В ходе подбора вариантов технологии, в соответствии с которыми будет осуществляться аддитивное производство, важно руководствоваться перечнем основных требований к изготавливаемым деталям, особенностями порошкового материала, а также диапазоном технических характеристик оборудования. Чтобы выработать наиболее эффективное решение, потребуется опытно-технологическая отработка технологии, чтобы определить предпочтительные технологические режимы, обеспечивающие требуемое качество, себестоимость и продолжительность изготовления. Соответственно, для подобных производств актуальна разработка модели, описывающей стадии аддитивного изготовления. В связи с этим, настоящая работа посвящена рассмотрению вопросов оптимизации, планирования и управления технологией аддитивного производства на основе множества критериев выбора наиболее эффективной технологии, предполагающей оптимальную загрузку производственных установок. В предложенной модели введены показатели, характеризующие адаптацию и позволяющие аргументировать практическую выгоду применения технологий 3D-печати. Сравнение технологических маршрутов по этим показателям позволяет выбрать конкретный маршрут изготовления. Выбрав вариант изготовления, можно рассчитать наиболее эффективное размещение изделий на платформах, а также выработать подходящую очередность выполнения основных производственных операций, чтобы свести к минимуму издержки и временные затраты. Было установлено, что использование предложенной модели позволяет сократить время изготовления партии изделий примерно на 2,5%. Таким образом, предложенная модель может быть полезная на аддитивных производствах для снижения простоев установок и ускорения выпуска продукции.

Ключевые слова: организация производства, оценка продуктивности, перенастройка оборудования, загрузка станков, автоматизация, многономенклатурное производство

Рассматриваются методы компьютерного формирования уравнений движения систем абсолютно твёрдых тел древовидной структуры и алгоритмы приведения их к нормальной форме обыкновенных дифференциальных уравнений. Уравнения движения выписываются с использованием формализма Гамильтона относительно расширенного набора переменных состояния механической системы. Уравнения представлены в наглядной матричной форме. Выписаны рекуррентные формулы для определения всех коэффициентов уравнений. Представлены алгоритмы редукции этих уравнений к уравнениям Гамильтона в обобщенных координатах и обобщенных импульсах. Приводится алгоритм решения полученных уравнений движения систем твердых тел, использующий LTDL-разложение. Выписаны формулы, позволяющие вычислить объем арифметических операций, требуемых для приведения уравнений движения к нормальной форме с помощью рассмотренных алгоритмов. На основе этих формул проведен сравнительный анализ эффективности алгоритмов для систем твердых тел различной структуры и с различными типами связей между телами. Результаты анализа представлены в виде диаграмм. На диаграммах выделены области, в которых проявляется преимущество того или иного метода в зависимости от типа механической системы.

Ключевые слова: система твёрдых тел, уравнения движения, динамика, обобщённые импульсы, математическое моделирование, вычислительная эффективность

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье рассмотрены способы и методы модифицирования битума резиновой крошкой полученной из использованных утилизированных автомобильных покрышек. Предложен способ модифицирования битума резиновой крошкой при двухстадийном технологическом процессе. Рассмотрены основные модификаторы, приведен анализ данных литературных источников по модифицированию битума полимерами для улучшения физико-механических свойств. Приведены собственные данные исследований по модифицированию битума резиновой крошкой. Сделаны основные выводы, анализ полученных результатов, а также сделаны рекомендации по дальнейшему использованию битума, модифицированного резиновой крошкой при двухстадийном технологическом процессе.

Ключевые слова: резиновая крошка, битум, модификация, полимер, улучшение, качество, утилизация, анализ, исследование

05.23.05 - Строительные материалы и изделия

Представлен анализ применяемого в настоящее время частотно-регулируемого привода (ЧРП) на технологическом оборудовании предприятия ОАО «Волгограднефтемаш». С учетом особенностей работы насосного и вентиляционного оборудования предприятия определены принципы регулирования и оценено влияние ЧРП на качество электрической энергии. Рассмотрены вопросы применения энергосберегающего устройства на объекте производственного назначения, а также проведен анализ эффективности его работы в процессе эксплуатации с точки зрения повышения качества электроэнергии в системе внутреннего электроснабжения ОАО «Волгограднефтемаш».

