МГТУ им. Н.Э. Баумана (статьи)

Исследован технологический процесс обжима в сферическую матрицу и вытяжки сферическим пуансоном при изготовлении донной части баллонов высокого давления. Построены эпюры деформаций в различных частях детали при обжиме и вытяжке сферическим пуансоном. Установлено значение разнотолщинности для двух технологических способов изготовления. Проведено сравнение экспериментальных данных с результатами теоретических исследований и данными, полученными в программном комплексе ANSYS LS-DYNA.

Представлены результаты измерения параметров золотых и серебряных наночастиц, полученных методом импульсной лазерной абляции (ИЛА) в жидкости. Измерения проведены с помощью различных оптико-спектральных методов и методом электронной микроскопии. Для синтеза наночастиц использована вторая гармоника Nd:YAG-лазера с длиной волны 532 нм, а также излучение фемтосекундного лазера S-PulseHR с длиной волны 1030 нм. Представлены качественные результаты в виде спектров поглощения наночастиц и снимков наночастиц.

В процессе работы магнитожидкостного герметизатора в результате нагрева ухудшаются магнитные свойства жидкости и могут возникать течения под зубцами полюса. Для исследования влияния температуры на изменение моментов трения в рабочем азоре магнитожидкостных уплотнений была спроектирована и изготовлена установка. С помощью программы ANSYS выполнен тепловой анализ, позволяющий проанализировать процессы, которые происходят в магнитожидкостном герметизаторе при его эксплуатации, а также оптимизировать его конструкцию.

Исследована проблема параметрической идентификации широкого класса линейных стационарных систем с математической моделью в структуре дробнорациональных передаточных функций. Развивается методология использования производящих функций Эрмита для идентификации по информации о входном и выходном сигналах. Предложена стратегия поэтапной экспериментальной идентификации объекта. В системе MATLAB посредством имитационного моделирования подтверждены теоретические прогнозы по ключевым вопросам использования методологии производящих функций, в том числе с разделимостью этапов фильтрации и идентификации.

Приведены результаты исследования водородной стратифицированной плазмы, выполненного на установке «Плазма», адаптированной для использования комплекса оборудования фирмы Phywe (Германия). Показано, что программная среда Phywe Measure позволяет упростить обработку экспериментальных данных и повысить точность вычисления параметров плазмы стратифицированного водородного разряда. Представлены результаты экспериментов по регистрации локальных параметров плазмы в зависимости от удельной мощности разряда, позволяющие идентифицировать наблюдаемые страты в рамках кинетической теории стратификации.

На основе представления полиномиального распределения как условного совместного распределения независимых пуассоновских случайных величин получены доверительные интервалы для эмпирических функций распределения, построенных по группированным данным. Оценки доверительных границ далее применяются при построении доверительных интервалов для ROC-кривых. Указанные оценки могут быть использованы в автоматизированных процедурах контроля качества продукции при обнаружении и идентификации несплошностей, аномалий в структуре конструкционных материалов и их элементов, для повышения надежности и эффективности этих процедур при малых объемах выборок.

В статье рассмотрена проблема, с которой часто сталкивается предприятие -отсутствие проведения извещений на изменение конструкторской документации в ERP-системе SAP. Следствием того, что состав изделия не соответствует спецификации, может стать запуск в производство деталей, не требующих изготовления («двойников»). Игнорирование этой проблемы может привести к увеличению себестоимости изделия, срыву сроков поставки заказов и ухудшению экономического состояния редприятия. Решением является настройка в ERP-системе SAP, которая описывается в статье.

Предложен алгоритм параметрической идентификации нелинейных объектов управления. Основу алгоритма составляет идея расширения фазового пространства идентифицируемого объекта вектором искомых параметров. Использован аппарат атричных операторов, линеаризация расширенной нелинейной системы уравнений по схеме Ньютона ? Канторовича, предполагающая некоторый итерационный процесс нахождения идентифицируемых параметров по критерию,обеспечивающему лизость выхода реального объекта к выходу его математической модели. Приведен пример идентификации параметров электрогидравлического привода.

Исследован процесс конденсации азота в титане, протекающий в мобильных системах вакуумирования. Путем оптимизации формы элементов газопоглотителя удалось уменьшать отрицательное воздействие плавления титана и увеличить поверхность заимодействия титановых таблеток с азотом. Установлено, что оптимальной формой элементов является сплошной цилиндр. Проведена оптимизация способа инициирования процесса для обеспечения скорейшего инициирования реакции транспортировки фронта горения к большей поверхности). Показано, что на скорость последующего поглощения азота существенное влияние оказывает конфигурация расположения быстровоспламеняющихся таблеток, примыкающих к инициатору, и еста инициирования.

