ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

При проектировании различных специальных агрегатов часто возникает необходимость в создании весьма жестких пространственных конструкций. Одним из возможных вариантов такой конструкции может быть конструкция с перекрестными балками, которая довольно часто встречается в ракетно-космической технике. Для оценки ее инерционных и прочностных свойств необходимо создать ее расчетную модель. В настоящей статье рассмотрены вопросы моделирования такой конструкции и их влияния на получаемые результаты. Сделаны выводы о целесообразности использования рассматриваемых моделей на различных этапах проектирования.

В материале представлен обзор методов настройки параметров алгоритмов оптимизации. Рассмотренные методы классифицированы по цели настройки и принципу действия методов. Описаны различные подходы к настройке алгоритмов: методы однократной и перманентной настройки параметров, выборочные, скрининговые, мета‑стохастические  и многокритериальные методы. Рассмотрены возможности использования математических моделей показателей эффективности настраиваемых алгоритмов, настройка с учетом особенностей решаемых оптимизационных задач и различных показателей эффективности настраиваемого алгоритма.  Описаны методы настройки с учетом конфигурации вычислительной системы.

В статье затрагивается тема расчета линейных электрических цепей с взаимной индукцией операторным методом. Этот вопрос в учебной и методи-ческой литературе или не рассматривается, или рассмотрен недостаточно, без обоснования, без формулировки правил перехода к операторным схе-мам замещения. В статье устраняется этот пробел и рассмотрены все возможные варианты схем со взаимоиндукцией, для которых возможен непо-средственный переход к эквивалентным операторным схемам замещения. Сформулированы условия необходимые для выполнения такого перехода. Статья будет полезна преподавателям при изложении студентам опера-торного метода расчета электрических цепей по учебной дисциплине «Электротехника».

Рассмотрены и проанализированы технологические и технические особенности процесса одоризации природного газа в общем, и кустовой одоризации в частности. Приведена пневмогидравлическая схема, дано описание конструкции и принципа действия спроектированных дозирующих устройств. Разработаны методика проведения испытаний и пневмогидравлическая схема стенда для проверки работоспособности узлов дозированной подачи жидкости. Изготовлен экспериментальный стенд и приведены его технические характеристики. Выполненный объем экспериментальных исследований подтвердил функциональные и эксплуатационные характеристики узла дозирования, на основе которого реализована пневмогидравлическая схема автоматического одоризатора.

В рассматриваемых моментном бесконтактном двигателе постоянного тока (БДПТ) с коммутатором из трех силовых транзисторов и бесконтактном тахогенераторе постоянного тока (ТГ) с выпрямителем из трех диодов с целью уменьшения пульсации момента БДПТ и выходного напряжения ТГ применены два индуктора, числа полюсов которых отличаются в три или в два раза. В первом случае применена барабанная якорная обмотка (ЯО), а во втором – тороидальная ЯО. Для обоих случаев определены оптимальные соотношения между параметрами индукторов, при которых минимальны пульсация электромагнитного момента моментного БДПТ и выходного напряжения ТГ. Для различной формы магнитного поля в воздушном зазоре определены значения пульсации электромагнитного момента БДПТ и выходного напряжения ТГ, которые не превышают 2 %.

Важной задачей современной математической статистики, методы которой опираются на теорию вероятностей, является научная оценка результатов измерений. При контроле имеют место определенные затраты, а при неэффективном контроле, когда потребителю попадает некачественная продукция эти затраты существенно возрастают за счет возврата брака. Поэтому задача формирования рациональных методик контроля, позволяющих обеспечивать как некоторый заданный выходной уровень качества, так и его повышение, остаётся актуальной.В настоящее время в машиностроении широко применяются датчики активного контроля, так как они позволяют позволяют в полной мере использовать технологические возможности станка и повысить производительность операций обработки. Для рационального управления технологическим процессом при помощи средств активного контроля были разработаны методы управления точностью путем введения соответствующих корректировок. Чтобы доказать эффективность предложенного авторами алгоритма, показано сравнение результатов управления случайным процессом с данными, полученными по описанной в ГОСТ Р 50779.27-2007 методике дляраспределения Вейбулла.

Проектирование технологических процессов и программирование обработки деталей на оборудовании с ЧПУ являются важнейшими компонентами систем управления жизненным циклом производства изделий машиностроения (PLM). Эти функции выполняются различными системами автоматизации. Проектирование технологических процессов производится с помощью систем автоматизации класса CAPP, а программирование обработки системами класса CAM. В функции CAPP-систем входит проектирование маршрутных технологических процессов с определением количества и места операций обработки на оборудовании с ЧПУ. CAM-системы проектируют и нормируют операции, выполняемые на оборудовании с ЧПУ. Эта информация для построения PLM-систем должна быть передана в CAPP-системы. В настоящее время процесс обмена информацией между системами CAPP и CAM не автоматизирован.Одними из наиболее распространённых отечественных CAPP-систем  является СПРУТ-ТП, а CAM-систем Sprut CAM [1, 2, 3]. В статье описывается метод интеграции этих систем.

