ivdon3@bk.ru
Данная работа посвящена исследованию и разработке автоматизированной системы управления технологическим процессом освинцования длинномерных рукавов. Модернизация технологического процесса производства рукавов является одной из приоритетных задач промышленной отрасли. Рукава - важная составляющая части производства многих предприятий и востребованы на рынке. В статье представлен анализ достоинств и недостатков способов производства рукавов. Анализ достоинств и недостатков способов позволяет сделать вывод, что производство рукавов на гибких дорнах является наиболее перспективным. Поэтому стоит рассматривать его при проектировании и модернизации автоматизированных систем управления технологическим процессом. Приведены результаты математического моделирования автоматизированной системы. Моделирование произведено с помощью программного средства ViSim. Объектом управления является плавильная ванна свинца. В качестве регулируемого технологического параметра принята температура свинца. Для построения автоматизированной системы управления применен метод пассивного эксперимента. Получены основные параметры объекта управления и пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора.
Ключевые слова: автоматизированная система управления, технологический процесс, длинномерный рукав, свинец, температура, математическое моделирование, объект управления, передаточная функция, параметры управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной работе рассматривается проблема создания распараллеливающего компилятора на вычислительные системы с распределенной памятью и пути решения этой проблемы. Описаны соответствующие распараллеливающие преобразования программ, реализованные в Оптимизирующей распараллеливающей системе. Описанные преобразования автоматически определяют размещения данных в распределенной памяти с минимизацией межпроцессорных пересылок, определяют места в программе для вставки таких пересылок, приводится пример генерации параллельного кода с использованием интерфейса пересылки сообщений. Работа опирается на предыдущие публикации авторов. Разработка таких компиляторов становится актуальной для перспективных процессоров с десятками, сотнями и тысячами ядер.
Ключевые слова: автоматизация распараллеливания, распределенная память, преобразования программ, размещение данных, пересылки данных
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной работе представлены результаты исследования скорости и времени разгона колесной машины с механической трансмиссией 4х2 с задней ведущей осью. Приводится математическая модель данной колесной машины. Для этого была представлена расчетная схема дифференциальной трансмиссии колесной машины с задней ведущей осью, а также приведена система дифференциальных уравнений движения автомобиля. Имитационное моделирование осуществлено с помощью среды MATLAB Simulink, которая позволяет на основе заданной математической модели проводить исследования разрабатываемой системы.
Ключевые слова: колёсная машина, механическая трансмиссия 4х2, задняя ведущая ось, MATLAB Simulink, математическая модель, моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлены результаты проведенного расчета и анализа распределения напряженности полей в области измерительного кольца емкостного преобразователя при различных геометрических размерах электродов. Также определено целесообразное расстояние между электродами и их размер в системе первичного преобразователя для оценки качества смешивания натуральных и химических волокон на выходе ленточного оборудования.
Ключевые слова: качество смешивания волокон, электромагнитное поле, емкостной метод оценки, конформные преобразования
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Исследование повреждений болтовых соединений с помощью численного моделирования с использованием ANSYS требует анализа полей напряжений в декартовых координатах по углу и радиусу контактных площадок. Результаты детально показывают формирование болтового узла и положения концентраций напряжений. Поверхность между контактными элементами характеризуется контактным давлением, сцеплением и зазором. При помощи полученных результатов стало возможно определить напряжение, вызвавшее зарождение и распространение трещины, а также положение поврежденного участка болтового соединения.
Ключевые слова: болтовой узел, численное моделирование, контактное моделирование, зона повреждения, конечный элемент, истирание
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе представлены методы обработки биометрических данных рукописного почерка. Исходными данными являются координаты положения пера на графическом планшете. В качестве обрабатываемого рукописного текста использовалась собственная база и открытая база данных подписей SVC 2004. В процессе обработки использовались следующие методы – «интерполяция рукописной записи», метод гистограмм, «скорость перемещения пера», направленные на устранение сдвигов исходных значений по оси времени и по оси значений. В результате обработки получены рекомендации по стандартизации, дискретизации исходных данных, количественные показатели оценок качества найденных биометрических признаков. Полученные экспериментальные результаты будут полезны исследователям для усовершенствования собственных разработок в области биометрических систем защиты.
