ivdon3@bk.ru
Представлена интегрированная информационно – измерительная система, включающая в себя: персональный компьютер, специальное программное обеспечение, набор датчиков, аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователь, позволяющая исследовать коррозионные процессы. Показаны некоторые возможности применения современных информационные технологии в практикуме по физике и электрохимии. Проведен эксперимент по исследованию коррозии металла и её подавлению с помощью традиционной установки и модифицированной, с использованием современных информационных технологий.
Ключевые слова: программный комплекс, коррозия металла, натурный эксперимент, интегрированная система, информационные технологии
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассматривается проблематика определения дорожного покрытия для автоматического управления транспортным средством с использованием искусственной нейронной сети. Описано состояние отрасли на текущий момент времени, а также актуальность данных исследований. Представлены входные данные для определения дорожного покрытия. Обосновывается идея применимости метода сегментации изображений для определения дорожного покрытия. Производится формирование структуры искусственной нейронной сети на базе архитектуры U-NET. В частности визуализируется строение последовательности слоев. Особое внимание уделяется математическому моделированию процесса свертки и максимального пула. Приводится математическая модель процесса обучения искусственной нейронной сети, а так же функций активации: линейной функции и сигмоиды. Предложен алгоритм формирования модели искусственной нейронной сети. Визуализирован на графике процесс обучения данной функции. Представлен результат обучения.
Ключевые слова: искусственные нейронные сети, U-NET, анализ данных,, машинное обучение, deep lerning, сверточные нейронные сети, свертка, максимальный пул, сегментация изображений, моделирование
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Постоянно растущее количество транспортных средств создаёт большую нагрузку на транспортную сеть городов. Один из путей решения этой проблемы – разработка методов для управления движением в условиях существующих ограничений. Первые разработки по адаптивному управлению транспортом стали появляться в середине восьмидесятых годов прошлого века. Они смогли положительно повлиять на транспортную ситуацию городов и регионов. Каждый из методов адаптивного управления прошёл достаточно долгий период до непосредственного применения, претерпевая постоянные изменения и доработки. В результате, системы, построенные на базе этих методов, внедряются и функционируют до сих пор. С целью упрощения процессов разработки, эксплуатации, обслуживания и масштабируемости адаптивных систем управления транспортом, реализации принципов активного управления увеличения гибкости подобных систем при проектировании и применении, был разработан метод построения распределенных систем управления транспортными потоками который позволяет проектировать систему из готовых блоков и производить внедрение по принципу plug and play.
Ключевые слова: управление дорожным движением, адаптивное управление, распределённая система управления, трафик, МЭК 61499, plug and play
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Анализируется опыт создания и апробации программы повышения квалификации в области производства изделий из микро- и нанопорошков, направленной на решение обострившейся в последние годы проблемы квалификационного дефицита, испытываемого предприятиями порошковой металлургии. Образовательная программа разработана Поволжским государственным технологическим университетом при поддержке Фонда инфраструктурных и образовательных программ РОСНАНО и предназначена для обучения инженерного состава трех направлений: инженеров-технологов, разрабатывающих технологические процессы производства порошковых изделий, инженеров-конструкторов – разработчиков технологической оснастки и производственного персонала, организующего и контролирующего производство изделий из металлических порошков. Особенностью программы является модульная структура, позволяющая обучающимся выбирать индивидуальную траекторию обучения. Программа включает общепрофессиональный цикл и три профессиональных модуля, освоение которых позволяет сформировать требуемые специалистам профессиональные компетенции. Один из модулей реализуется в дистанционном режиме с использованием технологии электронного обучения. Преимуществом программы является также ориентированность на практику: она предусматривает большой объем лабораторных и практических занятий, а также практику на профильных предприятиях. Для оценки работоспособности программы повышения квалификации и, в случае необходимости, ее корректировки была проведена апробация программы на пилотной группе слушателей. Апробация программы подтвердила ее эффективность и возможность успешного использования для повышения квалификации специалистов, занимающихся разработкой и реализацией процессов получения изделий из металлических порошков.
Ключевые слова: образовательная программа повышения квалификации, производство изделий порошковой металлургии из микро- и нанопорошков, модульная структура, дистанционное обучение, электронный учебный курс, практикоориентированность, квалификационные дефициты
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной статье рассмотрена одна из частей разработки устройства входного контроля пленочных конденсаторов. Разработаны структурная и функциональная схемы. Представлены результаты моделирования измерительной схемы в программном пакете Microcap. Результаты модельного эксперимента подтверждают правильность расчетов.