В статье рассматриваются актуальные задачи автоматизации процесса моделирования потоков в сетях. Программный инструментарий реализован в среде Visual C++ на основе технологии паттернов проектирования, что обеспечивает его применение для различных моделей предметной области. Разработанные авторами шаблоны представляют базовые программные реализации вычислительных методов решения оптимизационных задач в сетях независимо от конкретной модели описания звеньев реальной системы и системы поиска. Для описания формальных моделей реальных систем применяется аппарат теории графов На основе методов, использующих стратегии поиска в графах, реализован модифицированный алгоритм поиска дополняющих путей, позволяющий повысить эффективность процедур поиска. Программный инструментарий разработан с целью его практического применения и может быть использован и в процессе обучения студентов.

В работе рассматриваются методы восстановления цифровых расплывчатых в результате движения изображений, зашумлённых гауссовским и импульсным шумом, для подавления которых использовалась инверсная фильтрация, винеровская фильтрация и фильтрация по методу Тихонова. Оцифрованные изображения переводятся специальными функциями LabVIEW в двумерную матрицу с последующим быстрым преобразованием Фурье и умножением результата преобразования на функцию инверсной фильтрации, или функцию винеровской фильтрации, или функцию фильтрации Тихонова. Для восстановления исходного изображения необходимо провести обратное преобразование Фурье. Рассмотрены прямая задача (моделирование искажения или экспериментальное получение реального искаженного изображения) и более сложная и важная для практики обратная задача (реконструкция, восстановление изображения).

Развитие современного машиностроения и приборостроения позволило разработчикам за последние десятилетия сделать большой шаг в создании новых механизмов и машин, современных станков и комплексов оборонной техники. В большинстве случаев эти машины управляются современной микропроцессорной техникой, позволяющей контролировать и управлять многими параметрами в процессе всего жизненного цикла изделий. Без экспериментальных исследований теперь не создается ни одна машина (станок, автомобиль, комбайн, погрузчик). Чтобы уменьшить время испытаний, материальные и финансовые ресурсы, широко используются ускоренные испытания, которые позволяют существенно уменьшить время доводки машины от экспериментального образца до серийного. Для этого в научных исследованиях дополнительно используются методы последовательного анализа и теория планирования экспериментов, что позволяет существенно сократить и время и деньги при создании новых и модернизации существующих машин.

В работе рассматривается оптимизация упругого элемента тензодатчика М70. Проведена постановка задачи многокритериальной оптимизации:определены управляющие параметры и параметры качества, функциональные ограничения. Разработана параметризованная конечно-элементная модель расчета упругого элемента в программном комплексе ANSYS. Разработана программа автоматической генерации вариантов расчета и расчета параметров качества, предназначенная для упругих элементов мембранных тензодатчиков серии М, производимых ЗАО «ВИК «Тензо-М». Проведена оптимизация конструкции упругого элемента тензодатчика М70 и получено Парето-оптимальное множество решений, по свойствам превосходящих базовый вариант конструкции

Работа посвящена вопросу обоснования выбора технологии доступа к данным медиаформатов при воспроизведении на веб-сайтах. Рассмотрены особенности организации доступа к медиаконтенту с помощью технологий тег-плееров и флеш-плееров. Предложена система критериев для их оценки, учитывающая как интересы разработчика медиаплеера, так и запросы конечного пользователя. В число критериев вошли: вид инструментальных средств разработки, затраты оперативной и внешней памяти, сложность проектирования, качество интерфейса пользователя, поддерживаемые кодеки, требуемое время загрузки. На основании данной системы критериев выполнен сравнительный анализ тег-технологиии и флеш-технологии. Проведено экспериментальное измерение времени загрузки веб-страницы со встроенным тег-плеером и функционально аналогичным флеш-плеером. Полученные результаты позволили сделать вывод об эффективности той и другой технологии при определении подхода к воспроизведению медиконтента. Работа может быть полезна специалистам в области веб-разработки.

Глобальной целью исследования, в рамках которого написана данная статья, является разработка системы автоматизированного управления энергетической газотурбинной установкой (ЭГТУ) на основе анализа устойчивости и качестве переходных процессов. В данной статье оценивается робастность системы автоматического управления газотурбинным двигателем, который является приводом ЭГТУ. Робастность системы оценивалось путем подачи на систему тестовых сигналов, а в качестве модели приняли передаточную функцию системы. Проведен синтез трех цифровых регуляторов с применением современных вычислительных средств и определены правильные коэффициенты. На основе анализа переходных процессов был выбран регулятор для системы управления, обеспечивающий высокий уровень надежности и быстродействие. Приведены результаты моделирования, подтверждающие целесообразность использования ПИД-регулятора.