Ключевые слова: рукописный почерк, биометрические данные, графический планшет, верификация, аутентификация, стандартизация, дискретизация, интерполяция, защита информации
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В статье описана разработка виртуального эмулятора процесса осушки поливинилхлорида в среде Omegaland. Приведена характеристика и функциональная структура процесса осушки поливинилхлорида в сушилке с кипящим слоем. Рассмотрены математические модели элементов моделируемой системы, охарактеризован алгоритм их работы. Описаны этапы разработки виртуального симулятора осушки поливинилхлорида. Технологическая схема собрана в среде моделирования OmegaLand Visual Modeler. Разработка модуля сушилки с кипящим слоем выполнена в интегрированной среде разработки Microsoft Visual Studio на языке программирования C++ с последующе интеграцией в библиотеку Omegaland. Разработанная модель сушилки протестирована в режиме эмуляции технологического процесса осушки поливинилхлорида.
Ключевые слова: математическая модель, осушка, поливинилхлорид, Omegaland, эмулятор, виртуальный тренажёр, сушилка с кипящим слоем
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе рассматриваются подходы к решению таких задач обработки естественного языка, как извлечение ключевых понятий или терминов, а также семантических связей между ними для построения IT-решений на основе данных. Тема работы актуальна ввиду постоянного роста объёмов слабо структурированного и неструктурированного текста в электронном формате. Извлечённая информация может быть использована для улучшения многих процессов: автоматическое тегирование, оптимизация поиска по контенту, построение облаков слов и навигации; кроме того, для создания черновых версий словарей, тезаурусов и даже базы для экспертных систем.
Ключевые слова: обработка естественного языка, термин, лемма, семантическая связь, статистическая обработка, машинное обучение, word2vec
Любое мобильное приложение состоит из рабочих экранов, которые содержат различную информацию. С каждым годом требований к приложениям становится все больше. Это обусловлено постоянным ростом количества пользователей различных сервисов, которые требуют для своего функционирования определенные программные компоненты. Использование примитивных методов разработки, как и устаревших компонентов, приводит к увеличению сроков проектирования, реализации и внедрения проекта в работу. Но развитие технологий не стоит на месте, что позволяет решать появляющиеся трудоемкие задачи в более легкой форме и значительно быстрее. И примером этому является разработанная библиотека «The Navigation Component», что позволяет создавать удобную и понятную схему навигации внутри приложения, а это просто необходимо, когда мобильное приложение насчитывает множество рабочих окон. В статье будет приведен список компонентов библиотеки «The Navigation Component». Показаны основные атрибуты. Рассмотрен принцип работы каждого компонента.
Ключевые слова: навигационная схема приложения, The Navigation Component, приложение, Android
В данной статье рассматривается вопрос формирования и связи слоев в задаче классификации изображений знаков дорожного движения, а также вычисления весов на соответствующих слоях нейронной сети. Авторами приводится описание биологической структуры нейронов головного мозга, и их сопоставления с искусственными нейронными сетями. Представлена концептуальная модель искусственного нейрона и нейронной сети с описанием структурных элементов. Приведена матричная структура весов нейронной сети. Описан процесс преобразования RGB-изображения дорожного знака во входной слой нейронной сети. Для каждого скрытого слоя представлено соответствующее описание. Кроме того, приведено описание слоев свертки и максимального пула, а также пояснение необходимости применения данного типа слоев в сверточной нейронной сети. Так же авторами описан алгоритм формирования сверточной нейронной сети для классификации дорожных знаков. Приведены примеры работы данной нейронной сети.