Разработана новая учебная дисциплина, альтернативная начертательной геометрии, отвечающая требованиям современной геометро-графической подготовки для первого уровня образования (бакалавры и специалисты), её теоретическая часть представлена наглядной многомерной геометрией. Показано, что многомерная геометрия в наглядном изложении позволяет изучать фактический материал, отказавшись от введения в рассмотрение математических выкладок и формул, но с наиболее полным использованием компьютерных возможностей визуализации 3D-моделей. Приведены примеры, показывающие возможности наглядной многомерной геометрии при использовании в учебных планах геометро-графической подготовки по программе бакалавриата. Представлен проект программы предлагаемой учебной дисциплины «Инженерная геометрия».

Предложена математическая модель, позволяющая определять продолжительность жизни биологических организмов в зависимости от степени неблагоприятного воздействия на них. Введено и математически формализовано понятие «биологическая поврежденность» организма. Приведены характерные примеры реализации процедуры прогнозирования продолжительности жизни биологических объектов в различных негативных ситуациях и методах их парирования.

С помощью программного комплекса LabVIEW разработана установка для автоматизированного изучения различных типов энергетических и электрических параметров аккумуляторов. Цель разработки — прогнозирование изменения емкости аккумуляторов при работе на различных токах нагрузки и с разными параметрами цикла. Построен алгоритм исследования, тестирования и дальнейшего анализа полученной информации. Объектом исследования стали аккумуляторы трех типов: никель-кадмиевые (Ni-Cd), никель-металл-гидридные (Ni-MH), литийионные (Li-Ion). Данные типы аккумуляторов являются наиболее распространенными и позволяют показать отличия исследуемых объектов по ряду параметров.Получены результаты, отображающие различные характеристики и параметры исследуемых объектов, дающие возможность систематизировать и упростить выбор типа аккумулятора по исходным данным и условиям эксплуатации в зависимости от нужд потребителя. Алгоритм исследования применим для широкого спектра аккумуляторов, с большим диапазоном емкостей.

Приведены результаты анализа основных методов стеганографической защиты документов (цифровых изображений). Предложены метод и алгоритм стеганографического сокрытия данных, приемлемые для решения задачи защиты проектной документации от несанкционированного доступа. Описан разработанный и реализованный метод стеганографической защиты документации в QR-кодах. Проведены анализ и оценка читаемости QR-кода при большом объеме сообщения с использованием двух ографических алгоритмов: алгоритма Коча и алгоритма Бенхама.

Рассмотрен алгоритм, входящий в состав имитационной модели динамики пятикоординатного фрезерования тонкостенной податливой заготовки и учитывающий изменение ее динамических характеристик по мере снятия припуска в процессе обработки. Проанализировано влияния снятия припуска на изменение собственных частот и форм колебаний сложнопрофильной детали.

Течения с развитой газовой каверной в потоке жидкого компонента во многих случаях являются нестационарными и характеризуются сложным волнообразованием на границе раздела фаз. При колебаниях изменяются размеры кавитационного образования, а также давление в каверне и окружающем потоке. Все это сопровождается порционным уносом газовой компоненты из каверны, механизм которого может различаться в зависимости от расходных параметров течения фаз и других факторов. Наиболее интенсивные пульсации возникают в гидролинии в случае замыкания искусственной каверны на расположенном ниже по потоку местном гидросопротивлении типа дроссельной шайбы. Такая ограниченная газовая каверна представляет собой самовозбуждающийся источник возмущений в связанной колебательной системе каверна — трубопровод. Для выяснения особенностей данного процесса, был разработан научно-учебный гидродинамический стенд. Представлены кинограммы развития волн на поверхности каверны при колебаниях в системе в случаях горизонтального и вертикального расположения рабочего участка.

Статья содержит не столь широко известные данные, взятые из литературных источников, о потенциальной возможности увеличения трения шины на льду при динамическом нагружении шины крутящим моментом. Проведены экспериментальные и аналитические исследования трения резины по льду и представлена идентификация динамического потенциала шины на ледяной поверхности.

Описывается возможность применения технологий «машинного зрения» к решению задач ориентации, навигации и управления беспилотными летательными аппаратами, а также проблема идентификации местоположения наблюдаемого объекта на основе сравнения его очертаний с эталонным изображением на цифровой карте местности. Решается задача выделения контуров объектов при обработке данных дистанционного зондирования Земли. Предлагается подход к выделению и сравнению очертаний объекта, основанный на контурном анализе. Описываются методологии выделения и сравнения контуров. Определяются показатели сходства контуров. Анализируются проблемы, возникающие при построении и сравнении выделенного и эталонного векторов, указываются пути их решения. Обосновывается выбор вычислительных методов для решения поставленных задач. Для замыкания контуров применяется метод картографической генерализации, основанный на теории фракталов, для упрощения контуров — метод де Берга, позволяющий получать контуры без самопересечений. Приводятся результаты апробации применения контурного анализа к фрагменту космоснимка, включающего, в том числе, природные объекты.

Одна из проблем, которую необходимо решать во время полета, — оценка области достижимости летательного аппарата (ЛА). Эта задача подразумевает многократное решение системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающей движение ЛА. В данной работе излагается новый подход получения оценочных траекторий разворота ЛА в плоскости без решения дифференциальных уравнений математической модели движения в реальном масштабе времени. Этот подход базируется на получении сети опорных траекторий на основе сетки по начальным скорости и высоте ЛА и получении коэффициентов полиномиальной аппроксимации, описывающих эти траектории. В результате новая плоская траектория разворота ЛА может быть получена аппроксимацией новой траектории между четырьмя узлами сети на основе полученного множества коэффициентов. Рассматриваются вопросы времени решения задачи, вычислительной ошибки и памяти, требуемой для хранения коэффициентов.

Сформулированы основные задачи обработки биллинговой информации и рассмотрена возможность оптимизации их решения с использованием графовых баз данных, поскольку они обеспечивают наиболее естественное представление и дополнительные средства эффективной реализации алгоритмов анализа связей в социальных сетях. Выполнен краткий обзор графовых систем управления базами данных Sones, Neo4J и DEX и предоставляемых ими средств, а также сравнительное тестирование их производительности и реляционной системы управления базами данных Microsoft SQL Server 2012 на поставленных задачах анализа информации. Сделан вывод о применимости той или иной базы данных в зависимости от объема обрабатываемых данных.

В ходе проекта, проводимого на кафедре «Компьютерные системы и сети» МГТУ им Н.Э. Баумана, разработана вычислительная система с многими потоками команд и одним потоком данных, в которой реализованы новые архитектурные принципы обработки структурированной информации. Механизмы хранения структур данных и доступа к ним реализованы на специализированном процессоре обработки структур, который способен на аппаратном уровне выполнять такие операции, как добавление, удаление, поиск, пересечение, дополнение, объединение структур и др. Преимущество этой системы — возможность параллельного исполнения частей вычислительных задач, связанных с доступом к структурам данных и арифметико-логической обработкой информации. Описаны основные механизмы доступа к данным, приведены результаты экспериментов измерения производительности процессора обработки структур при выполнении основных операций. Представлены результаты сравнения аппаратной сложности реализации процессора обработки структур и универсальных микропроцессоров, выполняющих аналогичные действия.

Радиальные ограничения области воздействия при лазерной абляции создаются как естественным образом (при сверлении глубоких отверстий), так и искусственно, преимущественно для увеличения эффективности генерации импульса отдачи или интенсивности коротковолнового излучения. В статье приводятся результаты экспериментального исследования динамики и макроструктуры оптических разрядов с аблирующей стенкой в квадратном канале, как в атмосферных, так и вакуумных условиях.

Рассмотрены работы кафедры «Плазменные энергетические установки» по термоэмиссионным устройствам и высокотемпературным вентилям для систем преобразования тока космических энергодвигательных установок. Приведены основные достижения в области разработки и исследования термоэмиссионных приборов плазменной электроэнергетики.

Представлены результаты исследования прецизионной резки щелевых отверстий в листах низкоуглеродистой стали толщиной до 10 мм одномодовым излучением волоконного лазера мощностью 1 кВт. При использовании одномодового импульсно-периодического излучения и кислорода получено от 30 до 70 калибров щелей при их ширине до 60 мкм. Измерены скорость резки (50…100 мм/мин), шероховатость, твердость поверхности реза и определена фазовая структура стали. Вычислены эффективность прецизионной резки (3 %) и эффективность транспортировки излучения (25 %) в «волноводном» режиме. Предложена качественная модель лазерно-кислородной резки при глубоком каналировании.