Ключевые слова: входной контроль, пленочные конденсаторы, Arduino, Microcap, диагностика
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Целью исследования является разработка “эволюционной модели” транспортно-пересадочного комплекса (ТИК) - как своеобразной “точки роста” аэрополиса. Для обоснованного планирования роста и развития аэрополиса применяются методы “прогностического” и “структурно-морфологического” моделирования ТИК. Определены пять промежуточных архитектурно-типологических моделей транспортно-пересадочного комплекса: 1) автовокзал; 2) автовокзал с логистическим центром; 3) станция интермодального комплекса; 4) транспортно-деловой центр; 5) транспортно-общественный комплекс. Его “структурные и морфологические единицы”, которые включают: а) функциональные компоненты; б) структурно-тектонические “единицы”; в) коммуникационный “каркас”; г) элементы роста аэрополиса. Аналогичная диахроническая (развивающая) модель транспортно-пересадочного комплекса обеспечивает его поэтапное планирование, оптимальное функциональное зонирование объекта для каждой промежуточной фазы, что позволит ему быть самодостаточным на ранних стадиях эксплуатации.
Ключевые слова: архитектура, формообразование, функционирование, пространственное развитие, транспортно-пересадочный комплекс, транспортно-пересадочный узел, транспортная инфраструктура, аэрополис, модель, структурно-морфологический подход, общественно-деловой центр
В данной статье рассмотрен ряд вопросов, касающихся экологичности автомобильных средств, оснащенных электрическим двигателем. Рассмотрены современные тенденции по переходу рынка на электромобили, и проблема утилизации и рециклинга элементов электромобилей. Выявлено, что переход от автомобилей с ДВС на электромобили еще не до конца обоснован с точки зрения экологии.
Ключевые слова: электромобиль, экологическая безопасность, отходы, аккумулятор, утилизация, рециклинг
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Исследования в области проектирования зданий и сооружений показали, что уровень внедрения BIM-технологий в разных странах находится на различных уровнях. Повышению уровня способствуют наличие нормативной базы в данной сфере, финансовой помощи строительным организациям при переходе на BIM-моделирование. Также в статье приведено обоснование применения BIM-технологий в системах вентиляции с учетом требований к данным системам.
Ключевые слова: BIM-моделирование, системы вентиляции, 3D-проектирование, Autodesk Revit, уровни внедрения, информационное моделирование, BIM-технология, нормативно-техническая база
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Данная статья посвящена исследованию качества внутреннего воздуха в учреждении высшего образования: оценке закономерностей распределения твердых взвешенных частиц по эквивалентным диаметрам (РМ0.5, РМ1, РМ2.5, РМ5 и РМ10).
Ключевые слова: воздух помещений, качество внутреннего воздуха, загрязнение воздушной среды, пыль, твердые взвешенные частицы, РМ2.5, РМ10
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Рассмотрены современные направления исследований мелкозернистых бетонов. Приведены характеристики используемых материалов и добавок. Проведено планирование эксперимента по использованию комплексной модифицирующей добавки для мелкозернистого дисперсно-армированного бетона на тонком песке. Результаты проведенных исследований проанализированы на статистическую значимость. На основании результатов исследований получены уравнения регрессии для откликов целевых функций – предел прочности на сжатие и изгиб, а также средней плотности мелкозернистого дисперсно-армированного бетона. На примере предела прочности при сжатии исследуемого дисперсно-армированного бетона решена задача оптимизации целевой функции. Установлен состав комплексной добавки обеспечивающий мелкозернистому дисперсно-армированному бетону на мелком песке максимальные прочностные характеристики.