Ключевые слова: сверточные нейронные сети, классификация, deep learning, big data, математическое моделирование, информатика
Приводятся результаты разработки программного комплекса, позволяющего обучать персонал работе в системе централизованного теплоснабжения, для обеспечения надежного процесса транспортировки энергии в тепловых сетях. Обоснован выбор программных средств; описываемый в статье программный комплекс был реализован средствами Ecostruxure Geo Scada Expert для создания Scada-системы и при помощи Termis – многофункциональной платформы моделирования сетей теплоснабжения, которая позволяет оптимизировать их проектирование и эксплуатацию. Описан алгоритм разработки мнемосхем внутриквартальных и магистральных тепловых сетей с использованием платформы Termis. Программный тренажер позволяет сократить количество аварийных ситуаций в системе централизованного теплоснабжения благодаря имитации процесса транспортировки тепловой энергии. Во время имитационной работы тренажера, осуществляемой с использованием существующих параметров функционирования тепловой сети, сотрудник может выявить аварийную ситуацию ранее, чем она произойдет на реальном оборудовании.
Ключевые слова: обучающий тренажер, программное обеспечение, централизованное теплоснабжение, тепловые сети, SCADA-система, платформа Termis, модель, температура, авария
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В настоящее время для проведения исследований в области техники широко применяются различные программные комплексы, позволяющие создавать математические модели реальных объектов. Однако, при их создании, не всегда имеются все необходимые данные. Поэтому необходимо проводить дополнительные исследования с реальными деталями. Для определения твердости материала вала ротора турбокомпрессора на различной глубине от поверхности, изготавливались специальные образцы из новых деталей. Далее определялась микротвердость материала вала в различных сечениях. В результате установлено, что от поверхности твердость уменьшается и на глубине 1 мм становится равной твердости незакаленного материала. После проведения исследований создается геометрическая модель вала ротора. Рабочая часть модели вала состоит из двух слоев - поверхностного с повышенной твердостью, толщиной 1 мм и внутреннего незакаленного. Данная модель используется при исследовании и разработке технологических процессов ремонта детали.
Ключевые слова: программный комплекс, математическая модель, статический анализ, вал ротора, закалка, твердость, образец, глубина, поверхностный слой, ремонт
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
На сегодняшний день актуализируется вопрос индустриального освоения Северных территорий России. Основной задачей является производство бетон-ных работ, требующих применение специальных методов. Цель текущей статьи стоит в обосновании необходимости разработки программного решения, позволяющего автоматизировать расчет параметров греющего провода при зимнем бетонировании. Автором поднимается вопрос актуальности исполь-зования метода зимнего бетонирования на примере греющих проводов. В работе анализируются аспекты проектирования указанной программы. Научная значимость статьи заключается в возможности использования представлен-ных материалов в качестве базы для создания реального программного решения. Преимущественная часть статьи посвящена именно вопросам создания решения по автоматизации расчета параметров греющего провода при зимнем бетонировании.
Ключевые слова: строительство, программа, автоматизация, греющий провод, зимнее бетонирование, Крайний Север
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Дается порядок проведения комплекса работ по сохранению объекта культурного наследия регионального значения «Братская могила советских воинов, умерших от ран». Рассматриваются все этапы проведения подобных видов работ, даются рекомендации к решению возникающих, в процессе проведения работ, вопросов.
Ключевые слова: ремонт, объект культурного значения, технология проведения работ, обследование, строительные конструкции, братская могила
В работе рассматриваются результаты моделирования тросовой системы надводного вантового перехода магистрального газопровода при помощи лабораторной установки и компьютерного моделирования с использованием методов конечных элементов. Приведены основные характеристики материалов и конструктивные элементы используемые для создания компьютерной и лабораторной модели. Изучены различные режимы натяжения тросовой системы, влияющие на дальнейшее эксплуатирование рассматриваемой модели, позволяющие определить срок эксплуатации объекта. Показано, что при незначительном ослабевании натяжения одного из тросов, в тросовой системе, в теле трубы наблюдается возникновение напряжений, величина которых при определенных условиях моет сильно превышает рабочие значения. Небольшой разбаланс усилий приводит к перераспределению усилий и перекосу всей конструкции, что при циклических нагрузках может привести в преждевременному выходу из стоя рассматриваемого объекта.