Приведены результаты исследования тепловых процессов при заряде и разряде элемента литий-ионной батареи, выполненного в целях прогнозирования его температурного состояния. Определены количество теплоты, отдаваемой элементом в окружающее пространство, температурный уровень и электрические характеристики элемента в рабочем процессе. Объектом экспериментального исследования стал литий-ионный аккумулятор емкостью 150 А · ч. Созданный для этих целей испытательный стенд позволяет проводить заряд элемента токами в диапазоне 20…75 А и разряд токами 30…150 А. Количество отведенной от аккумулятора теплоты определялось методом калориметрирования. Температура стенок аккумулятора при естественном охлаждении измерялась с помощью тепловизора в диапазоне температур 18…65 °С на разных режимах. Получены значения отводимой тепловой мощности, суммарного количества отведенной теплоты, внутреннего сопротивления аккумулятора в процессах заряда и разряда на разных токах и при различных начальных температурах процессов.

Представлены результаты исследования, объектом которого является плазмохимический реактор нового воздушно-плазменного медицинского аппарата для экзогенной NO-терапии на основе нестационарных импульсных разрядов в воздухе. Описан принципиально новый метод генерации оксида азота, основанный на использовании неравновесной плазмы импульсных разрядов в потоке воздуха при атмосферном давлении. Использование термически неравновесной плазмы позволяет, с одной стороны, получить высокую эффективность выхода оксида азота, с другой стороны, существенно снизить энергозатраты за счет исключения цепочки нагрев газа — охлаждение газа, из-за чего отпадает необходимость интенсивного охлаждения элементов конструкции разрядного устройства. Немаловажное свойство разрабатываемого аппарата — возможность регулирования в широком диапазоне содержания оксида азота в выходном потоке, что является необходимым фактором для лечения различных патологий.

Значительное место в современной дискретной математике занимают комбинаторные методы, развитие которых за последние десятилетия нашло отражение в многообразных научных публикациях. Активизации комбинаторных вычислений в последнее время, несомненно, способствовало растущее практическое значение вычислений комбинаторного характера. Развитие этих методов обусловлено появлением разнообразных задач дискретной математики, связанных с алгоритмами построения и подсчета числа некоторых конфигураций из элементов данного множества. Такие конфигурации строятся в соответствии с определенными правилами и называются обычно комбинаторными. Предлагается методика, которая позволила бы разработчикам компьютерных систем численно оценивать степень соответствия различных распределенных компьютерных систем выдвигаемым требованиям. Обосновываются комбинаторные методы выбора компьютерной системы по заданным признакам, используемым для описания требований задачи и ресурсов системы (в качестве признаков может применяться производительность, модульность, отказоустойчивость, удобство обслуживания и т. п.).

В технологии «облачных» вычислений обычно считается, что основные вычисления проводятся на стороне сервера, а клиент выполняет функции терминала. Однако иногда клиент обладает существенными вычислительными ресурсами, которые в этом случае простаивают. В статье рассмотрен подход к имитационному моделированию систем на клиентском компьютере через Web-браузер. Предложен интерпретатор для формального языка, похожего по синтаксису и семантике на GPSS. Интерпретатор реализован на языке Java в виде специального клиентского приложения — апплета, использующего библиотеку классов языка Java. Рассмотрен пример реализации имитационной модели типовой системы массового обслуживания. Приведен аналитический расчет модели. Представлены результаты имитационных экспериментов с моделью. Даны сравнительные временные оценки имитационных экспериментов на различных инструментальных средствах моделирования.

Распознавание движущихся объектов и измерение расстояния до них являются необходимыми опциями систем видеомониторинга, используемых для обеспечения безопасности на автомобильных дорогах, парковочных местах и вблизи крупных инфраструктурных объектов транспорта. В работе рассматриваются известные способы распознавания статических и движущихся объектов с помощью стереозрения. Приводятся связанные с этим проблемы и возможные пути их решения, на основе чего определенным образом модифицируются имеющиеся алгоритмы и методики. Предлагается использовать метод определения расстояния до распознаваемого объекта по изображениям, полученным с помощью стереопары, с учетом известных размеров реального объекта. Представлены зависимости погрешностей определения расстояния до цели от различных параметров, таких как расстояние между камерами, ошибки определения угла соосности камер. Показаны границы применимости метода в зависимости от размеров объектов и искомого расстояния до них. Проведен модельный эксперимент для движущегося объекта с учетом сохранения требуемых пропорций размеров объекта и расстояния до него, а также скорости передвижения относительно пройденного пути в условиях небольшого помещения.

Рассматриваются возможности применения теории устойчивости оптимизационных задач для скрытия информации и проверки корректности получаемой информации при передаче ее по открытым каналам. Для этого используется связь между исследованием устойчивости решений дискретных экстремальных задач и методами решения обратных задач. (В обратной задаче требуется построить условие задачи на основе заданного решения или множества решений.) Приводится общее описание двух методов, а также дается краткое описание некоторых результатов теории устойчивости, на основе которых описанные методы могут быть реализованы. Первый подход базируется непосредственно на связи методов решения обратных задач и результатов теории устойчивости. Второй подход посвящен возможностям восстановления искаженной информации на основе знания радиуса устойчивости некоторой дискретной экстремальной задачи.

Рассмотрены результаты экспериментальных исследований макетных снарядов с элементами заряда твердого топлива в условиях импульсного воздействия артиллерийского выстрела. Скорости снарядов варьировались в диапазоне значений числа Маха 0,5…3, использовались заряды различных топливных составов и формы. Установлено, что при определенных уровнях нагрузки некоторые оригинальные топливные составы разрушаются. Приведены рекомендации по применимости рассмотренных составов и обоснованы требования по коррекции механических свойств новых твердых топлив.

Описаны два устройства, на которые получены авторские свидетельства, позволяющие повысить точность определения прочностных характеристик композиционных материалов по результатам испытаний трубчатых образцов. Приведены результаты испытаний. Для предотвращения потери устойчивости трубчатого образца используются односторонние связи, которые накладываются или снаружи, или внутри образца. Для учета влияния односторонних связей используется расчетная схема, позволяющая описать процесс потери устойчивости такой оболочки достаточно простыми аналитическими соотношениями и наглядно представить особенности поведения сжимаемого трубчатого образца. Теоретически установлено возрастание критической нагрузки сжимаемой цилиндрической оболочки с односторонними связями. Различие в поведении цилиндрических оболочек с односторонними связями и оболочек с двухсторонними связями описаны впервые.

Разработан измерительный стенд для исследования температурной зависимости спектров люминесценции активных волоконных световодов. Приведены структурная схема и технические пути, обеспечивающие достижение необходимых метрологических характеристик подобных систем при исследовании температурных зависимостей спектров люминесценции.

Для оптико-электронных систем сокрытия информации проведен теоретический анализ процесса формирования пространственно-частотного спектра символа, встроенного скрытым образом в изображение окружающих объектов. Исследовано влияние различных аберраций третьего порядка на частотный спектр. Показано, что аберрации вносят искажения в виде сдвига спектра и изменения его масштаба. Исследованы восстановленное изображение символа в виде ограниченной гармонической решетки и зависимость его качества от искажений частотного спектра. Обоснованы рекомендации к синтезу фурье-преобразующих объективов.

Рассмотрены основные причины снижения точности измерения расстояния лазерным фазовым дальномером. Определены границы допустимых флуктуаций важнейших параметров — фазы и частоты, при которых погрешность измерения не превышает 1 мм.

Изложен подход к моделированию многоступенчатых процессов, в основе которого лежит последовательное выполнение операций по схеме марковского или полумарковского процессов. Марковские и полумарковские процессы широко используются в теории массового обслуживания и теории надежности. Применение марковских и полумарковских процессов позволяет описывать поведение ряда реальных физических устройств и систем. В статье рассмотрены процессы с конечным множеством состояний. Для построения модели использована процедура, минимизирующая число состояний, которые необходимо учитывать при изучении многоступенчатых процессов.

Проведены аналитические и численные исследования модели биологической эволюции с когерентным шумом. Установлены условия применимости приближения среднего поля. Отмечена ошибочность некоторых приводимых в литературе результатов анализа модели, обусловленная нарушением этих условий. Показан степенной характер статистики вымираний для широкого класса распределений шоков. Для степенного распределения шоков найдена связь между исходными и результирующим показателями, а для нестепенных распределений продемонстрировано возникновение логарифмической поправки к степенной плотности вымираний при неизменном показателе. Выполнен скейлинговый анализ экспериментальных плотностей, подтверждающий точность теоретических расчетов.

