ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается решение задачи одностороннего контакта с трением на примере водопропускной арочной трубы в грунте. Односторонний контакт моделируется в виде линейной задачи дополнительности, которая решается с помощью метода Лемке. Показаны особенности решения подобных задач. Приведено сравнение с современными подходами, указаны преимущества и недостатки предлагаемого метода.
Ключевые слова: конструктивная нелинейность, контакт с трением, односторонние связи, линейная задача дополнительности, численные модели, метод конечных элементов, нарастающая нагрузка
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
В данной работе представлены результаты исследования взаимодействия шины колеса с опорной поверхностью опорно-ходового модуля при движении колесной машины. Приводится создание математической модели движения колеса по опорному основанию опорно-ходового модуля. Для этого была представлена расчетная схема движения колеса по опорной поверхности опорно-ходового модуля, а также приведены уравнения: динамики ведущего колеса; нормальной реакции и вектора реакции взаимодействия шины колеса с опорным основание; коэффициента трения частичного скольжения для связанных грунтов и коэффициента буксования. Имитационное моделирование осуществлено с помощью среды MATLAB Simulink, которая позволяет на основе заданной математической модели проводить исследования разрабатываемой системы.
Ключевые слова: шина колеса, опорно-ходовой модуль, колесная машина, MATLAB Simulink, математическая модель, моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей работе проводится исследование процесса теплопроводности в плоской стенке с внутренним источником теплоты при граничных условиях первого рода. Для решения задач теплообмена применяются различные численные и аналитические методы. Каждый метод обладаем рядом преимуществ и недостатков. В работе предлагается использовать численный метод конечных разностей. Исходное дифференциальное уравнения, а также краевые условия аппроксимируются с использованием конечно разностной схемы. Суть метода заключается в нанесении на расчётную область пространственно-временной сетки. Для каждого узла сетки записывается разностное соотношение (исходное дифференциальное уравнение с краевыми условиями заменяется соответствующими выражениями, полученными при использовании разностной схемы). Решая данную схему получаем значения температуры в пластине для каждого шага по времени и координате. На основе полученного решения построены графические зависимости температуры от времени и координаты, а также проведен их анализ.
Ключевые слова: метод конечных разностей, теплопроводность, пластина, внутренний источник теплоты, граничные условия первого рода
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Вторичное использование отходов промышленности всегда было актуально. В современном мире с развитием технологий и строительной индустрии необходимо находить новые возможности для утилизации отходов промышленности. Одним из вариантов утилизации является получение синтетического ангидрита. Особенности производства и готового продукта переработки затрудняют использование вяжущего для жилищного и гражданского строительства. Изучение процесса твердения ангидритового вяжущего и свойств образующегося камня, позволяет его применять при разных технологию изготовления различных строительных конструкций на основе этого вяжущего.
Ключевые слова: гипс, ангидрит, синтетический ангидрит, отходы промышленности
представленная работа посвящена исследованию температурного состояния тепловыделяющего элемента (ТВЭЛ) – твёрдого тела цилиндрической формы с внутренним источником тепла постоянной мощности. Используя интегральный метод теплового баланса с введением дополнительной искомой функции, получено приближенное аналитическое решение соответствующей краевой задачи теплопроводности. Условия внешнего теплообмена на границе исследуемой области задавались согласно закону Ньютона – Рихмана (граничное условие третьего рода). При получении решения применялись тригонометрические координатные функции. Их использование позволило сократить число слагаемых в искомом решении за счет априорного выполнения граничного условия в центре ТВЭЛ. Показано, что при использовании всего трех слагаемых в аналитическом решении (первое приближение) достигается точность, достаточная для инженерных приложений. Оценка погрешности разработанного метода производилась путем сравнения полученных результатов с численным решением на основе метода конечных разностей. В статье приводятся графики распределения температуры при различных значениях мощности объемных источников тепла ТВЭЛ. Разработанный метод может быть использован для определения времени выхода системы на стационарный режим, оценки максимальной температуры ТВЭЛ при различных значениях безразмерных чисел Био и Померанцева, определения температурных напряжений.
Ключевые слова: внутренние источники теплоты, граничные условия третьего рода, дополнительная искомая функция, интеграл теплового баланса, тепловыделяющий элемент, приближенное аналитическое решение, численное решение, задача теплопроводности, число Био, число Померанцев
В статье представлен анализ управления проектами, в аспекте строительной сферы деятельности. Изучены специфические особенности управления производственной деятельностью строительных предприятий и определена эффективность данного управления. Выявлены основные проблемы в сфере управления проектами строительной деятельности, главной из которых является отсутствие в российском законодательстве единого нормативного акта, регулирующего разработку и реализацию проекта только строительной сфере. Также была рассмотрена методология управления проектами, на примере американских методов PMBOK и PRINCE2. Авторами был проведён анализ статистических данных отечественных компаний, участвующих в разработке и управлении проектов различных отраслей. Результаты исследования показали, что российские строительные компании недостаточно активно участвуют в управлении проектами, по сравнению с организациями других сфер деятельности.
Ключевые слова: управление проектами, строительные предприятия, методология управления проектами, производственная деятельность, законодательство, мониторинг
При модернизации цементного завода и переходе на новую технологию производства цемента, была поставлена как одна из задач, проектирование делителя потока сыпучих материалов. В дальнейшем при успешной реализации проекта, это бы позволило использовать общий сырьевой склад, который питает две печи обжига клинкера. Составленная математическая модель делителя потока сырья позволила смоделировать переходные процессы в работе механизма. Созданная программа и визуализация процесса упрощает работу персонала, эксплуатирующего установку.
Ключевые слова: автоматизация, эксплуатация, делитель, модернизация, цементная промышленность
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлено решение задачи разработки системы векторного управления тяговым асинхронным двигателем электромобиля. При синтезе векторного регулятора используется нелинейная модель асинхронного двигателя и методы синергетической теории управления. Полученные алгоритмы управления обеспечивают минимизацию потерь энергии в процессе ее электромеханического преобразования и существенно увеличивают запас хода электромобиля на одной зарядке аккумуляторной батареи. Теоретические результаты подтверждены компьютерным моделированием силовой установки электромобиля, состоящей из аккумуляторной батареи, автономного инвертера напряжения, асинхронного двигателя и корпуса автомобиля. Для моделирования процессов в силовой установке использовалась среда динамического моделирования Simulink.
Ключевые слова: электромобиль, силовая установка, асинхронный двигатель, синергетический синтез регуляторов, энергосберегающее управление
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В современном мире с быстрым темпом развития человеческой цивилизации все чаще встает вопрос о негативном техногенном влиянии на экологию в целом и на гидросферу в частности. С ростом численности и плотности населения увеличивается потребление природных ресурсов, и как следствие возрастает нагрузка на существующие инженерные коммуникации, повышаются нормативные требования, в том числе и по экологичности к вновь создаваемым объектам инженерной инфраструктуры. Необходимо отметить прямую зависимость численности населения и объемов потребления водных ресурсов, которые постоянно растут, что в свою очередь влечет за собой увеличение количества сточных вод. С учетом изменений экологического законодательства и повышения требований к качеству очистки сточных вод, отводимых в водные объекты, остро встает вопрос поиска новых методов расчета и создания эксплуатационных моделей канализационных очистных сооружений.
Ключевые слова: сточные воды, биологическая очистка, вторичный отстойник, активный ил, методика расчета
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье приводится конструкция и обсуждаются технологические основы изготовления трехосевого интегрального микромеханического акселерометра туннельного типа. Рассмотрена технология управляемой самоорганизации механически напряженных полупроводниковых слоев GaAs/InAs. Описан принцип работы акселерометра на основе туннельного эффекта. Предложенная конструкция была промоделирована и оптимизирована с использованием САПР ANSYS. Полученные результаты моделирования могут быть использованы для разработки высокотехнологичных прецизионных трехосевых МЭМС-сенсоров линейных ускорений.
Ключевые слова: МЭМС, микроэлектромеханическая система, акселерометр, моделирование, дизайн, датчик, сенсор, математическая модель
01.04.10 - Физика полупроводников , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Сложность организации управления пневмоприводом вносит нелинейный математический аппарат, учитывающий термодинамические процессы при наполнении и сливе рабочих полостей пневмоцилиндра. Обзор существующих подходов и методов управления пневматическими системами позволяет сделать выводы о значительном упрощении математической модели исследуемой системы, что приводит к несоответствию математической модели ее техническому оригиналу и ограниченном применении разработанных законов управления.
Ключевые слова: пневмопривод, нелинейная математическая модель,синергетический синтез регулятора, инвариантное многообразие
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлен анализ перспективных исследований по формированию вибрационных механохимических покрытия с точки зрения практического использования в реальном секторе экономики
Ключевые слова: комбинированные методы обработки, вибрационная обработка, вибрационные механохимические (химико-механические) покрытия, виброволновая технологическая система, механические покрытия, фрагментальный характер, пластическая деформация, равномерное покрытие
01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье приводятся особенности применения логистических подходов организации движения по канатным дорогам, а также метод выбора канатной дороги и трассы при различных характеристиках эксплуатации комплекса. Предложены результаты экспериментального исследования на сети канатных дорог горного курорта «Роза Хутор». В работе использованы методы мониторинга за перемещением пассажиров канатных дорог по средствам идентификации по ски-пассу и средств GPS
Ключевые слова: транспортная подвижность, маршрутная сеть, общественный транспорт, автоматизированный мониторинг пассажиропотока, логистический подход, канатная дорога, мониторинг загруженности канатных дорог on-line, объем перевозок, цифровая система управления транспор
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассмотрена конструкция интегрального микромеханического акселерометра емкостного типа. Рассмотрен метод с использованием операции самосборки, построенного на основе управляемой самоорганизации механически напряженных полупроводниковых слоев GaAs/InAs. Данная конструкция была спроектирована и промоделирована в САПР ANSYS. Результаты моделирования удовлетворяют требованиям, предъявляемые к нынешним микроакселерометрам, и дают возможность использовать их для дальнейшего совершенствования структур заданного типа. Полученные данные возможно использовать в частности для расчета рекомендуемых параметров при разработке методик проектирования акселерометров и гироскопов, а также для разработки более точных моделей микроэлектромеханических структур.
Ключевые слова: МЭМС, емкостной тип, микромеханический акселерометр, дизайн, датчик, сенсор, математическая модель, GaAs/InAs
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Задачами данной работы является обследование пассажирских корреспонденций, обследование интенсивности движения, обследование пассажиропотоков в сечениях улично-дорожной сети на примере города Сочи. Используются методы: анкетное обследование пассажирских корреспонденций, статистический анализ для обработки массива корреспонденций, наблюдение, учёт и анализ интенсивности движения и пассажиропотоков.
Ключевые слова: пассажирские корреспонденции, интенсивность движения, общественный транспорт, пассажиропоток
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)