Ключевые слова: вантовый переход, усилий, напряженно-деформированное состояние, тросовая система, метод конечных элементов, модель, нагрузка, усилие
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Тенденции современного общества требуют быстрого решения вопросов по восстановлению аварийных зданий и сооружений. Новые методы усиления несущих конструкций зданий нацелены на уменьшение трудозатрат, сроков производства работ и необходимости в сложном оборудовании. В области усиления железобетонных конструкций такими методами являются композитные системы усиления. Хорошо зарекомендовав себя в работе с изгибаемыми и сжатыми элементами, имеются области, где их использование ещё не изучено. К одним и таких являются усиление железобетонных безбалочных перекрытий, в которых нарушен защитный слой бетона. Данная статья посвящена разработке метода усиления композитными материалами, где был нарушен защитный слой бетона. При этом внутренний момент пары сил уменьшает несущую способность элемента порядка 30%. В работе представлены преимущества нового метода композитного усиления и приведён возможный пример его использования на реальном объекте.
Ключевые слова: бетон, железобетон, композитный материал, углеволокно, углепластиковые ламели, углеламинат, гибкость, сжатые элементы, безбалочное перекрытие
Материалы на основе портландцементного клинкера занимают одну из ведущих позиций в строительной индустрии. Постоянно растущие объемы строительства и развитие современных технологий предъявляет новые требования к цементным материалам, то есть, возрастает необходимость придания новых многофункциональных характеристик традиционным цементным композитам. Таким образом, ведение различного рода добавок в состав цементного композита способно повлиять на его структурообразование, улучшить физико-механические характеристики или придать специальные свойства цементному камню. Добавки классифицируются в соответствии с ГОСТ 24640-91, некоторые из них способны выполнять сразу несколько функций. Перечень добавок постоянно дополняется новыми соединениями, составами, формулами. Ультрадисперсный модифицированный висмутом оксида титана можно рассматривать как перспективную добавку к цементным системам, обладающую структурообразующими, антибиокоррозионными и фотокаталитическими свойствами.
Ключевые слова: строительные материалы, портландцемент, биоциды, фунгициды, микроскопические грибы, диоксид титана, фотокатализ
Огромная часть территории России находится в зоне вечной мерзлоты. Обеспечение надежности трубопроводных систем, транспортирующих углеводороды в этих условиях, требует комплексного подхода, учитывающего структуру грунта, особенности методов строительства, температурные характеристики грунта и транспортируемых продуктов. Оценка взаимодействия трубопровода с мерзлым грунтом является важным фактором при проектировании. А обоснование выбора инженерного решения по строительству трубопроводных систем, обеспечивающее их устойчивое положение – одна из задач нашего исследования. В качестве объекта исследования рассмотрен газопровод на месторождении Каменномысское-море. Дано краткое описание особенностей района строительства. Выполнен прочностной расчет, на основании которого приняты конструктивные параметры трубопровода. Проведен сравнительный анализ способов укладки трубопровода, позволивший выявить наиболее удовлетворяющий условиям надежности и экономической эффективности.
Ключевые слова: углеводороды, трубопровод, вечномерзлые грунты, подземная укладка, надземная укладка, прочностной расчет, расчет на устойчивость
Для решения экологических проблем по утилизации боя кирпича, подготовки новых мест под застройку жилыми комплексами, а также расширению ресурсной базы производства строительных материалов, лом глиняного кирпича после реновации сооружений, рассматривается в качестве крупного заменителя бетонных смесей. Были изучены основные физико - механические свойства бетонов. Установлено, что бетоны, полученные на основе крупного заполнителя из лома кирпича обладают свойствами бетонов на основе природных заполнителей марки М250-350. Применение лома глиняного кирпича в качестве заполнителей требует специальной технологии подготовки последнего с целью снижения его водопотребности. Проведенные исследования показали, что целесообразно проектировать бетонные смеси на основе вторичных ресурсов на основе комплексного вяжущего состоящего из портландцемента, тонкомолотого глиняного кирпичного боя и гиперпластификатора.
