Машиностроение

Методический указания предназначаются для студентов четвёртого курса направления подготовки 150100 «Материаловедение и технологии материалов в металлургии» и 150400 «Металлургия» квалификации бакалавра. В работе рассмотрены расчётные методы определения прокаливаемости и закаливаемости стали и по ГОСТ 5657-59.

Рассматривается задача инфраструктурной поддержки сети VANET с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА) представленного как один из узлов сети Предлагается метод корректировки оптимального расстояния между узлом сети на базе БПЛА и другими узлами на открытой местности для обеспечения и расширения зоны взаимодействия узлов наземного сегмента сети VANET

Под показателями качества функционирования энергосистем зданий понимается эффективное использование различных видов энергоресурсов, характеризующееся расходом минимального количества энергии для обеспечения необходимого уровня энергопотребления, соответствующего проектным показателям, технологическим регламентам или режимным картам Прогнозирование изменения, например, уровня теплопотребления через использование удельных показателей тепловой нагрузки здания при частичной замене оборудования сложно и не всегда поддается расчету. Попытки исследования качества функционирования энергосистем и прогнозирования объемов потребления энергоресурсов на основе общепринятых моделей приводит к введению коэффициентов, снижающих точность. Для формирования функции прогнозирования качества функционирования энергосистем зданий, обладающей достаточной точностью для анализа изменений при разнообразных внешних воздействиях, в работе последовательно решены следующие задачи: определение необходимого и достаточного числа наблюдений для обеспечения возможности прогноза теплопотребления зданий для занятий водными видами спорта с точностью δ ≥ 95% и доверительной вероятностью γ ≥ 50%; выявление факторов, влияющих на энерго- и теплопотребление, и сортировка их согласно специфики системы электро- и теплоснабжения; оценка точности и достоверности прогнозной модели для анализируемого здания для занятий водными видами спорта. Согласно шестифакторному прогнозу расчетная погрешность составила 7,43%, что является достаточно малой величиной для подобных моделей. Предложенный в работе аналитический подход к формированию функций энергопотребления зданий упрощает расчет, позволяет использовать данные, имеющиеся на каждом объекте, оценить точность и доверительную вероятность возможности снижения объемов потребления энергоресурсов и создает предпосылки к формированию обоснования эффективности внедрения энергосберегающих мероприятий в инженерных системах действующих объектов. Недостаток указанного способа состоит в сложности интерпретации получаемых коэффициентов при значащих факторах с точки зрения электро- и теплотехнических процессов, а преимущество заключается в использовании только доступных первичных исходных данных при достижении необходимой точности расчета.

В 1998 г. был введен в строй интегральный стенд ПСБ-ВВЭР, моделирующий первый контур реакторной установки ВВЭР-1000 с объемно-мощностным масштабом 1:300. На сегодняшний день он является самой крупной установкой, способной работать при номинальных параметрах теплоносителя, в котором наиболее полно представлены все основные элементы первого контура, включая системы безопасности. Стенд ПСБ-ВВЭР предназначен для получения экспериментальных данных, необходимых для верификации расчетных теплогидравлических кодов, ориентированных на анализ теплогидравлических процессов в реакторных установках с водо-водяными энергетическими реакторами (ВВЭР). Дополнительно стенд позволяет: анализировать методы и алгоритмы управления реакторной установкой при нарушении нормальных условий эксплуатации и в аварийных режимах; экспериментально подтверждать работоспособность элементов и систем энергоблоков в различных режимах эксплуатации и проверять инженерные решения, предлагаемые в новых проектах реакторных установок Приведено краткое описание интегрального стенда ПСБ-ВВЭР и представлен краткий обзор проведенных экспериментов. Описан пример использования экспериментальных данных, полученных на стенде для верификации расчетного кода RELAP5 на примере эксперимента «Течь 4,1% из холодного трубопровода», выполненного в рамках проекта под эгидой OECD. Использование экспериментального стенда для проверки инженерных решений, предлагаемых в новых проектах реакторных установок, и экспериментальных данных, полученных на стенде ПСБ-ВВЭР для анализа методов и алгоритмов управления реакторной установкой при нарушении нормальных условий эксплуатации и в аварийных режимах, рассмотрены на примерах обоснования новых пассивных систем безопасности, примененных в проектах АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ, и работ, выполненных в рамках проекта TACIS, посвященного проверке процедур по управлению авариями на АЭС с ВВЭР-1000. Подведены краткие итоги эксплуатации стенда и обозначены направления дальнейшего его использования.