Обсуждается возможность использования пакета Maple студентами младших курсов высших учебных заведений для выполнения и самопроверки домашнего задания по физике. Самопроверка является обязательной составляющей каждого технического проекта и важнейшим элементом обучения и самообучения естественным наукам. Показаны различные способы и средства самоконтроля при выполнении домашнего задания о затухающем колебании.

Для модельной задачи методом граничных элементов (МГЭ) выполнен расчет нестационарной поперечной гидродинамической нагрузки на тело, колеблющееся в воде. Полученные результаты существенно отличаются количественно и качественно от результатов, полученных при распространении на случай упругих колебаний тела в жидкости известной в гидродинамике концепции присоединенных масс.

К современным фотографическим объективам относятся монофокальные линзовые объективы — плананастигматы, предназначенные для видеопроекционных и репродукционных устройств. Эти объективы по значениям относительного отверстия относятся к нормальным или светосильным объективам, а по значениям углового поля в пространстве предметов — к широкоугольным объективам или к объективам с нормальным значением углового поля. При изучении патентов США отобраны описания оптических систем указанного функционального назначения, отличающихся сочетанием компактной длины и задним отрезком, который существенно превышает фокусное расстояние. В целях получения рекомендаций для разработки методики структурного синтеза указанного класса фотографических объективов выполнен анализ схем выбранных объективов в параксиальной области и в области аберраций третьего порядка.

Рассмотрена специфика габаритного и аберрационного расчета малогабаритного панкратического объектива перископического типа. Исследованы свойства структурной схемы на основе двухгрупповой системы переменного увеличения, выявлены особенности автоматизированной коррекции схем в программах OPAL и ZEMAX, освещены вопросы построения оптимизационных моделей.

Для радиотехнических устройств на основе наноразмерных многослойных полупроводниковых гетероструктур актуальна проблема обеспечения надежности вследствие чувствительности параметров гетероструктуры к процессам деградации ввиду малости толщин слоев. В данной работе проведены исследования термической деградации AlAs/GaAs наногетероструктуры и партии резонанснотуннельных диодов с использованием методов ИК-спектральной эллипсометрии и ускоренного старения полупроводниковых устройств. В результате определены активационные параметры диффузии (энергия активации и предэкспоненциальный множитель) Al и Si в резонансно-туннельной структуре и приконтактных областях и зависимость контактного сопротивления AuGeNi омических контактов от времени и температуры. Полученные в настоящей работе числовые характеристики основных деградационных процессов могут быть использованы для прогнозирования надежности резонансно-туннельных диодов и нелинейных преобразователей радиосигналов на их основе.

Новым методом исследования поверхности твердых тел является конфокальная микроскопия, которая позволяет резко увеличить точность измерений неровности поверхности в вертикальном направлении, при этом разрешение в горизонтальном направлении остается на уровне традиционных оптических микроскопов. Такое соотношение в разрешении в двух взаимно перпендикулярных направлениях позволяет получать новую, достаточно уникальную информацию, которая недоступна даже при использовании сканирующей электронной микроскопии с высоким разрешением. В статье представлены микрофотографии краев металлизации на подложках арсенида галлия и кремния. Показано, что вблизи края метод конфокальной микроскопии позволяет выявить изменения рельефа, связанные с упругими деформациями и металлической пленки, и подложки. Более того, используемый метод позволяет определить кристаллографическую ориентацию подложки.

Представлены результаты теоретического обоснования процессов никелирования. Для объяснения электролиза были использованы принципы построения диаграммы Пурбе. Диаграмма позволяет наглядно и компактно показать возможные электродные процессы и проанализировать области их протекания. Выявлены границы рН при прочих известных параметрах, в пределах которых возможен процесс никелирования.