Ключевые слова: мелкозернистый бетон, комплексная добавка, планирование эксперимента, прочность, уравнение регрессии, оптимизация целевой функции
Статья посвящена вопросу совершенствования устройств очистки выбросов АЗС от паров углеводородов для повышения экологической безопасности зон и территорий жилой застройки. Наибольшая часть выделения паров бензина, поступающих в локальные системы аспирации, связана с заполнением и опорожнением резервуаров хранения топлива на АЗС. Известно, что выбросы паров бензола, относящегося ко второму классу опасности, имеют существенную проблему в части превышения предельно допустимых концентраций на границах санитарно-защитных зон АЗС и близлежащей жилой застройки. Создание новых высокоэффективных технологий и устройств снижения объема выбросов загрязняющих веществ и образования количества отходов от автозаправочных комплексов, при уменьшении затрат на экологические платежи и эксплуатацию является актуальной задачей. Для улавливания паров углеводородов бензина обосновано применение абсорбера с использованием сорбента, состоящего из смеси воды из емкости сбора стоков с территории и раствора бишофита. Приведены результаты расчета экономической эффективности предлагаемого вида устройства и сорбента в части снижения экологических платежей за выбросы и отходы, и также эксплуатационных затрат. Проведенные успешные испытания показали надежную и эффективную работу опытной установки с предложенным аппаратом на АЗС. Предотвращен экономический ущерб, сокращены экологические платежи за выбросы и эксплуатационные расходы. Применение в установках систем аспирации АЗС предложенного устройства повышает экологическую безопасность АЗС.
Ключевые слова: автозаправочная станция (АЗС), бензин, выброс, атмосфера, концентрация, углеводороды, аспирация, абсорбция, устройство, бишофит, вода
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Атмосферный воздух является самой важной жизнеобеспечивающей природной средой, сложившейся в ходе эволюции Земли. Результаты экологических исследований, как в России, так и за рубежом, свидетельствуют о том, что загрязнение приземной атмосферы – самый мощный, постоянно действующий фактор воздействия на человека, пищевую цепь и окружающую среду. В связи с этим актуальность ухудшения экологии приземной среды в современных городах несоизмеримо возросла. Развитие современных городов, вызванное потребностью в усовершенствовании бытовой среды, способствует созданию новых зданий и сооружений, развитию транспортной и инженерной инфраструктуры. В результате этого увеличивается плотность городской застройки и загруженность транспортных сетей, что приводит к загрязнению окружающей среды и осложняет экологическую ситуацию городов. В статье проведен анализ экологии крупнейших городов России на примере города Санкт-Петербург и проведена оценка аэродинамики городского пространства. Конвективные потоки, возникающие в городском пространстве, обозначены как одни из важных факторов в улучшении экологии городской среды. Проведен анализ таких факторов как вредные выбросы автотранспорта и нарушенный вследствие плотной застройки воздухообмен городских территорий, влияющих на экологию городского пространства.
Ключевые слова: экология, аэродинамика, воздухообмен, загрязнение воздуха, транспортная инфраструктура, высотное здание, городская застройка, аэрация, энергопотребление
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
Исследовано состояние металлической цилиндрической сетчатой оболочки с наружными горизонтальными фермами. Рассмотрены основные принципы формообразования конструкции с учетом использования опорного ребра для совмещения граней сетчатой поверхности. Проведен анализ значимых силовых факторов и параметров деформирования подкрепленной оболочки с учетом всех возможных комбинаций нагрузок. Определены закономерности работы системы и оценено влияние расположения опорных ферм на поведение конструкции. Выявлены уязвимые участки с максимальными продольными силами в элементах и наибольшими перемещениями узлов. Получено увеличение жесткости из плоскости оболочки в поперечном направлении и зафиксировано позитивное перераспределение усилий по поверхности. Установлен приемлемый результат с позиций обеспечения устойчивости конструкции и отмечена повышенная сопротивляемость оболочки к деформированию.
Ключевые слова: цилиндрическая сетчатая оболочка, бортовые элементы, горизонтальные фермы, расчетные параметры, усилия, перемещения
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
Рассмотрены вопросы оптимизации ребристых железобетонных плит с предварительным напряжением арматуры с учетом геометрических, прочностных и стоимостных показателей. Исследование выполнено на основе анализа рынка продаж строительных материалов, основ сопротивления железобетона и положений нормативных документов, о проектноконструкторской деятельность в РФ, а также трудов отечественных и зарубежных ученых. Метод исследования структурно-аналитический анализ с учетом связей исследуемых факторов. Представлены аналитические и графические материалы, выявляющие закономерности между геометрическими размерами и стоимостью компонентов. Предложенная методика определения эффективности конструкции с учетом стоимостных показателей материалов свидетельствует о целесообразность ее применения в практике проектирования. Приведены рекомендации по проектированию, обеспечивающие получение конструкций минимальной стоимости и отвечающие требованиям прочности и долговечности.