Показана возможность уменьшения интермодуляционных искажений в перестраиваемых полосовых фильтрах путем выбора оптимального диапазона изменения управляющего напряжения, а также с помощью последовательного соединения нескольких пар варикапов и использования встречно-параллельного включения диодов в цепях управляющего напряжения

Рассматривается влияние абсорбционного теплового насоса на тепловую экономичность ТЭС с турбоустановкой К-300-240-2 ХТГЗ, работающей с коэффициентами недовыработки электрической мощности 0,7, 0,8, 0,9 и 1,0. Описываются результаты численных исследований и анализ показателей тепловой экономичности ТЭС с АБТН для коэффициентов энергетической эффективности тепловых циклов 3,0 и 3,45. Представлены режимные характеристики прироста мощности электростанции в зависимости от температуры охлаждающей воды и наиболее экономичные режимы работы ТЭС с АБТН.

Автономное теплоснабжение домов, приусадебных участков и фермерских хозяйств за счет использования тепловых насосов с целью решения вопросов энергосбережения. Показаны особенности расчета эксергоэкономической оптимизации теплового насоса и определена цена киловатта эксергии для компрессионного теплового насоса «воздух – вода» в климатических условиях города Краснодар. Дан анализ эффективности работы компрессионного теплового насоса для теплоснабжения индивидуального домостроения. Приведен расчет экономической эффективности применения теплового насоса «воздух – вода» в системе отопления для одноэтажного жилого дома, расположенного в поселке Витязево, Краснодарского края. Предложены способы уменьшения срока окупаемости теплового насоса «воздух – вода» в системе теплоснабжения индивидуального домостроения.

Предложен обобщенный идентификатор, обеспечивающий компактное описание и достоверное распознавание состояний маслонаполненных трансформаторов. Приведена методика построения идентификатора на основе статистического анализа растворенных в масле газов. Обсуждаются результаты практической реализации разработанной методики

Рассматриваются возможности использования нейросетевых алгоритмов обнаружения «разладки» и известных статистических алгоритмов анализа данных в интересах выявления стеганографически-скрытых сообщений в звуковых файлах

Рассмотрено негативное влияние нормируемых токсичных веществ: CO, CH, NOx отработавших газов распространенных бензиновых двигателей на окружающую среду, в том числе при отключении цилиндров на режимах холостого хода

Представлены результаты исследования влияния содержания никеля на закономерности диспергирования–агломерации в процессе обработки порошковых шихт в высокоэнергетической мельнице, уплотнение при формовании, спекании и инфильтрации расплавом бронзы порошковых основ Fe–Ni

С использованием численного моделирования проведен анализ алгоритмов автоматического калибрования. Такие алгоритмы позволяют эффективно работать как алгоритмы радиопеленгации со сверхразрешением. Кроме того, они делают возможным без привлечения дополнительных устройств и измерений осуществлять калибровку амплитудно-фазового рассогласования каналов за счет методов математической оптимизации. В работе получены численные зависимости, описывающие способность алгоритмов автокалибровки обнаруживать амплитудно-фазовые ошибки каналов адаптивной антенной решетки

Рассматриваются проблемы моделирования электропривода переменного тока, выполненного по схеме «матричный преобразователь частоты – асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором». Приведена структурная схема электропривода, описан алгоритм управления преобразователем частоты, дано описание имитационной модели, созданной в программном пакете MATLAB Simulink. Приведены результаты моделирования для разных выходных частот преобразователя, которые показывают работоспособность используемого алгоритма и практическую возможность создания электропривода на базе преобразователей с матричной структурой силовой части. Отмечается, что особое внимание необходимо уделить защите питающей сети от высокочастотных гармоник тока, генерируемых преобразователем