Рассмотрены примеры реализации новых подходов и технологий по дисциплине «Физическая и коллоидная химия» для обучения студентов 3-его курса, cпециализирующихся по направлениям: «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», «Инженерная защита окружающей среды». Оптимальными с точки зрения эффективности применения оказались конструктивистский и проблемный подходы к обучению, которые обеспечивают умение пользоваться знанием как инструментом деятельности, приучают студентов мыслить критически, выявлять причинно-следственные отношения между теорией и практикой. Инновационные педагогические процессы в настоящее время связаны с внедрением компетентностного подхода в высшем образовании, который использовался нами при составлении программы и учебных материалов дисциплины. Так как наиболее заметная роль в инновационных подходах принадлежит применению компьютерных технологий, создан дидактический комплекс информационного обеспечения дисциплины. В состав его включены: рабочая программа дисциплины, электронный вариант лекционного курса, база данных. В дидактический комплекс входят также примеры решения задач по каждому модулю, контрольные вопросы и задачи к разделам лекционного курса с элементами научно-технического творчества. Одним из основных направлений является освоение студентами современных методов физико-химического эксперимента. В связи с этим создан маршрутный компьютерный практикум. Выполнение лабораторных работ с применением компьютерной технологии позволяет студентам приобрести навыки использования компьютерных методов для получения экспериментальных данных и их обработки. Новые подходы к обучению включают также ориентированное обучение, связанное с будущей профессией, мотивацию студентов к научно-техническому творчеству, активную связь с представителями кафедры для реализации задач учебного процесса.

Статья посвящена иерархическому методу анализа функционирования программного обеспечения, позволяющему обнаружить ошибки проектирования на ранних этапах разработки. Рассмотрен блочно-иерархический подход к проектированию. Приведены иерархические структуры программных систем, использование которых позволяет сделать сложные программные системы обозримыми. Изложенный метод основывается на представлении программного обеспечения иерархической сетью Петри. Обнаружение ошибок проектирования происходит посредством анализа полученной сети Петри.

Рассмотрены подходы к решению задач распознавания и классификации людей в видеопотоке, описаны результаты антропологических исследований и возможность применения полученных результатов в рамках сферы компьютерного зрения. Произведен эксперимент, в котором сравниваются результаты распознавания и классификации двух подходов, основанных на анализе статической и динамической информации соответственно.

В статье проанализированы особенности известных геоинформационных систем (ГИС) и беспилотных летательных аппаратов в случае последующего использования результатов зондирования комплексами воздушной разведки в дорожных информационных системах (ДИС). Рассмотрена также возможность применения этих систем для решения специфических задач ДИС. Описаны необходимые дополнительные компоненты для ГИС, обусловленные спецификой подобных задач. Представлен один из таких компонентов. Обоснованы пути дальнейших исследований.

Создание многокомпонентных газовых сред широко применяется для приготовления эмульсий и суспензий и получения гомогенных сред с контролируемой концентрацией. В данной статье дана оценка перспектив их использования, проблемы разработки смешивающих устройств. Приведен пример схемы системы смешения в вихревом потоке. Представлены схема и методика проведения эксперимента по оценке эффективности данного устройства. Разработана математическая модель для проведения численных расчетов с распределенными параметрами для определения характера течения в устройстве вихревого смешения.

В данной статье приведены результаты исследований диапазона применения уплотнений седел шаровых кранов, выполненных из полимеров, эластомеров и термореактивных полимеров. Представлены результаты экспериментальных исследований на износостойкость различных материалов уплотнений и их работоспособность в зависимости от давления и температуры рабочей среды, а также конструкции седел (стандартных, итальянской фирмы Gasket и предприятия ООО «ИК Энерпред-Ярдос»). На основе экспериментальных исследований приведены рекомендации по выбору материалов для изготовления уплотнений седел шаровых кранов. Особое внимание уделено вопросам повышения стойкости уплотнений к «взрывной декомпрессии». Для анализа и понимания результатов экспериментальных исследований проведены гидродинамические расчеты течения рабочей среды в проточной полости шарового крана. В основе статьи лежит материал, накопленный авторами на протяжении многолетнего опыта в области расчетно-теоретических исследований, конструирования, производства и эксплуатации запорнорегулирующей арматуры, в том числе шаровых кранов.

Проведено экспериментальное исследование процесса течения смеси воды и воздуха через рабочую ячейку блока вакуумной сепарации под действием перепада давления. Анализ результатов эксперимента позволил выявить особенности данного процесса: в рабочей системе имеется неравномерность поля давлений, сопротивление пористых тел переменно в зависимости от номера ячейки и времени прокачки. Также следует отметить огромное влияние капиллярных сил в двухфазной среде на рабочий процесс прокачки исходной смеси через ячейки с пористыми телами. Для описания выявленных аспектов и численного исследования характеристик поля давления и распределения насыщенности фаз была разработана математическая модель нестационарного процесса двухфазного течения газожидкостной смеси через пористое тело в ячейке установки вакуумной сепарации растворов ДНК под действием перепада давления между атмосферным и давлением в вакуумной камере.