ivdon3@bk.ru
Проведены исследования круговой цилиндрической сетчатой оболочки с дополнительными стержнями и повышенной жесткостью опорных ребер. В рамках поиска оптимальной конструкции использован критерий рационального расхода материала. По результатам исследований выявлены закономерности распределения силовых факторов и параметров деформирования. Выполнена оценка степени активности работы и уязвимости к деформациям. Проанализированы опасные участки поверхностей, получены мозаики усилий и перемещений. Определен вклад элементов подкрепления и выявлено влияние жесткости опорных ребер. Достигнута существенная разгрузка пространственной конструкции и зафиксирован высокий уровень сопротивления воздействиям. Получено значительное снижение расчетных показателей.
Ключевые слова: цилиндрическая сетчатая оболочка, подкрепление стержнями, жесткость опорных ребер, оптимизация, усилия, перемещения, расход материала
Немаловажными в трубопроводных системах являются трубопроводные арматуры, к которым относятся поворотные обратные затворы (далее ПОЗ). Основная функция данного конструктивного элемента - предотвращение аварийных ситуаций в трубопроводных системах. Принцип работы основан на закрытии запорного устройства в случае изменения направления потока транспортируемой среды. Это обеспечивает надежное управление потоком и предотвращение обратного потока среды в трубопроводе. ПОЗ обеспечивают надежность, герметичность и безопасную эксплуатацию систем, а также долговечность с учетом требований безопасности. В статье рассматривается проектирование и расчёт поворотных обратных затворов. Целью разработки такого модельного ряда является создание долговечной и надёжной конструкции, которая сможет обеспечить во время всего срока службы безопасную эксплуатацию на производстве с различными параметрами рабочей среды. Для подтверждения параметров надёжности и работоспобности конструкции проведён прочностной расчёт поворотных обратных затворов. В результате числового моделирования всех разработанных обратных затворов, рассчитанные показатели позволяют дать затворам положительную оценку и подтверждают соответствие техническим требованиям.
Ключевые слова: поворотный обратный затвор, моделирование, математическое моделирование, метод конечных элементов, расчёт показателей надёжности
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.6 - Гидротехническое строительство, гидравлика и инженерная гидрология (технические науки)
Движение робототехнических систем может происходить в условиях помеховых возмущений, разных по качеству и мощности. В этом случае актуальной задачей является корректировка исходной спланированной траектории движения робота для уклонения последнего от действия указанных источников с целью максимизации некоторого функционала качества. Последний целесообразно связать с вероятностью успешного прохождения целевой траектории в поле помеховых воздействий. Особенностью такой корректировки является сложность оптимизации соответствующих функционалов вероятности, что приводит к необходимости развития приближенных методов оптимизации, базирующихся, однако, на достаточно точном расчете самих вероятностей успешного прохождения для каждой конкретной траектории. В настоящей статье предлагается такая приближенная методика корректировки, позволяющая эффективно обходить источники помех, заданных своими известными областями действия и характеристическими вероятностными функциями. Эта методика базируется на итерационной процедуре последовательных приближений к такой траектории, которая обладает заданной вероятностью успешного прохождения.
Ключевые слова: робототехнический комплекс, источники-репеллеры, планирование движения, вероятность успешного прохождения, итерационная процедура, целевой функционал
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.4 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы
В данной статье рассматривается вопрос особенностей измерения и прогнозирования изменений приземной напряженности электрического поля в атмосфере. Приводятся результаты измерений напряженности атмосферного электрического поля. Рассматриваются возможности прогнозирования изменений приземной напряженности электрического поля, включая использование численных моделей, а также использование результатов измерений как индикатора опасных явлений погоды. Обсуждаются перспективы использования прогнозирования вариаций приземной напряженности электрического поля для прогнозирования неблагоприятных погодных явлений и значимость мониторинга напряженности атмосферного электрического поля для понимания глобальных процессов изменения климата и влияния электрического поля на здоровье человека и окружающую среду. Подводятся некоторые итоги и отмечаются перспективы развития данной области исследований.
Ключевые слова: электрическое поле, приземный слой атмосферы, измерения, методы, прогнозирование, моделирование вариаций напряженности поля
1.6.18 - Науки об атмосфере и климате , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Ремонтно-реставрационные вяжущие и составы на их основе необходимы прежде всего для ремонта, восстановления и реставрации объектов культурного наследия как Российской Федерации, так и зарубежья. К ним предъявляются особые требования, поэтому проведение сопутствующих инженерно-изыскательских, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ является важным условием для разработки современных научно выверенных, практически проверенных и востребованных на практике ремонтно-реставрационных материалов. Одним из главных условий для практической реализации предполагаемого инвестиционного проекта является наличие в регионе и стране минерально-сырьевой базы. Ресурсный потенциал карбонатных, галогенных и глинистых пород в полном объеме представлен в горной части Чеченской Республики (ЧР). На основе результатов исследовательских и поисковых работ на территории ЧР выделены 6 прогнозных площадей, перспективных на выявление месторождений карбонатного, галогенного и глинистого сырья, в основном в качестве известкового, цементного и многоцелевого назначения. В работе использованы методы аналитических исследований и научных обобщений, экспертных оценок, моделирования процессов и системного анализа. Выполнена классификация неорганических вяжущих веществ, в которую впервые вошли органо-неорганические вяжущие и добавки в ремонтно-реставрационные вяжущие вещества и составы. В результате поисковых исследований предложено производить ремонт, восстановление и реставрацию памятников истории и культуры с применением разработанных в КНИИ имени Х.И. Ибрагимова РАН современных технологий и материалов для ремонтно-реставрационных работ. Для оценки и корректировки научной проблемы, связанной с разработкой ремонтно-реставрационных вяжущих и ремонтно-реставрационных составов, выполнен обзор исторического опыта. Разработана концепция развития нового научного направления «Высокопрочные композиционные материалы на основе известковых (гидравлических и гидратных), гипсовых (гипсовых и ангидритовых) и магнезиальных вяжущих веществ для ремонта и реставрации памятников культурного наследия».
Ключевые слова: ремонтно-реставрационные вяжущие, ремонтно-реставрационные составы, известь гидравлическая, известь гидратная, гипс, ангидрит, доломит, магнезиальные вяжущие, карбонизация, декарбонизация, карбонатное сырье, цементное сырье, глины, известняки
В данной работе рассмотрена возможность применения графовых нейронных сетей для изучения структуры медных центров цеолитов. Используемый для обучения нейронной сети набор данных был подготовлен с использованием программного комплекса FDMNES на основе метода конечных разностей и содержал более 2100 Cu K-XANES спектров для Cu-MOR. В результате выполненного исследования графовые нейронные сети продемонстрировали возможность воспроизведения Cu K-XANES спектра, соответствующего конкретной модели медного центра в каркасе цеолита.
Ключевые слова: цеолит, морденит, атомная структура, XANES, машинное обучение, графовые нейронные сети
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.8 - Физика конденсированного состояния
Рассматриваются принципы и результаты формирования классификационных таблиц «Вспомогательные ресурсы» и «Трудовые ресурсы» классификатора строительной информации. Рассмотрен существующий мировой опыт классификации данных для разработки и ведения информационных моделей (ИМ) объектов капитального строительства (ОКС) и способов организации данных, ассоциированных с ИМ: OmniClass (США), Uniclass 2015 (Великобритания) и Cuneco Classification System (CCS, Дания). Разработанные классификационные таблицы могут применяться при оформлении и ведении ИМ ОКС для идентификации вспомогательных и трудовых ресурсов, при создании процессных карт и календарно-сетевого планирования, для разработки проектной документации в области организации строительства и оценки сметной стоимости, для стоимостного анализа инвестиционно-строительных процессов и определения трудозатрат.
Ключевые слова: классификатор строительной информации, информационное моделирование, информационная модель объекта капитального строительства, классификационная система, вспомогательные ресурсы, трудовые ресурсы
Целью данной работы является реализация и сравнение генетических алгоритмов в рамках задачи обучения с подкреплением для управления неустойчивыми системами. Неустойчивой системой будет выступать объект CartPole Open AI GYM, который моделирует балансирование стержня, шарнирно-закрепленного на тележке, которая движется влево и вправо. Задачей является удержание стержня в вертикальном положении максимально продолжительное время. Управление данным объектом реализовано с помощью двух методов обучения: нейроэволюционный алгоритм (NEAT) и многослойный перцептрон с применение генетических алгоритмов (DEAP).
Ключевые слова: машинное обучение, нереволюционные алгоритм, генетические алгоритмы, обучение с подкреплением, нейронные сети
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Статья посвящена автоматизации парильного помещения бани, описанию её функциональной схемы и рассмотрению каждого элемента системы с точки зрения их функционала и конструктивных особенностей. Система состоит из датчиков, регистрирующих различные микроклиматические параметры бани, исполнительных устройств и контроллера с сенсорной web-панелью для задания желаемых условий. Данное решение отличается обеспечением высокой безопасности и значительной пользы для здоровья человека.