Рассматриваются способы и результаты экспериментального исследования основных эксплуатационных показателей судового дизеля типа Ч 9,5/11 при его форсировании путём газотурбинного наддува. Определён комплекс внешних показателей двигателя при умеренной степени наддува. Установлены сравнительные температурные поля цилиндровой втулки и индикаторные диаграммы форсированного и дефорсированного вариантов двигателя. Приведены факторы, сдерживающие дальнейший рост уровня форсирования, намечены пути их нейтрализации. Работы выполнялись в совместной (Института физики Дагестанского научного центра РАН и Астраханского государственного технического университета) Лаборатории проблем моторной энергетики. Сотрудники Лаборатории форсировали тип серийного двигателя, который обладал наиболее низкими технико-экономическими показателями среди аналогичных машин. При этом были установлены нижние и верхние допустимые пределы форсирования, что позволит использовать существующие условия производства с минимумом конструкционных и технологических изменений

Основан в 1963 г. Публикуются оригинальные статьи по широкому кругу фундаментальных научных проблем, связанных с развитием энергетики как технической основы цивилизации.Журнал является рецензируемым, включен в Перечень ВАК

В работе предложена имитационная модель для оценки защищенности информационных активов в процессе реализации информационных угроз потенциальным злоумышленником. Результаты проведенного эксперимента на представленной модели подтверждают адекватность математической модели и позволяют использовать их при реализации упреждающей стратегии управления информационными рисками

В статье рассматриваются методы обработки речевых данных, позволяющие повысить разборчивость записанных речевых сигналов при их воспроизведении за счет очистки от шума. В качестве нового подхода к очистке речи от шума рассмотрен метод субполосного преобразования, в котором применяется математический аппарат субполосных матриц и собственных чисел, позволяющий оказывать избирательное воздействие на частотные компоненты речевого сигнала в заданных частотных интервалах. Проведен анализ эффективности очистки русской речи от шумов рассмотренных методов

В статье представлен метод селекции пауз в речевых сообщениях на основе применения субполосного анализа. Использование предложенного подхода позволяет определять участки отсутствия звуков речи с меньшей вероятностью ошибочного принятия решения в сравнении с другими методами обнаружения пауз

Температура в зоне резания при механической обработке является фактором, влияющим на качество и точность изделий. В связи с этим возникает необходимость управления тепловыми явлениями при механической обработке материалов. Существует необходимость в диагностике температуры в зоне резания.

На базе алгоритмов непрерывного вейвлет-преобразования (НВП) интегрального распределения освещенности в теневом изображении предложена методика диагностики состояния системы технического зрения. Анализ коэффициентов НВП позволяет определить контраст изображения и расфокусировку оптической системы.

Рассмотрена специфика технологии основных процессов производства природного урана, его обогащения, изготовления тепловыделяющих элементов и сборок, радиохимической регенерации отработавшего ядерного топлива и обращения с радиоактивными отходами. Дана функциональная связь технологии и применяемого оборудования со строительными решениями. Приведены основные природные радиоактивные изотопы, требующие радиационного контроля при строительстве зданий и сооружений. Рассмотрены вопросы защиты окружающей среды от внешних техногенных воздействий, в том числе и от атомных станций.

Представлены результаты исследования влияния вибраций под произвольным углом к направлению резания. При анализе трения между стружкой и передней поверхностью резца использовалась модель изменения силы резания при наличии механической вибрации под некоторыми углами к направлению движения. Показано, что при умеренно высоких частотах вибрации возможно значительное сокращение силы резания.

В процессе механической обработки деталей энергетических устройств было установлено, что минералокерамический режущий инструмент, изготовленный из ВОК 71, разрушался внезапно хрупким сколом. Широкому применению этого инструмента мешает невысокая стойкость и вследствие этого низкая надежность.

Приводится описание трехмерной конечно-элементной модели косоугольного резания, на основе которой выполнено исследование напряженного состояния режущей части инструмента при его врезании в заготовку в условиях прерывистой обработки

Свойства полимерных композиционных материалов (ПКМ) определяются не только составом компаундов, но и технологическими условиями формирования внутренней структуры материалов. Способ центробежного формирования позволяет получать антифрикционные материалы с положительным градиентом механических свойств, обеспечивающим долговечность деталей узлов трения машин

Проведено теоретическое исследование алгоритмов вейвлет-преобразования для измерительной системы технического зрения в условиях механической нестабильности объекта контроля. На базе анализа кривых коэффициентов предложен метод определения параметров вибрации. Показана возможность путем анализа максимумов коэффициентов непрерывного вейвлетпреобразования реализовать систему комплексного контроля технологического процесса. Приведены данные экспериментальных исследований. Показано, что точность определения амплитуды вибрации может составлять 0,05 мкм

Рассмотрены основные задачи развития НК и ТД, сформулированные научным сообществом. Приведены примеры современных разработок приборов, использование которых наиболее перспективно в атомной отрасли

Проведено теоретическое исследование различных алгоритмов вейвлет-преобразования распределения освещенности в теневом изображении для измерительной системы технического зрения, построенных на базе компьютерных технологий при различном профиле распределения освещенности в теневом изображении. Рассмотрены алгоритмы непрерывного вейвлет-преобразования (НВП) для различных типов вейвлетов. Показана возможность повышения точности измерения линейных размеров для сильно размытых границ изображений

Описаны рабочие процессы в новом варианте генераторной установки с асинхронной машиной с фазным ротором (АМФР) с последовательным соединением обмоток ротора и статора через выпрямитель и инвертор, работающей при частоте вращения выше синхронной. Генераторная установка обеспечивает стабильную частоту выходного напряжения при переменной частоте вращения, другими словами, относится к классу систем — «переменная скорость – постоянная частота». Последовательное соединение статорных и роторных обмоток обеспечивает устойчивость работы при перегрузках по току. При указанном соединении обмотки статора асинхронной машины также выполняют роль фильтра, что дает низкий коэффициент гармоник выходного напряжения

Применительно к электрическим сетям нового поколения, так называемым «умным электрическим сетям», исследуются различные аспекты задачи изменения схемы электрической сети с распределенной генерацией в аварийных режимах для предотвращения развития аварий, обеспечения живучести системы электроснабжения и последующего восстановления целостности сети. На основе принципиального моделирования реконфигурации сети для проверки функциональности ЭЭС в нормальных и аварийных установившихся режимах анализируются комбинаторные возможности и свойство оперативной гибкости сети наиболее распространенных схем распределительных устройств, совместно с принципами осуществления деления и восстановления электрической сети. Сформулированы принципы формирования изолированных районов, а также требования к отделяемым подсистемам при возникновении глобальных или локальных небалансов мощности, а также при их объединении. Приведены варианты постановки задачи и подходы к решению задачи по определению требуемых изменений в схеме коммутации электрической сети. Проведено моделирование децентрализованного подхода к реконфигурации сети, позволяющего преследовать собственные цели каждого субъекта в рамках общих правил. Результат моделирования показал идентичность решению, полученному на основе централизованного подхода, когда решение осуществлялось одним центром, использующим полную информацию о сети.

Предложены новые конструкции и расчет измерителей технологических усилий для кузнечно-прессовых машин, способных работать на постоянной основе. Приведены результаты измерений усилий резки сортового проката для широкого сортамента, полученные в промышленных условиях

Рассматривается задача измерения контролируемых параметров высоковольтных изоляторов при переходе к обслуживанию электрооборудования по состоянию. Описываются устройства для измерения комплексного сопротивления электроизоляционных конструкций под рабочим напряжением более 1 кВ. Предлагается применение метода цифрового спектрального оценивания Прони для повышения быстродействия и точности средств измерений параметров комплексного сопротивления под высоким рабочим напряжением

Исследуется процесс упрочнения дереворежущих инструментов с формированием на их рабочих поверхностях функциональных покрытий методом электроискровой обработки (ЭИО). Оценивается качество поверхностного слоя (микротвердость) на кромке лезвий ленточных пил с применением метода определения динамической микротвердости

В интересах защиты воздушного судна от атакующих зенитных управляемых ракет (ЗУР) предлагается алгоритм высокоточного сопровождения на основе использования лазерно-тепловизионной системы с приемным устройством матричного типа. В качестве дискриминатора рассмотрены алгоритмы оценки текущих координат энергетического центра изображения и суммарно-разностной обработки сигналов, осуществляющие измерения углов рассогласования между направлением на ЗУР и оптической осью матричного фотоприемника с неравномерной координатной чувствительностью, повышающей помехоустойчивость алгоритмов. Разработана динамическая модель процесса высокоточного сопровождения, позволяющая оценить эффективность системы при формировании на входе матричного фотоприемника изображения в виде аддитивной смеси сигналов и помех.

Информационный справочник содержит сведения о производственных предприятиях, научно-исследовательских и проектных учреждениях, торговых организациях, деятельность которых связана с машиностроением. В издании приведены следующие данные: наименование организации, характер деятельности, адрес, контакты, интернет-адрес ресурса. Вся информация взята из открытых источников.

Рассмотренывариантыипутисовершенствованиявосходящихлинийсвязиспутниковыхтелекоммуникационных систем с использованием коротких LDPC-кодов. Приведены особенности построения коротких LDPC-кодов, заключающиеся в поиске циклов длины 4 и 6 в проверочных матрицах, что позволяет повысить энергетический выигрыш более чем на 0,5 дБ при вероятности ошибки менее 10-4. Выбраны оптимальные варианты проверочных матриц для коротких кодов LDPC (128,64), (256,128) и (512, 256). Представлены результаты имитационного моделирования, подтверждающие, что короткие LDPC-коды демонстрируют существенный энергетический выигрыш по сравнению с кодами БЧХ и могут быть использованы в перспективных спутниковых системах связи

Разработан двухдиапазонный тепловизионный прибор, работающий в спектральных диапазонах 3—5 и 8—12 мкм, на основе матричных фотоприемных устройств формата 256×256 элементов, позволяющий производить измерение температуры объектов и их коэффициентов излучения. Описан ряд проведенных с помощью прибора измерений, приводится метод определения температуры и коэффициента излучения.

Представлены результаты экспериментальных исследований процессов в баллоне c криогенной заправкой для дроссельной системы охлаждения, а также проведён сравнительный анализ ее характеристик с параметрами дроссельной системы охлаждения на основе баллона высокого давления.

Коэффициент кавитационного запаса зависит от многих факторов, таких, как атмосферное давление, давление на входе насоса, потери напора на участке тракта от входа в насос до рабочей камеры, температура рабочей жидкости. При работе шестерённого насоса на газожидкостных смесях картина процесса всасывания значительно усложняется в связи с наличием механических включений в виде нерастворённых газовых пузырьков и выделением газа из жидкостного потока из-за понижения давления. При проведении экспериментов по определению кавитационного запаса шестерённого насоса атмосферное давление было в пределах 750…760 мм рт. ст. и принято равным 755 мм рт. ст. Величина потери напора была определена при проведении кавитационных испытаний шестерённого насоса на негазированной жидкости (без подачи воздуха) и считалась неизменной во всех опытах.

Рассмотрены методы деформационно-термической обработки, позволяющие формировать в жаропрочных никелевых сплавах ультрамелкозернистую структуру типа «микродуплекс», оптимальную для сверхпластической деформации. Продемонстрировано, что сверхпластическая раскатка является высокоэффективным методом изготовления дисков газотурбинных двигателей из жаропрочных никелевых сплавов.

Концепция Интернета Вещей [1] находит свое применение не только в виде всепроникающих сенсорных сетей [2], сетей автомобильного транспорта [3], но и на уровне наномира. Интернет нановещей [4], еще вчера казавшийся более мечтой, чем реальной перспективой, сегодня вышел из концептуальной стадии развития и стал предметом исследовательской деятельности во многих лабораториях мира. Нановещи объединяются в наносети, среди которых выделяются электромагнитные и молекулярные [2]. В статье приводятся результаты исследований в области бактериальных молекулярных наносетей.

Позиционирование объектов в сенсорных сетях вызывает все больший интерес в связи с развитием сетей локальной и персональной радиосвязи, беспроводных сенсорных сетей. В системах связи малого радиуса действия, основанных на принципах радиолокации, точность определения расстояния обратно пропорциональна полосе частот зондирующего радиоимпульса [1]. По этой причине сверхширокополосные системы очень привлекательны для определения местоположения мобильного объекта. При прочих равных условиях они позволяют достигать более высокой точности позиционирования [2]. Для повышения точности локализации значительные усилия направлены на поиск факторов, влияющих на точность нахождения координат [3].