Рассмотрено состояние современных средств обеспечения информационной безопасности САПР. Предлагается комбинированный метод стеганографического сокрытия документации от несанкционированного доступа в стереофонических сэмплах аудиофайлов. Любой известный стеганографический алгоритм сочетается алгоритмом корреляционного кодирования чертежей и текстов. Приводятся основные результаты численных экспериментов, подтверждающие работоспособность и устойчивость алгоритма, реализующий предложенный метод. Авторам представляется, что защита каналов связи, применяемых в облачных вычислениях и CAD/CAM/PLM – это весьма актуальная задача. Обращается внимание на необходимость разумного сочетания криптографических и стеганографических методов защиты проектной документации от несанкционированного доступа.

В статье определена задача разработки единой аппаратной архитектуры для реализации вычислителей, требующих различной производительности. Проведён обзор вычислительных архитектур для космического применения, сделано обоснование выбора вычислительной архитектуры. Приведено описание структуры выбранного процессора LEON3FT, его области применения и масштабируемость. Предложена методика отладки и проверки применяемых решений. Проведено сравнение путей разработки. В качестве примера предлагаемой методики приведена реализация процессорного модуля для аппаратуры спутниковой навигации космического корабля «Союз».

В серийном и массовом производстве существует задача управления точностью обработки. Большинство современных станков оснащены датчиками активного контроля, которые позволяют измерять размеры изготавливаемых деталей и осуществлять наладку станков во время работы. В области управления технологическим процессом при помощи средств активного контроля задача повышения точности может быть конкретизирована, а затем и решена путем выбора рационального алгоритма управления. Для решения этой задачи необходимо разработать методы управления точностью при активном контроле путем введения соответствующих корректировок. Методы, основанные на управлении по скользящей средней, представляются наиболее перспективными для управления точностью, поскольку они включают в себя информацию об изменении нескольких последних измеренных значений контролируемого параметра.

В статье приводится вывод формулы Мора, для эквивалентного напряжения основанный на том факте, что предельное напряжение является линейной функцией от пределов прочности (текучести) при растяжении и сжатии материала, вместо традиционного вывода, основанного на рассмотрении огибающих кругов Мора. Предложенный подход даёт заметную экономию времени при изложении лекционного курса сопротивления материалов, что важно при подготовке современного инженера. Кроме того, предложена корректировка теории Мора, позволяющая учесть предельную характеристику материала при чистом сдвиге, что приводит к уточнению значения эквивалентных напряжений, которое позволяет применять теорию Мора для расчета ответственных деталей конструкций.

Расчетами внешней баллистики с учетом сопротивления воздуха ученые занимаются уже около ста лет. Математическая модель внешней баллистики, в которой снаряд представлен в виде материальной точки, используется достаточно давно. Полигонные исследования показали, что переходить к более сложным моделям, в которых снаряд представлен в виде твердого тела, нецелесообразно. Эта модель внешней баллистики относительно проста, однако создание расчетных программ для исследований эффективности стрельбы и получение достоверных результатов затруднено. Затруднение возникает из-за отсутствия достоверных комплексов исходных данных для отладки программы и невозможности проведения качественных экспериментов на аттестованном оборудовании. Кроме того, для некоторых расчетов параметров траектории необходимо многократное решение прямой задачи внешней баллистики до необходимой точности.

Проведен анализ понятия Smart grid. Рассмотрено текущее состояние дел в отечественной энергетике и показано, что при модернизации существующей системы энергоснабжения целесообразно внедрять элементы в Smart grid. Проведен анализ внедрения системы Smart grid в мире и показано, что этот процесс в разных странах идет различными путями из-за различия в требованиях к электросетям в разных странах и степени внедрения возобновляемой энергетики. Проанализированы преимущества, которые можно получить при внедрении данной системы в энергетику, и проблемы, возникающие в процессе ее ввода и эксплуатации. Приведены примеры пилотных проектов в России и за рубежом.

В данной работе рассматривается возможность решения обратной задачи внешней баллистики аналитическими методами, отличными от классических. Классические методы основаны на непосредственном решении дифференциальных уравнений с использованием некоторых приближений. В данной работе использовались метод Галеркина и метод наименьших квадратов. В результате применения данных методов было получено решение, которое применимо к задачам значительно более широкого класса, чем было возможно ране. Проверка численным моделированием показывает хорошую сходимость. Аналитическое решение в общем виде открывает большие возможности для постановки и решения различного рода оптимизационных задач при проетировании летательных аппаратов.