Ключевые слова: лом глиняного кирпича, крупный заполнитель, реновация, вяжущее, твердение, бетонная смесь, бетон, прочность
Гарантия обеспечения безопасности людей и материальных ценностей при возникновении пожара, требует тщательного подхода к проектированию и монтажу противодымной вентиляции. С целью своевременной эвакуации людей из зоны задымления, устанавливаются технические устройства с нормируемым пределом стойкости к огню – противодымные клапаны. Для определения распределения давления воздушного потока в противодымном клапане по площади его сечения, применяют метод математического моделирования. С помощью математической модели, осуществляется визуальное моделирование распределения потока газовоздушной смеси, проводится детальный анализ опасных факторов, оценка возможной температуры и времени распространения пламени, определение вероятной степени задымления внутреннего пространства и путей перемещения дыма.
Ключевые слова: задымление, пожар, вентиляционная система, противодымная защита, противодымный клапан, математическая модель
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рассмотрена задача управления шаговыми двигателями дорожного принтера с использованием метода нейро-нечеткого управления. Описан алгоритм разработки интеллектуальной системы управления шаговыми двигателями. Получена обучающая выборка по данным переменных, определенных в результате моделирования системы автоматического управления с непрерывным пропорционально-интегрально-дифференцирующим (ПИД) регулятором. Обучение адаптивной нейро-нечеткой системы вывода гибридным методом выполнено с использованием программы MATLAB. Построены переходные характеристики системы управления с непрерывным и нейро-нечетким ПИД-регуляторами. Определены прямые показатели качества рассмотренных систем управления шаговыми двигателями, а также выполнен анализ этих результатов. Использование нейро-нечеткого-ПИД управления шаговыми двигателями позволило получить качественный переходный процесс, подтвержденный в результате вычислительного эксперимента.
Ключевые слова: дорожный принтер, шаговый двигатель, дорожный принтер, шаговый двигатель, передаточная функция, адаптивная нейро-нечеткая система вывода
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Урбанизация как процесс роста городов только с недавнего времени стал контролируемым властями. Стихийное или случайное возникновение каких-либо элементов городской среды с низкими показателями качества-наиболее распространенное явление в прошлом столетии. Тем не менее, решения, принимаемые «сверху» по созданию качественной городской среды рассчитаны на масштабные преобразования на десятилетия вперед и не могут удовлетворить потребности граждан в решении насущных проблем здесь и сейчас. В статье рассматриваются современные инструменты и методы по развитию местности городскими жителями, рассмотрены принципы тактического урбанизма.
Ключевые слова: тактический урбанизм, градорегулирование, защищающее пространство, цифровизация, городской квартал, микрорайоны, архитектура соучастия
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
Статья содержит результаты верификации конечно-элементной расчетной модели работы на осевое сжатие железобетонных конструкций с комбинированным армированием. Конструкции с комбинированным армированием (с несъемной сталефибробетонной опалубкой) нашли широкое применение при возведении сооружений атомных электростанций. Сталефибробетон, по сравнению с тяжелым бетоном, обладает повышенными прочностными и деформативными характеристиками, за счет чего выполняет функцию несущего элемента, воспринимающего сжимающие и растягивающие усилия. Исследование совместной работы сталефибробетона и тяжелого бетона является перспективным направлением исследований. Разработанная конечно элементная модель железобетонной конструкции с несъемной сталефибробетонной опалубкой с высокой степенью достоверности позволяет определить напряженно-деформированное состояние, перераспределение усилий между элементами сечения и параметры трещинообразования при нагружении. Описанную методику моделирования рекомендуется использовать при исследовании работы подобных конструкций.
Ключевые слова: АЭС, несъемная опалубка, испытание конструкций, Ansys, диаграмма деформирования, сталефибробетон, метод конечных элементов
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
В статье приведен сравнительный анализ некоторых технологий устройства промышленных полов для зданий и помещений различного назначения. Определены их главные характеристики, выделены преимущества и недостатки использования исследуемых технологий.
Ключевые слова: промышленные полы, полимерные полы, топпинговые напольные покрытия, наливные полы, полимерные пропитки для бетона