Cadence достигается за счёт использования входных и выходных файлов в общепринятых форматах обмена проектами. Разработанная программная система может использоваться как на этапе трассировки соединений, так и полностью выполнять синтез топологии, решая задачи размещения элементов проекта и прокладки трасс. Разработанный маршрут апробирован на трёх проектах микросхем на основе аналого-цифрового БМК (КМОП-технология на объёмном кремнии с проектными нормами 2,6 мкм) и может быть использован при проектировании цифровых и аналого-цифровых микросхем на основе БМК, выполненных по технологии с одним слоем коммутации. Полученные положительные практические результаты позволяют сделать вывод о корректности разработанных алгоритмов и работы системы в целом.
Ключевые слова: топологический синтез, интегральная схема, маршрут проектирования, задачи размещения и трассировка
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье приведен краткий обзор применения методов математического моделирования для анализа и оптимизации технологических процессов в лесопромышленном комплексе.
Рассмотрены некоторые особенности математического описания сквозных процессов лесопромышленных производств на примере технологии заготовки древесины с производством оцилиндрованных бревен для деревянного домостроения с применением теории очередей.
Основным выводом работы является то, что для оценки эффективности сквозных технологий лесопромышленных производств достаточно использовать математический аппарат теории очередей, где применяются адаптированные и хорошо разработанные модели массового обслуживания. Для более детального анализа целесообразно использовать методы имитационного моделирования.
Ключевые слова: Сквозной технологический процесс, деревообработка, оцилиндровка, теория очередей, лесопромышленные производства, деревянное домостроение
05.02.22 - Организация производства (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Статья посвящена выявлению причин специфического поведения аргиллитоподобных глин сочинской свиты при их вскрытии и взаимодействии с водой. В статье кратко изложены история формирования породы, начиная от осаждения первичного глинистого материала на дно седиментационного бассейна до преобразования его в высоколитифицированную глинистую породу, описан механизм формирования контактов между глинистыми частицами и тип сформировавшихся контактов.
Ключевые слова: Аргиллитоподобная глина, инженерная геология, катагенез, обвал, строительство, набухание, плотность грунта, подрезка дороги
25.00.08 - Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Существующие подходы к тесной интеграции бесплатформенных инерциальных и спутниковых систем навигации, основанные на линеаризации навигационных измерений и моделей погрешностей измерителей, неприменимы для автомобильной техники. В канонической форме синтезирована стохастическая модель, адекватно отражающая процессы произвольного движения транспортного средства. Модель может быть использована для построения нелинейных фильтров с целью оптимальной оценки текущих навигационных параметров автомобиля.
Ключевые слова: транспортное средство, стохастическая модель, интегрированная навигационная система
Проведена серия испытаний по резке заданного сплава 10Х12НВМФА с целью экспериментального определения оптимальных параметров резки. Также были проведены исследования по определению влияния технологического газа (кислорода) на скорость резки, определено влияние скорости реза на ширину реза. В результате экспериментальных исследований определены оптимальные параметры резки.
Ключевые слова: лазерная резка,скорость резки,боковая стенка реза, давления кислорода, производительность
Научные направления кафедры охватывают разработку энергосберегаю-щих мероприятий и исследований, позволяющих внедрять в производство рациональный алгоритм работы автоматических систем управления темпера-турным режимом, позволяющий уменьшить расходы на потребление топлив-но-энергетических ресурсов;
• энергосберегающий и более надежный привод масляных выключателей на основе цилиндрического линейного двигателя;
• инновационные светотехнические установки,
• мониторинг аварийных выбросов загрязняющих веществ в водную среду:
• экспресс методов ранней диагностики заболевания животных на основе фо-топлетизмографии и анализа пульсовых кривых;
• систем автоматического управления в защищенном грунте:
• метанового сбраживания отходов и т.д. Перечисленные направления научных исследований позволяют повысишь конкурентоспособность предприятий АПК Удмуртской Республики
Ключевые слова: LED-осветительные (облучательные) установки; линейный цилиндрический асинхронный двигатель; биогазовые установки; алгоритм работы автоматических систем;аварийные выбросы загрязняющих веществ (фотоплетизмография); светодиоды, АСУ температурным режимом
05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве
Проведены измерения парциального давления углекислоты на различных очистных сооружениях канализации. Выявлено, что парциальное давление углекислого газа может являться показателем экологичности работы очистных сооружений. Для оперативного контроля работы канализационных очистных сооружений предложено применять показатель окислительно-восстановительных процессов - rH2. Для упрощения расчетов эмиссии углекислого газа разработан программный комплекс
Ключевые слова: эмиссия парниковых газов, эмиссия диоксида углерода, парциальное давление углекислого газа, обработка сточных вод, программный комплекс
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов