Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом

Приведены сведения о физических основах и технологиях применения методов и средств неразрушающего контроля в машиностроении. Подробно рассмотрены магнитный, вихретоковый и капиллярный методы и требования к материалам и изделиям, повышающие или ограничивающие возможности методов. Приведены сравнительные характеристики основных параметров неразрушающего контроля нарушений сплошности материалов изделий. Представлены справочные материалы для решения задач контроля.

В учебно-методическом пособии представлены задачи по практико- ориентированной подготовке, включающей практические задания, лабораторные работы и расчетно-графическое задание, а также краткие теоретические сведения. В пособии изложены материалы, изучение которых поможет освоить основные положения теории надежности с целью обеспечения надежности электроэнергетических систем на различных стадиях управления: проектировании и эксплуатации.

Настоящее учебное пособие содержит материал по теории динамических систем и методам их качественного исследования. Приведены основы бифуркационного анализа динамических систем. Цель пособия – показать эффективность методов и приемов качественного исследования динамических систем, что несомненно способствует расширению набора используемых методов и подходов магистрантов в их исследованиях и разработках устройств электроники и наноэлектроники.

Пособие составлено на базе 40-летнего личного опыта работы автора на отечественных и зарубежных предприятиях микроэлектронной отрасли. Рассмотрена совокупность вопросов организации и использования в серийном производстве субмикронных интегральных микросхем (ИМС) методов непосредственного производственного (in-line) контроля тонкопленочных материалов – основы современных ИМС. Приведены примеры приборов контроля и возможностей их применения для характеризации процессов получения и свойств тонких пленок. Рассмотрены решения технологических задач с помощью in-line методов на примере важнейшего узла ИМС – диэлектрической планаризируемой изоляции между транзисторным уровнем (FEOL) и первым уровнем металлизации (BEOL) микросхем. Проанализирован подход к квалификации технологических процессов/оборудования для создания тонких пленок в производстве, изложены примеры проведения исследований технологической направленности. Показаны необходимость и возможности использования вместе с in-line методами также методов контроля at-line (в лабораториях вне производства) и off-line (в специализированных аналитических организациях). В пособии использованы и пояснены многочисленные англоязычные термины, принятые в технологиях и производстве интегральных микросхем.

Рассматриваются основные понятия, приемы анализа электрических цепей в различных режимах работы, в том числе и в переходных процессах с использованием возможностей программы MathСad и компьютерного моделирования. Курс теоретических основ электротехники предполагает, что при анализе электрических цепей важное значение имеет получение точного результата. Как правило, последнее обстоятельство приводит к необходимости проведения большого объема вычислительной работы. Если расчет проводится один раз и цепь относительно простая, оправдано применение логарифмической линейки, калькулятора, программы Excel и других несложных вычислительных систем. Если цепь содержит только линейные элементы, но расчет необходимо сделать много раз при изменяющихся по величине параметрах, то требуется использование мощных вычислительных систем и эффективных методов описания режима работы анализируемых цепей. Это особенно актуально при анализе переходных процессов при наличии в схеме нелинейных элементов. Матричный метод описания схемы электрической цепи и применение программы MathСad во многом отвечает всем требованиям по эффективному анализу сложных электрических схем.

В учебном пособии рассмотрены математические модели и вопросы имитационного моделирования импульсных преобразователей электрической энергии. Учебное пособие может быть использовано при изучении дисциплин «Моделирование систем управления устройств силовой электроники» и «Специальные главы теории автоматического управления».

В работе рассмотрены линейные пассивные элементы и узлы микроволновой техники. Приведены также общие указания к выполнению расчетно-графического задания.

Дана разносторонняя характеристика широко распространенного в промышленности и быту электротехнологического оборудования – установок резистивного нагрева. Классификация по принципу действия, уровню рабочей температуры, режиму работы и конструктивным признакам, технологическое назначение, тесно связанное с конструкцией, – вот далеко неполный перечень вопросов, отраженных в учебном пособии. Широко представлены конструкции и номенклатура реально действующего оборудования.

Предлагаемое учебное пособие содержит методологическую основу конструирования электромеханических преобразователей энергии. Особое внимание уделяется наиболее нагруженному в механическом отношении элементу – валу электрической машины. В пособии описан ряд современных подходов к расчету жесткости, прочности и критической частоты вращения валов, позволяющих студенту обосновать принимаемые конструктивно-технические решения, кроме того, содержатся примеры расчета валов электрических машин различных конструктивных схем.

