Инженерное дело. Техника/ТГУ 2025

В учебном пособии изложены сведения по напорному движению капельных жидкостей в трубопроводах. Приведены дифференциальные уравнения движения капельных ньютоновских жидкостей, обзор полуэмпирических теорий турбулентности, кинематические и динамические характеристики напорного движения несжимаемой жидкости.

Учебное пособие расширяет объём знаний обучающихся по вопросам эксплуатации инженерных сетей и оборудования (сетей водоснабжения, канализации и теплоснабжения из разных видов материалов труб), позволяет прогнозировать значения их гидравлических характеристик на перспективу, согласно разработанной методике и действующим правилам технической эксплуатации систем и сооружений коммунального водоснабжения, канализации и тепловых сетей, а также планировать мероприятия по технической эксплуатации в рамках дисциплины «Планирование технической эксплуатации инженерного оборудования объектов городской застройки».

В монографии обосновано перспективное направление модернизации экструдеров, применяемых для обработки сырья растительного происхождения – термовакуумное воздействие на экструдат при выходе его из фильеры машины. Теоретические и экспериментальные исследования механизма формирования капиллярно-пористой структуры экструдатов в машине с вакуумной камерой показали, что при таком воздействии на растительное сырье в определенной степени устраняются проблемы, имеющиеся в «классической» экструзии, и появляются перспективы дальнейшего совершенствования конструкции экструдеров на основе термовакуумного эффекта в его рабочем процессе

В пособии излагаются основные результаты теории выборочного метода, методы получения оценок, задачи статистической проверки гипотез, некоторые положения теории статистических решающих правил и оптимальных выводов. Основные положения иллюстрируются рядом примеров и задач. Подготовлено на кафедре функционального анализа и теории функций.

Учебное пособие позволяет в интерактивном режиме с единых методологических позиций рассмотреть различные этапы разработки компьютерной имитационной модели информационно-вычислительной системы, включая построение концептуальной модели исследуемой системы и ее формализацию, алгоритмизацию и компьютерную реализацию, анализ модели, планирование и проведение компьютерных экспериментов, получение и интерпретацию результатов моделирования. Содержит иллюстрации всех этапов процесса разработки и реализации модели, а также проведения компьютерных экспериментов с моделью, что имеет большое учебно-методическое значение и необходимо при самостоятельной работе студентов во время выполнения ими лабораторных работ, а также содержит варианты заданий для выполнения лабораторных работ. Подготовлено на кафедре информационных систем и технологий.

В пособии рассмотрены методы анализа и оптимизации систем и процессов воздушного транспорта. Материал пособия разбит на две части, первая из которых содержит описание численных методов инженерного анализа и оптимизации. Вторая часть включает основы теории планирования эксперимента. Рассмотрены примеры решения задач инженерного анализа авиатранспортных систем. Подготовлено на кафедре организации и управления перевозками на транспорте Самарского университета.

Впервые издано на китайском языке под заголовком «Динамика космических аппаратов», авторы Лю Дунь и Чжао Цзюнь; © Издательство Харбинского политехнического университета, Co, Ltd. Версия перевода и издание настоящего учебного пособия были выполнены с разрешения издательства Харбинского политехнического университета, Co, Ltd.

Данное учебное пособие направлено на получение студентами, обучающимися по направлению подготовки 24.03.04 Авиастроение и специальности 24.05.07 Самолёто- и вертолётостроение, базовых знаний, умений и навыков в области трёхмерного геометрического моделирования различных элементов авиационных конструкций, включая построение сложных поверхностей. Теоретический материал и методические указания к практической работе, изложенные в данном учебном пособии, предназначены для ознакомления студентов с математическими законами описания геометрических тел, развития пространственного воображения, понимания логики функционирования систем ерного геометрического моделирования. Структура учебного пособия и излагаемый в нём материал подобран с учётом опыта инженерной практики трёхмерного геометрического моделирования элементов конструкций и систем авиационной техники. Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов Самарского университета.

Учебное пособие направлено на получение базовых знаний, умений и навыков в области трёхмерного геометрического моделирования различных элементов авиационных конструкций. Теоретический материал и методические указания к практической работе, изложенные в данном учебном пособии, предназначены для ознакомления обучающихся с математическими законами описания геометрических тел, развития пространственного воображения, понимания логики функционирования систем трёхмерного геометрического моделирования. Структура учебного пособия и излагаемый в нём материал подобран с учётом опыта инженерной практики трёхмерного геометрического моделирования элементов конструкций и систем авиационной техники. Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов.

Представлен конспект лекций, позволяющий сформировать у студентов знания о программировании на языках высокого уровня MATLAB и APDL, используемых для автоматизации проектирования и инженерных расчетов с использованием компьютерного моделирования. Может быть использовано для изучения дисциплин «Технология программирования на языках высокого уровня», «Математическое моделирование технических систем», «Вычислительный эксперимент в авиационной технике», «Численные методы решения инженерных задач». Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов.

Данное учебное пособие направлено на получение обучающимися по направлению подготовки 24.03.04 Авиастроение и специальности 24.05.07 Самолёто- и вертолётостроение базовых знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования авиационных конструкций на основе современных CAE-систем. Структура учебного пособия и излагаемый в нём материал подобран с учётом опыта инженерной практики построения компьютерных моделей аэрокосмических конструкций из металлов и композиционных материалов. Подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов.

Рассматриваются вопросы оптимизации программ управления гиперзвукового летательного аппарата на участке разгона-набора высоты. Пособие предназначено для научно-методического сопровождения курсов «Оптимальное управление», «Методы решения оптимизационных задач динамики полёта», «Практикум по методам оптимизации». Разработано на кафедре динамики полёта и систем управления Самарского университета.

Приведены основы методики расчета параметров криогенной испарительной системы охлаждения. Рассмотрены основные схемы реализации на практике криогенных систем охлаждения. Подготовлено на кафедре теплотехники и тепловых двигателей.

Представлено краткое изложение базовых вопросов метрологии, принципов построения и технических возможностей радиоэлектронных средств измерения параметров радиотехнических сигналов и цепей, а также основные положения в области стандартизации и сертификации. Подготовлено на кафедре электротехники.

В учебном пособии изложены теоретические основы моделирования движения искусственного спутника Земли (ИСЗ). Невозмущенное (кеплерово) движение ИСЗ представлено моделями по результатам решения классической задачи небесной механики – задачи двух тел в виде соответствующих интегралов площадей, энергии и Лапласа. Дано описание кеплеровых элементов орбиты ИСЗ и их связь с прямоугольными координатами (и скоростями) ИСЗ в геоцентрических инерциальной и гринвичской системах координат. Моделирование возмущенного движения ИСЗ в основном представлено моделями движения в оскулирующих элементах с учетом несферичности Земли и нецентральности ее поля тяготения, а также с учетом сил сопротивления, обусловленных влиянием верхних слоев атмосферы.

Излагается учебный материал по динамике полёта самолёта для обучающихся очной формы обучения. Пособие может быть использовано при курсовом и дипломном проектировании. Приводятся необходимые сведения для расчёта траекторий движения и методы расчёта основных лётных характеристик самолёта: диапазона высот и скоростей, скороподъёмности, теоретического и практического потолков, дальности и продолжительности полёта, взлётной и посадочной дистанций. Подготовлено на кафедре динамики полёта и систем управления.

В учебном пособии «Метрология, стандартизация и сертификация» изложены основы метрологии, основные сведения о технических средствах измерений, их метрологических показателях. Рассмотрены вопросы стандартизации, основы взаимозаменяемости различных со-единений и сертификации.

Содержит общие сведения о технических средствах систем электрификации технологическими процессами, используемых для создания и управления энергосберегающих систем в сельском хозяйстве, принцип работы которых основан на электрических и магнитных процессах. Приведены сведения о монтажных и наладочных работах первичных преобразователях, практические сведения о методике расчета и эксплуатации средств измерения, используемых в системах управления технологическими процессами.

Содержит общие сведения об электрификации и автоматизации технологических процессов и электротехнических установок, их внедрении и использовании в сельском хозяйстве в области животноводства и растениеводства. Приведены рекомендации и примеры разработки технологических схем управления электроприводом электротехнологических установок, программ управления технологическими процессами.

В учебном пособии изложены основные требования к машинам и оборудованию для механизации технологических процессов в растениеводстве и животноводстве, дан анализ конструкций и рабочих процессов.

В учебном пособии рассмотрена проблематика истории и философии науки. Данное учебное пособие структурно и содержательно соответствует принятой учебной программе по дисциплине «История и философия науки».

В учебном пособии в комплексе рассматриваются теоретические и прикладные вопросы формирования и развития умных городов и территорий. Структура учебного пособия включает два модуля – умные города и умные территории. Логика каждого модуля отражает последовательный переход от раскрытия содержания концепций умного города и умной территории к детальному рассмотрению их компонентов, инструментов и технологий создания, методов оценки и успешных практик. Каждая тема сопровождается вопросами для закрепления изложенного материала. Теоретические положения, а также прикладные структуры, инструменты и технологии, представленные в учебном пособии, имеют высокую степень актуальности и универсальности.

В пособии содержится информация об истории, современном состоянии и перспективах развития робототехники, мехатроники, автоматизации, а также дана краткая информация об устройстве роботов, сенсорных устройствах, видах роботов и их применении. Система упражнений направлена на контроль, понимание и закрепление лексики текстов. В пособии представлены различные упражнения, а также задания по написанию краткой аннотации.

В учебном пособии изложена теория распространения ЭМВ в различных линиях передач. Подробно исследованы различные граничные условия в волноведущих структурах и основные соотношения описывающие процессы переноса микроволновой мощности в некоторых наиболее известных волноводных структурах различных типов, а также линиях передачи полоскового типа. В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала.

Описаны основные функции и конструкции языка SQL. Приведены примеры их использования при формировании запросов различной степени сложности. Предложен ряд упражнений для закрепления материала пособия.

В учебном пособии рассмотрены основы нормирования, требования к разработке документов в области защиты окружающей среды; задачи, классификация, объекты и формы защиты окружающей среды; санитарно-гигиенические нормативы качества атмосферного воздуха, поверхностных вод, почвы; предельно допустимые нормы нагрузки на природную среду, комплексные нормативы; экологические классы транспортных средств; нормативы экологической безопасности автомобильного транспорта; государственная система контроля и политика в области защиты окружающей среды.

Учебное пособие предназначено для введения в актуальную проблемную область – этика науки. В работе предлагается комплексное видение и ценностное понимание общих тенденций актуализации этического содержания научно-технического прогресса, учитываются новые направления и конвергентный характер современного технонаучного поиска, дается общая характеристика инструментов этической регуляции. Учебное пособие отвечает задачам проблемноориентированного обучения и может быть успешно использовано для формирования этических компетенций у студентов различных направлений подготовки.

Учебное пособие представляет собой набор из шестнадцати задач по энергосбережению и повышению энергетической эффективности систем электроснабжения и потребителей электроэнергии. Каждая из задач имеет соответствующее теоретическое введение и задание на выполнение расчетов. Теоретическое введение позволит студентам полнее понять сущность предлагаемой задачи, более рационально выполнить ее решение и сделать правильные выводы о возможностях ее практического применения. Все предлагаемые задачи характерны для реальной инженерной практики, поэтому должны помочь студентам использовать полученные теоретические знания для их практического применения.

В учебнике представлены основы теории построения измерительных органов устройств релейной защиты и автоматики на базе элементов аналоговой электроники: полупроводниковых приборов, операционных усилителей и схем на их основе. Рассмотрены принципы построения аналоговых активных и пассивных фильтров для выделения основной и высших гармоник электрических сигналов; представлены схемы фильтров симметричных составляющих токов и напряжений. Рассмотрены способы построения дистанционных аналоговых реле и определение параметров схемы для получения заданных характеристик срабатывания в комплексной плоскости. Рассмотрены принципы функционирования серийных аналоговых реле, выпускаемых отечественной промышленностью, таких как РСТ-13, РСН-16 и др. Отдельный раздел посвящен вопросам проектирования нетиповых аналоговых реле, выполняющих заданные функции защиты и автоматики.

В учебном пособии излагаются основы теории работы базовых электронных цепей, усилительных схем, реализованных на биполярных и полевых транзисторах, а также рассматриваются вопросы построения операционных усилителей, особенности их схемотехники и примеры применения. Учебный материал сопровождается широким перечнем контролирующих вопросов и задач для самостоятельного решения.

Учебное пособие предназначено для практического освоения курса «Электроника». Работа содержит краткий теоретический материал, руководство к пакету схемотехнического моделирования Electronics Workbench и практические задания. Задания направлены на получение вольт-амперных характеристик базовых электронных компонентов путем использования пакета моделирования с последующим расчетом параметров этих компонентов. Приведены примеры использования некоторых электронных компонентов в схемах и расчет характеристик этих схем.

Рассматриваются основные закономерности построения электрических схем управления электромеханических систем и конструирования электрических и электронных аппаратов. Представлены краткие теоретические сведения, методики расчетов, типовые задачи для решения конструкторских проблем в области электроаппаратостроения. Приведены примеры решения задач, вопросы для самопроверки, справочные данные и перечень литературы, необходимой для изучения курса.

В учебном пособии описаны методы и средства, используемые при исследовании быстропротекающих процессов. Первый раздел содержит описание экспериментальных исследовательских комплексов, таких как ударные трубы, открытые полигоны, взрывные камеры и баллистические трассы. Описаны также основные понятия системы безопасности при проведении взрывных работ. Во втором разделе рассмотрены устройства взрывного и ударного нагружения для газодинамических экспериментов. Дано понятие начального импульса, описаны характеристики методов нагружения сред взрывом: падающей, уходящей, скользящей детонационной волной, нагружение пересжатой детонацией. Раздел содержит также схемы и характеристики устройств нагружения сред взрывом и ударом. В третьем разделе представлена измерительная и регистрирующая техника для исследования быстропротекающих процессов. Описаны наиболее употребительные датчики и измерительные преобразователи, устройства для оптических методов регистрации, лазерные и лазерно-доплеровские измерители-преобразователи для измерения волновых и массовых скоростей. Даны основные представления об импульсной рентгенографической технике. В четвертом разделе кратко описаны методы определения температуры и оптических свойств ударно-сжатых материалов. В пятом и шестом разделе рассмотрены относительно новые методы исследований быстропротекающих процессов, такие как микроволновая диагностика и использование синхротронного излучения.

Пособие содержит основные теоретические сведения и знакомит с методами решения задач по числовым и функциональным рядам. Пособие предназначено для бакалавров, магистрантов различных образовательных программ при изучении раздела «Ряды» в рамках курса математического анализа. Оно может быть использовано и для самостоятельной работы студентов.

В работе рассмотрены методы анализа и синтеза моделей для оценки показателей эксплуатационной надежности и технического состояния оборудования электрических сетей и систем электроснабжения, применяемые в задачах управления процессами технического обслуживания и ремонта. Предложены оптимизационные процедуры и алгоритмы принятия решений по предотвращению нежелательных последствий от нарушений электроснабжения потребителей при отказах электрооборудования и снижению рисков возникновения последних.

В энергосистеме России и энергосистемах других стран работают различные типы электростанций. Технологии преобразования энергии на электростанциях, использующих различные источники энергии, отличаются друг от друга. В настоящем учебном пособии рассмотрены источники энергии, основные принципы преобразования энергии и некоторые технологии преобразования энергии, главным образом связанные с производством электрической энергии.

Даны краткие теоретические сведения по теории электромагнитных волн в свободном пространстве и в направляющих и излучающих системах СВЧ. Приведены задачи для самостоятельного решения.

Рассмотрены вопросы численного моделирования гидродинамики и тепломассопереноса в двухфазных газокапельных потоках при обтекании плоской пластины, течения в трубе, в пристенной и затопленной струях. Для всех рассматриваемых случаев проведены детальные численные расчеты и определен вклад испарительных процессов в интенсификацию теплообмена. Дается сопоставительный анализ с известными в литературе опытными и расчетными данными по тепломассообмену в газокапельных потоках. Эти данные также могут быть использованы для анализа интенсификации тепломассопереноса в теплообменных аппаратах различного назначения, работающие как в ламинарном, так и турбулентном режимах течения. Разработанные модели и полученные результаты будут весьма полезны в инженерных приложениях при разработке новых методов регулирования теплообмена и сопротивления в проточных трактах энергетических установок.

Основой учебного пособия стал материал, прочитанный автором студентам соответствующих специальностей в Новосибирском государственном техническом университете и Казахстанско-Британском техническом университете в курсах «Теория формальных языков и компиляторов», «Системное программное обеспечение», «Лингвистическое обеспечение». В учебном пособии рассмотрена теория порождающих грамматик, конечных автоматов и регулярных выражений. Все теоретические механизмы анализа и синтеза языковых конструкций строго формализованы и составляют теоретические основы проектирования языков программирования. Реализация языков программирования представлена разработкой языковых процессоров. Переход от формальных языков к языковым процессорам выполнен через конструктивные методы анализа со строгими моделирующими алгоритмами, которые могут быть реализованы на языках высокого уровня или с помощью современных средств автоматизации программирования. В пособии рассмотрены средства ANTLR и FLEX & BIZON для автоматизации программирования парсера и лексера.

В учебном пособии представлены примеры и задачи по курсам «Теория автоматического управления» и «Основы теории управления», предназначенные для проведения практических занятий, выполнения расчётно-графических заданий и самостоятельной работы студентов. Каждую тему предваряет краткий теоретический материал и примеры решения типовых задач. Учебное пособие будет полезно студентам, изучающим линейную теорию автоматического управления и интересующимся вопросами разработки систем автоматического управления с требуемыми динамическими свойствами.

В пособии представлена как теоретическая часть, в которой изложены основные принципы работы радиолокационных систем, так и практическая, состоящая из задач и упражнений по каждой из рассмотренных тем, способствующих углубленному изучению и усвоению теоретического материала.

Пособие посвящено методике организации творческой деятельности студентов в техническом вузе. В пособии описан опыт авторов по организации самостоятельной деятельности студентов в рамках курса физики на примере организации театра физического эксперимента. Организация самостоятельной работы студентов в предлагаемой форме позволяет повысить уровень усвоения образовательных компетенций и мотивацию студентов. В работе подробно рассмотрены примеры спектаклей.

В пособии содержатся базовые теоретические сведения, а также информация из технической документации на программное обеспечение, используемое при проведении экспериментальных работ. Рассматриваются основы работы с интерфейсами программного обеспечения. Предназначено для студентов, занимающихся изучением информационных технологий.

Учебное пособие посвящено вопросам обеспечения качества документирования требований, а также выбору и использованию специализированных программных средств управления требованиями. Рассмотрены показатели качества отдельных требований и набора требований к разрабатываемой информационной системе в проекте в целом, приведены конкретные способы достижения качества требований и примеры, иллюстрирующие действенность их использования.

В пособии рассмотрены примеры расчета электрических цепей (как линейных, так и нелинейных) с помощью энергетического подхода методами классического вариационного исчисления, а также приведены примеры решения задач нелинейной электротехники методами численного интегрирования дифференциальных уравнений Дуффинга, описывающих исходные электрические схемы с нелинейными реактивными элементами. Кроме того, рассмотрены нелинейные задачи, которые решаются с помощью кубических сплайнов. Во всех примерах использованы конкретные значения элементов, из которых составлены электрические схемы.

В пособии представлены общие сведения о керамических материалах технического назначения, такие как классификация керамических материалов и области их применения, основные свойства керамики. Описана взаимосвязь между структурой, технологией производства и свойствами керамических материалов. Особое внимание уделяется технологии производства керамических материалов для изготовления изделий, подвергающихся высоким нагрузкам. Представлена информация о современных перспективных керамиках. Каждый раздел пособия содержит теоретический материал, а также вопросы для самоконтроля.

Учебное пособие предназначено для изучения основ схемотехники студентами III курса РЭФ и АВТФ дневного отделения направлений подготовки: «Электроника и наноэлектроника», «Информатика и вычислительная техника», «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» и др. Пособие может быть использовано для изучения материала студентами других направлений и профилей подготовки, изучающих дисциплину «Схемотехника».

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».

Представлены основные способы формирования пользовательского меню в среде MatLab, выполнения математических операций с полиномами, приемы работы с функциями от матриц, возможности полиномиальной аппроксимации данных и сплайн-интерполяции данных.