Ключевые слова: автоматизация, парильное помещение, микроклиматические параметры бани, датчики, исполнительные устройства, контроллер, повышение безопасности, оптимизация процессов управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье представлены результаты экспериментальных исследований по изучению изменения концентрации активного хлора в воде, обработанной гипохлоритом натрия при воздействии на неё УФ-излучения и её контакте с поверхностью бетона. Полученные результаты исследований направлены на изучение и решение проблемы отсутствия остаточного активного хлора в наиболее удаленных точках водоразбора крупных городов имеющих большую протяженность водоразводящих сетей.
Ключевые слова: обеззараживание воды, гипохлорит натрия, хлорирование, дезинфекция, остаточный активный хлор
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
В статье рассматриваются современные подходы к расчету закладных деталей с помощью наиболее распространенных в проектной среде вычислительных комплексов. Основной целью работы является сравнительный анализ напряженного-деформированного состояния опорных пластин и анкерных стержней при расчете в различных вычислительных комплексах для получения наиболее достоверных и полных результатов необходимых проектировщику для обеспечения надежности при проектировании узлов строительных конструкций. Помимо вышеизложенного в статье акцентируется внимание на обеспечении жесткости опорных пластин, в случае соблюдения которой, узловой конструктивный элемент способен выдерживать однократное импульсное воздействие.
Ключевые слова: вычислительные комплексы, закладные детали, методы расчета, расчетные ситуации, коэффициент динамичности, прочностные показатели
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Статья посвящена моделированию подогрева мазута с помощью импульсного потока течения жидкости в программном модуле SolidWorks Flow Simulation. В дальнейшем использование данного технологического решения может рассматривать целый ряд отраслей в РФ и за рубежом. Целью данной статьи является описание результатов компьютерной модели исследуемого технологического процесса. Компьютерный расчет модели подогрева мазута с помощью импульсного потока позволяет оценить эффективность процесса и определить оптимальные параметры для достижения максимальной эффективности. Что поможет снизить затраты на подогрев мазута и повысить эффективность работы промышленного оборудования предприятий.
Ключевые слова: мазут, масло, теплоноситель, ударный узел, мембранный насос, импульсный поток, турбулентный режим, кавитация, SolidWorks Flow Simulation
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
В работе представлено описание процедуры проведения конкурса регрессионных моделей на основе статистических данных для Восточно-Сибирской железной дороги. При этом предполагается построение множества аддитивных альтернативных вариантов модели с последующим выбором лучшего варианта на основе привлечения ряда критериев адекватности. В качестве выходной переменной модели выделена выгрузка вагонов, а входными переменными являются: средний вес брутто грузового поезда, случаи отказов технических средств 1 – 2 категории эксплуатационного характера, рабочий парк грузовых вагонов. Реализация конкурса моделей позволила построить свыше двухсот альтернативных вариантов, из которых была выбрана лучшая альтернатива при помощи методов многокритериального выбора, основанных в данном случае на непрерывном критерии согласованности поведения.
Ключевые слова: железнодорожный транспорт, математическая модель, регрессионный анализ, метод наименьших квадратов, конкурс моделей, критерии адекватности, многокритериальный выбор
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Представлены исследования, направленные на управление структурообразованием, регулирование состава и свойств вспучивающихся огнезащитных композитных покрытий (огнезащитных композитов) для обеспечения огнестойкости строительных конструкций. В работе на основе топологического анализа и моделирования структурообразования оптимизирован компонентный состав шунгита в огнезащитных композитах с требуемыми теплофизическими и прочностными характеристиками. Экспериментально установлена взаимосвязь структурных характеристик, изменения минерально-фазового состава и свойств огнезащитных композитов при высокотемпературном воздействии. Расчетно-аналитическим методом установлена эффективность огнезащитных композитов для повышения огнестойкости железобетонных конструкций. Полученные данные позволили развить представления о механизме структурообразования при взаимодействии частиц шунгита во вспучивающейся цементной системе при высокотемпературном нагреве и обоснованно подойти к созданию эффективных огнезащитных композитов для огнестойких строительных конструкций
Ключевые слова: огнезащитные композиты, вспучивающиеся покрытия, шунгит, гранулометрия компонентов, оптимизация состава, моделирование структуры, структурообразование композитов, минерально-фазовый состав, свойства композитов, огнестойкость конструкций
В работе представлено исследование водостойкости соединений несущих клееных деревянных конструкций на отечественных меламино-мочевино-формальдегидных клеях (ММФК). Показана высокая относительная прочность образцов, высушенных после вымачивания и кипячения выше установленной для повышенной группы водостойкости. Дана оценка водостойкости для трех рецептур динамика роста трещин вследствие влияния влажностного фактора ММФК.
Ключевые слова: меламино-мочевино-формальдегидные клеи, деревянные конструкции, водостойкость клеевых соединений, прочность