Радиосвязь на радиотрассах в декаметровом диапазоне частот (1,5–30 МГц) осуществляется с отражением от слоев ионосферы. Свойства ионосферы не являются статичными, в течение суток они постоянно изменяются. Имеются и сезонные трансформации ионосферы. В связи с этим в течение суток изменяются максимально применимые частоты (МПЧ), оптимальные рабочие частоты (ОРЧ) и наименьшие применимые частоты (НПЧ). Для обеспечения надежной радиосвязи заданного качества требуется учитывать состояние ионосферы как при планировании радиосвязи, так и в ходе повседневной деятельности независимо от ведомственной принадлежности радиотрасс. Необходимость знать текущее состояние ионосферы резко возрастает в случаях резких колебаний параметров ионосферы при магнитных возмущениях, обусловленных активностью Солнца.

Эффективность эксплуатации линейно-кабельных сооружений волоконно-оптических линий передачи (ЛКС ВОЛП) во многом определяется эффективностью организации их технического обслуживания (ТО). При этом вопросам надежности ВОЛП уделяют особое внимание как на этапе их проектирования, так и на этапах строительства и эксплуатации. Наиболее целесообразным при проведении указанных работ представляется использование стратегий ТО и эксплуатации ЛКС, основанных на прогнозирующих моделях, позволяющих осуществлять мониторинг компонентов сети [1-5].

В мировой практике существует несколько подходов к изучению сетей мобильной связи, начиная c непосредственных измерений на реальной сети и заканчивая аналитическими, математическими выкладками. Если сеть уже существует, для определения ключевых показателей и их оптимизации применяются протокольные анализаторы, драйв-тесты, проводимые операторами посредством специализированного оборудования, и т.д. Эти методы весьма недешевы и зачастую довольно трудоемки.

В статье [1] были представлены исследования поведения узла коммутации NGN (сети следующего поколения) при резком росте обслуживаемого трафика. Предложенная модель позволила получить ряд полезных аналитических соотношений. В заключительной части той статьи было отмечено, что необходимо провести исследования для более общих предположений относительно характера поступающего трафика и дисциплин его обслуживания. С этой целью была создана имитационная модель, основные результаты разработки которой содержатся в данной статье. В качестве трех важнейших характеристик модели исследуются нормированные в рекомендации ITU-T Y.1541 [2] математическое ожидание времени задержки IP-пакетов между двумя интерфейсами (пользователь – сеть) – IPTD, вариация этой же случайной величины – IPDV и вероятность потери IP-пакетов – IPLR.

Согласно данным Ассоциации по контролю за мошенничеством (Communication Fraud Control Association, CFCA) [1], направленным на использование услуг связи без их оплаты (fraud), ежегодные потери операторов традиционных сетей связи из-за фрода составляют 3–5% доходов, и они ежегодно растут. Потери операторов от угроз фрода в сетях передачи голосовых данных по сетям IP (Voice over IP, VoIP) еще выше. Не менее разорительны для операторов и другие угрозы информационной безопасности (ИБ) в сетях связи, такими, например, как DoS-атаки (отказ в обслуживании), следствием которых является прекращение выполнения некоторых функций сети. DoS-атакам подвержены и сети ТфОП/ISDN (далее эту сеть будем обозначать ТфОП). В работах [2–4] приводится анализ таких атак, создаваемых злоумышленником с помощью нелегитимных сообщений обновления маршрутизации в сети общеканальной сигнализации ОКС-7.

В статье рассматривается одно важнейшее мероприятие, связанное с внедрением в отечественную практику, – развитие инновационных технологий, которые являются технологиями творчества, обеспечивающими конкурентоспособность в процессе разработки новой авиационной техники. Кроме того, рассмотрен основной комплекс необходимый мер и условий, которые предстоит осуществить на предприятиях страны и в авиационной промышленности для обеспечения эффективного использования инновационных технологий.

В работе рассмотрены принципы действия нескольких гидравлических исполнительных механизмов рабочих органов экскаватора от единого аксиально-поршневого насоса.

Рассмотрено влияние сверхкоротких электромагнитных импульсов на типовую структуру всепроникающей сенсорной сети. Приведено формализованное описание задачи по повышению помехоустойчивости USN на базе вычисления коэффициента сохранения эффективности сети. Предложено решение, в результате которого можно определить варианты применения методов и средств защиты в USN, обеспечивающих заданный показатель коэффициента сохранения эффективности и повышения стойкости сети. Решение представлено в виде пошагового описания четырех этапов, на основе которых выбираются методы защиты с минимальной стоимостью на разработку и внедрение в элементах USN.