Ключевые слова: железобетон, прочность, структура, арматура, диаметр, цена, стоимость, эффективность, размеры, анализ, элемент
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
В статье приводятся результаты исследования, направленные на выбор безопасной глубины заложения подземного коллектора. В научной и нормативной литературе нет конкретных рекомендаций по глубине заложения футляров при проходке через действующие автомагистрали. А есть только рекомендации, касающиеся проходки футляра коллектора через железнодорожные насыпи. Цель данного исследования: научно обоснованные рекомендации по применению железобетонных труб в качестве футляров коллекторов. Решение задач для достижения поставленной цели будет производиться при помощи численного эксперимента - методом конечных элементов.
Ключевые слова: железобетонный футляр, подземный коллектор, безопасная глубина, математическое моделирование, конструкции футляров, автомагистраль, закрытый способ работ, бестраншейная прокладка, метод конечных элементов, мульда оседания
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
За последние два года, в ходе пандемии, отмечается повышенный интерес населения к загородной недвижимости. Однако существует ряд проблем, с которыми сталкивается потенциальный покупатель. Основным является обозначить необходимость преобразований, предложить решения для дальнейшего развития сегмента индивидуальных домов, концепцию доступного и удобного современного посёлка.
Ключевые слова: ипотека, каркасный дом, современный посёлок, ИЖС, конфигуратор, инфраструктура, современные технологии строительства, Барнхаус
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
Предложена методика выбора добавок для производства сухих строительных смесей по результатам экспертной оценки комплексного показателя технологичности нанесения (связность, неразрывность при вытягивании зубчатым шпателем, эластичность, качество валиков) по 100 балльной шкале и прочности сцепления с бетонным основанием с последующим расчетом удельной стоимости добавок в составе смеси на одну тонну продукции соответственно на один балл технологичности нанесения и 1 МПа прочности сцепления, разработанная в результате исследований клеевых смесей, изготовленных с применением 4 различных цементов, 5 водоудерживающих добавок и 12 редиспергируемых полимерных порошков. Показана возможность получения клеевых составов класса сцепления С2 с применением редиспергируемых полимерных порошков отечественного производства.
Ключевые слова: сухая строительная смесь, прочность сцепления с основанием, удельная стоимость, технологичность нанесения
Использование металлических конструкций, в качестве несущих элементов каркасов зданий, невероятно обширно. Они применяются во всех областях, начиная от строительства мостов, заканчивая строительством аэропортов и других не менее важных объектов. Исходя из этого, необходимо крайне точно проектировать подобные строения, учитывать всевозможные воздействия на элементы здания и закладывать необходимые запасы прочности. В свою очередь огонь, как одну из чрезвычайных нагрузок, необходимо исследовать во всех его аспектах. От изучения развития пожара, до структурного анализа элементов, подвергшихся воздействию огня. Данная статья посвящена определению огнестойкости стальных балок двумя подходами – аналитическим и численным, а также сравнению результатов.
Ключевые слова: металлические конструкции, несущий элемент, чрезвычайная нагрузка, структурный анализ, воздействие огня, огнестойкость
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,
В данной статье объектом изучения выступает исследовательская сушильная камера конвективного типа, в конструкцию которой внедрен конденсационный теплоутилизатор на базе парокомпрессионного теплового насоса. Процесс сушки пиломатериалов относится к энергозатратным технологиям, так как в себестоимости готовых материалов доля сушки доходит до 50% [1]. В представленном экспериментальном исследовании приведены сравнительные результаты двух режимов работы экспериментальной установки: стандартный (мягкий режим) и режим рециркуляции с конденсационным осушителем. Полученные экспериментальные кривые сушки свидетельствуют, что затраты электрической энергии с учетом варианта с конденсационным утилизатором снизилось на 7,75% по сравнению со стандартым.