Пособие посвящено вопросам компьютерного моделирования различных сенсоров и микросистем, из числа разработанных и применяющихся в настоящее время, при помощи системы инженерного моделирования ANSYS. При этом основной акцент в пособии поставлен на описании различных методик и особенностей их реализации в рамках системы ANSYS, которые могут применяться для целей практического моделирования кремниевых механических сенсоров и микросистем. Пособие представлено как вводный курс лабораторных работ по дисциплинам «Физические основы микро- и наносистемной техники» и «Микродатчики». Первый раздел – это по сути обзор возможностей системы ANSYS при помощи приложения ANSYS Help Viewer. Второй раздел посвящен технологии пошагового создания геометрии простейших объектов. В приложении дается краткое описание метода конечных элементов, с точки зрения его применения к решению задачи моделирования и проектирования сенсоров и микросистем.

В учебном пособии приведены теоретические сведения о механических, электрических, магнитных и тепловых свойствах материалов. Рассмотрены конструкционные, проводниковые, полупроводниковые, диэлектрические, магнитные, огнеупорные и теплоизоляционные материалы как компоненты электротехнического и электротехнологического оборудования.

В пособии рассмотрены вопросы теории электрических машин, изложены основы математического моделирования переходных процессов и приведены примеры решения практических задач.

В учебном пособии кратко излагается теоретический материал, необходимый для получения представления о назначении, устройстве и работе основных типов гидромашин, применяемых в различных отраслях техники. Основное внимание уделено объёмным машинам и объёмным приводам, несколько меньшее – динамическим.

В учебно-методическом пособии рассмотрены принципы проектирования автономной ветродизельной станции для электроснабжения населенных пунктов.

Пособие содержит теоретический материал, условия заданий, примеры решения задач. Рекомендуется использовать для аудиторной и самостоятельной работы студентов.

Рассмотрены основные требования к вакуумным системам современных источников синхротронного излучения (СИ), особенности их проектирования и расчета. Основной акцент сделан на определяющую роль поверхности в сверхвысоковакуумных установках. Рассмотрены современные подходы к использованию компактных комбинированных насосов, распределенных насосов на основе геттерных материалов и покрытий в реализации эффективной откачки остаточных газов в протяженных вакуумных системах.

Пособие посвящено рассмотрению проблем применения высоковольтного электропривода, широко применяемого в промышленности. Выделены такие направления, как электроприводы нефтеперекачивающих и компрессорных станций при транспортировке углеводородов и газа; электроприводы мощных вентиляционных агрегатов и дымососов в различных отраслях народного хозяйства; электроприводы насосных установок; тяговые электроприводы в железнодорожном транспорте; электроприводы шахтных подъемных машин; электроприводы прокатных станов и др. Среди высоковольтных электроприводов большой (более 100 кВт) и средней (менее 100 кВт) мощности наиболее распространены асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, асинхронные электродвигатели с фазным ротором и синхронные электродвигатели. Задачей пособия является разработка математического аппарата, подхода и методики к разработке систем управления высоковольтными электроприводами. Цель пособия – дать необходимые знания для разработки принципов и подходов к выбору топологии силовой схемы высоковольтного электропривода, а также к построению алгоритмов управления электроприводом.

Учебное пособие составлено в соответствии с программой подготовки студентов по специальности «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей». В нем содержатся основные материалы по изучению топливной системы современного турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой, предусмотренные учебными планами соответствующих образовательных программ направления 24.03.04 – Авиастроение (бакалавры), реализуемых в Новосибирском государственном техническом университете.

В учебно-методическом пособии проанализированы особенности решения конструкций зданий и сооружений объектов использования атомной энергии, приводятся описание и примеры конструктивных решений защитных стен и перекрытий в несъемных опалубках, рассмотрены факторы, которые следует учитывать при разработке объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений АЭС при использовании несъемных опалубок.

В учебно-методическом пособии изложены современные научно-технические и научно-организационные требования к объектам атомной энергетики для всех стадий жизненного цикла на примере блоков АЭС. Основное внимание уделено зданиям, сооружениям, строительным материалам и защитным конструкциям в зданиях и сооружениях АЭС.

В учебно-методическом пособии приведена общая методика расчёта конденсационных теплогенераторов, даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и курсовому проектированию, разъяснён порядок выполнения расчётов по дисциплине «Теплогенерирующие установки».

Учебное пособие посвящено вопросам проектирования микрополосковых отражательных антенных решеток, использующих технологию изготовления объемных интегральных микросхем (ОИС) СВЧ. Большинство вопросов, подробно рассмотренных в данном пособии, ранее в учебной литературе не рассматривались и освещались лишь в периодических изданиях и трудах научных конференций, которые были практически недоступны студентам. Целесообразность издания настоящего пособия, имеющего междисциплинарный характер, обусловлена необходимостью обеспечения учебного процесса по образовательным программам бакалавриата и специалитета по дисциплинам «Электроника» и «Специальные радиоэлектронные устройства».

В учебном пособии представлены материалы лекций и лабораторный практикум по дисциплине «Методы математического и компьютерного моделирования элементов и устройств инфокоммуникационных систем». Учебное пособие подготовлено в рамках проекта «Разработка нового учебного курса "Методы математического и компьютерного моделирования элементов и устройств инфокоммуникационных систем"» - победителя грантового конкурса для преподавателей магистратуры 2022/2023 Стипендиальной программы Владимира Потанина.

Учебное пособие включает описание этапов разработки импульсных устройств, рассматривает пути достижения требуемых технических характеристик.

Изложены современные тенденции развития спутниковых сетей связи на базе геостационарных спутников-ретрансляторов с использованием технологии HTS. Проведен анализ основных путей и способов реализации спутниковых сетей связи с высокой пропускной способностью с использованием многолучевых приемо-передающих антенн, коммутации информационных потоков на борту. Рассмотрены методы уплотнения и разделения каналов, а также протоколы многостанционного доступа.

Изложены современные тенденции развития спутниковых сетей связи на базе негеостационарных спутников-ретрансляторов. Проведен анализ основных принципов построения сетей связи, их преимуществ и недостатков, параметров орбитальных группировок. Рассмотрены методы разделения и уплотнения каналов связи, управления информационными потоками, модуляции сигналов, экономного использования полосы частот и маршрутизации сообщений. Проведен анализ существующих и перспективных проектов спутниковых сетей связи с высокой пропускной способностью с использованием многолучевых приемо-передающих антенн, коммутации информационных потоков на борту.

Кратко изложены принципы построения и расчета центров обслуживания вызовов, которые широко представлены в телекоммуникационных сетях Российской Федерации. Рассмотрена последовательность обслуживания вызовов. Изложены подходы к проектированию центров обслуживания вызовов различного назначения. Учебно-методическое пособие предназначено для формирования необходимых компетенций у студентов вузов связи при проведении практических занятий и курсового проектирования.

Рассмотрены роль информации в современном обществе и основы концепции Международного союза электросвязи «Будущие сети» – «Future Networks»: основные цели и свойства будущих сетей, архитектура и свойства сетевой виртуализации, принципы энергосбережения в будущих сетях, умные всепроникающие сети SUN.

Систематически и подробно рассмотрено решение уравнений электродинамики в дифференциальной форме как решение волнового уравнения или уравнения Гельмгольца для векторных потенциалов в задачах возбуждения электромагнитных полей различными источниками в неограниченном однородном пространстве. Подробно разобраны параметры полей сферической, цилиндрической и плоской волн, поверхностной волны. Изложены основные теоремы и принципы электродинамики; основы теории открытых и закрытых направляющих систем и объёмных резонаторов; рассмотрены электромагнитно-волновые явления, возникающие при отражении плоской волны от плоской поверхности раздела сред, и явления рассеяния и дифракции электромагнитного поля, соответствующие прикладным задачам радиотехники. Особое внимание уделено физической интерпретации явлений электромагнетизма. Все разделы книги снабжены контрольными вопросами.

Пособие содержит требования к выпускной квалификационной работе магистра, порядок ее подготовки, правила оформления и критерии оценивания, а также методические рекомендации по ее организации и выполнению, подготовленные с учетом предыдущих разработок авторов, а также их опыта практической работы с магистрантами в МТУСИ, ПГТУ и других вузах страны.

Представлены задания и приведены алгоритмы решения ряда типовых задач, решаемых в аппаратуре потребителя сигналов глобальных спутниковых радионавигационных систем (ГНСС): формирование псевдошумовых сигналов, траекторные определения навигационных космических аппаратов по данным оперативной и неоперативной информации, оценка геометрического фактора и доступности навигации, определение абсолютных координат приёмника ГНСС, а также оценка состояния измерительного процесса, осуществляемая при помощи Калмановского фильтра.

Проанализированы существующие системы инерциальной навигации и перспективы их развития. Приведены типы, состав и характеристики устройств и систем, содержащих интегрированную навигационно-спутниковую навигационную систему (ИНС/СНС). Описаны области применения ИНС/СНС в системах БПЛА, высокоточной аэрофотосъёмки, на автотранспорте, в системах управления ориентацией космических аппаратов. Рассмотрено решение задач навигации и ориентации автономными системами, определение координат транспортного средства по данным спутниковых измерений и измерений инерциального блока.

Рассмотрены вопросы метрологии и снижения уровня интермодуляционных искажений радиосигналов сверхвысокочастотного диапазона в усилителях их мощности, функционирующих с непостоянной огибающей с учетом эффекта памяти. Анализируются возможности достижения компромиссных решений между энергетической эффективностью, линейностью, расширением информационной полосы частот, требованиями электромагнитной совместимости и технико-экономическими показателями. Сопоставлены характеристики вакуумных и твердотельных активных элементов для бортового космического применения. Приведен обзор схем построения усилителей мощности с высокой линейностью и энергетической эффективностью, аналоговых, цифровых и алгоритмических технических решений по их линеаризации, включая адаптацию к изменению параметров окружающей среды. Рассмотрены причины появления, способы измерения и методы снижения пассивных интермодуляционных искажений сигналов в антенно-фидерных цепях и входных каскадах приемопередающих устройств, которые ранее считались линейными. Показаны пути и способы снижения их уровня до допустимого. Представлены результаты оригинальных исследований и научно-технических разработок.

Изложены основные разделы дисциплины «Электротехника, электроника и схемотехника». Приведено описание четырнадцати лабораторных работ. Каждая работа сопровождается теоретическим материалом в форме конспективного изложения основных разделов лекций, примерами расчетов и моделирования электрических цепей и электронных схем, расчетными домашними заданиями по обработке экспериментальных результатов. Компьютерный лабораторный практикум построен на базе новой облачной среды схемотехнического проектирования TINACloud компании DesignSoft, подключение пользователя к которой происходит через Интернет в любом месте и в любое время без установки программы на собственном устройстве с использованием как настольного компьютера, так и различных мобильных устройств (ноутбуков, планшетов, смартфонов) и предназначен для формирования навыков, умений и компетенций в расчетах и экспериментальных исследованиях электрических цепей и электронных схем. Пособие может быть использовано как при традиционных, так и дистанционных технологиях обучения студентов.

Пособие состоит из 18 лекций, содержащих теоретический материал, задачи для решения, схемы для моделирования, контрольные вопросы, и соответствует программе дисциплины «Электротехника». Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в бесплатную студенческую версию программы TINA-TI и исследовать самостоятельно её работу. Пособие содержит дополнительные главы – резонансные контуры, электрические фильтры, двухполюсники, цепи с распределёнными параметрами, которые представляют интерес для углублённого понимания курса.

Изложены основные разделы дисциплины «Электроника». Рассмотрена элементная база современной электроники – полупроводниковые электронные приборы, операционные усилители, автогенераторы, цифровые микросхемы, аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, источники питания, микропроцессорные устройства и т.д. Помимо аналитических и графических методов расчёта представлена обширная информация по использованию бесплатной студенческой версии программы компьютерного моделирования электронных схем TINA-TI. Отличительной особенностью книги является то, что любую изучаемую схему можно загрузить в программу TINA-TI и испытать самостоятельно её работу. Знакомство с программой TINA-TI поможет студентам в будущем успешно применять профессиональные версии этой программы, а также аналогичные программы проектирования. Пособие содержит схемы для самостоятельного моделирования и экспериментального исследования электронных устройств.

В учебном пособии приведен материал, необходимый для полноценного освоения курса «Электрическое и электромеханическое оборудование» обучающимися по программам среднего профессионального звена.

Методические указания содержат лабораторные работы, которые выполняются на персональном компьютере с применением программы схемотехнического моделирования «Micro Сар 8». Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows 2000/ХР. Демонстрационную версию программы можно свободно получить по сети Internet, воспользовавшись сайтом фирмы разработчика, поэтому использование демо-версии этой программы моделирования в учебном процессе не нарушает авторских прав.

Учебное пособие разработано в соответствии с содержанием учебной рабочей программы одноименной дисциплины и является важным и своевременным дополнением к методическому оснащению учебного процесса, предназначено для бакалавров и магистров направления «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

В методических указаниях приведены рекомендации бакалаврам по выбору места прохождения практики, тем исследования, состава и структуры исследования, представлены требования по организации и защите отчета по практике, а также отражена примерная структура преддипломной практики и выпускной квалификационной работы бакалавра при ее выполнении на промышленном предприятии.

В методических указаниях представлено описание лабораторных опытов, которые предназначены для изучения методов измерения сопротивления, измерение емкости, измерение индуктивности. В указаниях также рассматриваются схемы подключения приборов и оценка возможных погрешностей при измерениях.