Ключевые слова: режимы сушки, сушка, теплонасосная установка, теплоутилизатор, материальный баланс, тепловой баланс, влагосодержание, расход теплоты, экспериментальная установка
01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника , 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
На сегодняшний день строительство - одна из динамично развивающихся отраслей промышленности страны. В свою очередь наиболее распространенным конструктивом современных зданий и сооружений является монолитный железобетонный каркас. К преимуществам монолитной технологии строительства относятся: скорость возведения несущих конструкций; возможность сооружения ограждающих конструкций с использованием комбинации различных строительных материалов; архитектурная выразительность зданий и мн.др. Однако, при имеющихся достоинствах монолитного строительства не исключается и ряд проблем, решение которых актуально при стремлении ускорить темпы возведения зданий и повысить качество строительно-монтажных работ. Одной из них является проблема набора прочности бетона в условиях зимнего производства строительно-монтажных работ. В статье рассмотрены способы производства бетонных работ при отрицательных температурах, выполнена оценка различных методов прогрева, проанализированы основные проблемы, возникающие при зимнем бетонировании с применением греющего провода, а также предложены пути их решения.
Ключевые слова: зимнее бетонирование, способы прогрева бетона, параметры термообработки, моделирование условий прогрева бетона, управление процессом прогрева бетона
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Проанализированы факторы, оказывающие влияние на процесс хлопьеобразования при аэрации. Получены теоретические зависимости, показывающие, что доза коагулянта, введенного в смеситель при одновременной аэрации воды, пропорциональна концентрации гетерофазных примесей и обратно пропорциональна среднему размеру частиц загрязнений, газонасыщению полученной водовоздушной смеси и градиенту скорости перемешивания.
Ключевые слова: природная вода, коагулянт, смеситель, аэрация, доза коагулянта, градиент скорости
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассматривается возможность оптимизация состава звена арматурщиков при устройстве арматурного каркаса вертикальных монолитных конструкций. Рассматриваются различные варианты состава звена арматурщиков в зависимости от вариантов соединения арматурных стержней в вертикальных монолитных конструкциях (вязка арматурного каркаса при помощи вязального крючка, при помощи автоматизированного пистолета и при помощи муфтового соединения). Данные для расчета получены методом хронометража арматурных работ, рассматриваемых в статье. На основании проведенного хронометража и построении математической модели был определен оптимальный состав арматурщиков при выполнении арматурных работ.
Ключевые слова: хронометраж, математическая модель, оптимизация, соединение арматурных стержней, состав звена, арматурные стержни, монолитные конструкции, график зависимости, трудоемкость, минимальный численный состав звена, квалификационный состав звена
Обосновывается актуальность и рассматриваются вопросы энергоэффективной реконструкции на различных стадиях жизненного цикла строительной системы. Подчеркивается, что реконструкцию необходимо рассматривать как отдельную фазу жизненного цикла объекта недвижимости. И, несмотря на то, что строительные системы статичны, все стадии жизненного цикла являются динамичными и сложноуправляемыми. Представлены схемы жизненного цикла здания и процесса контроля заказчиком энергоэффективной реконструкции на различных этапах.
Ключевые слова: жизненный цикл, стадия, фаза, целевая система, организационно-технологическая структура, контроль показателей
В статье представлены результаты сравнительных испытаний образцов соединений деревянных элементов из клееной древесины на металлических накладках с применением ввинченных и клееввинченных шурупов, по 3 образца каждого из 5 типов соединений (одного бесклеевого и четырех разновидностей клееввинченного соединения). Установлено, что применение эпоксидных клеев повышает прочностные характеристики бесклеевого соединения по критерию разрушающей нагрузки в 1.46, 1.78, 1.70, 1.59 раз, по критерию упругой работы соединения в 1.56, 1.56, 1.82, 1.30 раз для клееввинченных соединений (ЭД-20 + ПЭПА, ЭД-20 + ТЭТА, DER-331 + ПЭПА, DER-331 + ТЭТА) соответственно. Из клееввинченных образцов деформация Dult=2мм достигнута только образцами №8 (ЭД-20 + ТЭТА) и №14 (DER-331 + ТЭТА) при нагрузках в 1.77, 1.40 раз больше нагрузки в бесклеевом соединении. Деформации полные Dп при одинаковой нагрузке в пределах упругой работы соединений уменьшаются в 7, 10.61, 10.61 раз для клееввинченных соединений (ЭД-20 + ПЭПА, ЭД-20 + ТЭТА, DER-331 + ПЭПА) соответственно. У образцов соединений (DER-331 + ТЭТА) при сравниваемом значении нагрузки деформации равны 0.
Ключевые слова: клееная древесина, металлические накладки, испытание образцов соединений, несущая способность соединения, деформативность соединения, верхняя граница области упругой работы (ВГОУР), полная деформация, остаточная деформация, упругая деформация
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) ,