Настоящие методические указания являются важной составной частью математической подготовки студентов. Разумное применение и квалифицированное использование методов приближенного численного анализа в курсовых работах, ВКР и научной деятельности позволит обучающимся глубже вникать в суть процессов и явлений обработки металлов давлением.

Журнал освещает вопросы надежности, безопасности и эффективности функционирования энергообъектов Единой энергетической системы России, научных исследований, новой техники, ремонтов, подготовки персонала, энергосбережения. Включен в Перечень ВАК.

В задачу журнала входит публикация оригинальных научных статей, научных обзоров по фундаментальным проблемам электрохимической энергетики: преобразование энергии в литиевых электрохимических системах; совершенствование традиционных электрохимических систем - свинцово-кислотных, никель-кадмиевых, никель-металлогидридных, электрохимических конденсаторов, топливных элементов, физико-химические проблемы электролитов, научные основы современных технологий производства химических источников тока. Журнал включен в Перечень ВАК.

В последние годы рядом международных исследовательских групп в области телекоммуникаций начаты работы по определению перспектив развития сетей фиксированной связи. По аналогии с сетями мобильной связи выделены также пять поколений в развитии фиксированных сетей, начиная от сетей первого поколения F1G, предоставлявших только услуги телефонной связи, до перспективных сетей пятого поколения F5G, обеспечивающих сверхвысокую пропускную способность, сверхмалую задержку и повсеместный оптический доступ. Полученные результаты уже позволяют видеть в целом направление развития сетей фиксированной связи на ближайшее десятилетие и в более отдаленной перспективе. И эта перспектива должна быть хорошо известна нынешним студентам, обучающимся по инфокоммуникационным специальностям. Материал учебного пособия основан на результатах исследовательских работ, выполненных Сектором стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи МСЭ-Т (ITU-Т) и Европейским институтом телекоммуникационных стандартов (ETSI).

В журнале рассматриваются научные, технические и технологические разработки в области преобразования, накопления и передачи электрической энергии, а также информационных систем, сетей и устройств различного назначения. Тематика журнала охватывает следующие разделы: 1. Электротехнические комплексы и системы: • преобразование, накопление, передача и использование электрической энергии и электротехнической информации; • принципы и средства управления действующими или создаваемыми электротехническими комплексами и системами промышленного, транспортного, бытового и специального назначений; • электротехнические комплексы и системы генерирования электрической энергии; • электроприводы, электроснабжение, электрооборудование, электротехнологии транспортных средств, аэрокосмической техники, служебных и жилых зданий, специальной техники. 2. Метрология и информационно-измерительные устройства • проблемы метрологии (обеспечение единства и точности измерений во всех областях науки, техники и производства); • разработка средств измерений (измерительных приборов, систем, эталонных комплексов, датчиков и др.). 3. Наноэлектроника и квантовые информационные системы.

Цель журнала – публикация наиболее значимых результатов фундаментальных и прикладных исследований и разработок, выполненных в учебных, научных и промышленных организациях, по направлениям: безопасность деятельности человека; науки о Земле; экология. В журнале рассматриваются вопросы теории и практики добычи, сбора, подготовки и транспорта нефти, надежности и антикоррозионной защиты трубопроводов и нефтегазового оборудования, а также уделяется внимание промышленной и пожарной безопасности объектов нефтегазовой отрасли, экономическим и экологическим проблемам. Основными задачами журнала являются: предоставить ученым возможность публиковать результаты своих исследований, привлечь внимание к наиболее актуальным перспективным и интересным направлениям нефтегазовой отрасли, способствовать обмену информацией между исследователями из разных регионов и стран.

Рассмотрены принцип действия, конструктивные разновидности и классификация безмасляных спиральных вакуумных насосов. Проанализированы технические решения, используемые в НВСп, выделены их достоинства и недостатки. Дано описание методики экспериментальных исследований и представлены выводы по ним. Выполнена валидация разработанной математической модели, на основе которой проведена оптимизация конструкции безмасляного спирального вакуумного насоса.

Содержит теоретические сведения по линейным и нелинейным электрическим цепям постоянного тока, одно- и трехфазным цепям синусоидального тока, магнитным цепям постоянного и переменного токов, трансформаторам и электрическим машинам постоянного и переменного тока.

Рассмотрены способы поджига и стабилизации непрерывного оптического разряда во внутрикамерном пространстве оптического плазмотрона, проанализированы процессы взаимодействия потока рабочего газа с низкотемпературной плазмой, образованной этим разрядом, выполнен расчет теплового состояния узлов и деталей конструкции.