Ключевые слова: электропривод, вентиляционная установка, частотно-регулируемый привод, качество электрической энергии, устройство энергосбережения

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

Рост глобальной экономики и активное развитие промышленности ограничены среди прочего возможностями существующей техники. При этом потенциал улучшения функциональных характеристик классических материалов практически исчерпан, а широкое применение новых композиционных материалов и высокоэнтальпийных сплавов ограничено высокой стоимостью и сложностью технологического процесса их изготовления и обработки. Таким образом, актуален вопрос разработки технологий и оборудования для модификации поверхностного слоя и создания многокомпонентных покрытий специального назначения, в том числе нанокомпозитных. В статье приводятся результаты исследования, посвященного созданию установки для нанесения подобных покрытий методом плазменного напыления. Одним из ключевых элементов конструкции установки является вакуумная камера, корпус которой в процессе эксплуатации подвергается интенсивному термическому нагружению. Для сокращения затрат материальных и временных ресурсы на этапе проектирования и экспериментальной отработки было проведено моделирование температурного состояния корпуса камеры, за счет которого удалось исключить из рассмотрения нерелевантные варианты системы охлаждения. Результаты моделирования подтверждают работоспособность системы охлаждения корпуса вакуумной камеры в условиях эксплуатации. Определены следующие рабочие параметры системы: давление на входе составляет 0,6 МПа, расход воды – 2 л/с, а среднемассовая температура воды на выходе – около 40°C.

Ключевые слова: плазменное напыление, моделирование температурного состояния, вакуумная камера, система охлаждения

01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В связи с постоянным развитием сферы производства, появлением новых конструкционных материалов и нарастающими темпами потребления невозобновляемых ресурсов актуальной является задача разработки средств повышения ресурса техники. Одним из приоритетных направлений в данном ключе становится разработка и внедрение технологий создания покрытий специального назначения, улучшающих функциональные характеристики изделий, в частности, ударную прочность, микротвердость, стойкость износу, коррозии и другим факторам внешней среды за счет модификации структурно-фазового состояния поверхностного слоя. В работе рассматриваются вопросы создания установки по нанесению многокомпонентных нанокомпозитных покрытий. Проектирование и отработка подобной техники требует значительных затрат временных и материальных ресурсов. В связи с этим целесообразным представляется применение современных программно-вычислительных комплексов, позволяющих проводить моделирование мультифизических процессов, имеющих место при работе установки. Проведено моделирование катодно-анодного узла, на основе результатов которого показана необходимость учета при проектировании блока плазменного напыления физических процессов в межэлектродной области, поскольку ресурс катодно-электродного узла и производительность процесса напыления напрямую зависят от параметров разряда и образующейся плазменной струи. Так, высокие температура и плотность тока, а также скачкообразный характер перемещения пятна дуги приводят к повышенному износу и выходу из строя медных сопел.

Ключевые слова: плазменное напыление, многокомпонентные нанокомпозитные покрытия, мультифизические процессы, математическое моделирование

В настоящей статье рассматривается создание ультразвукового метода измерения состояния электролита в процессе горения разряда с электрическим электродом. У традиционных электрохимических, электроэрозионных, электротермических и электромеханических методов электрического воздействия на поверхность металлов есть недостатки. К ним относятся: а) большой расход энергии; б) загрязнение экологии; в) проблема утилизации побочных продуктов; г) сложность получения необходимого профиля поверхности в нужных масштабах. В связи с этим важной является проблема создания и исследования новых энергосберегающих, экологически чистых и экономически выгодных методов. Цель работы: а) измерение и оптимизирование ультразвукового сигнала; б) расчёт спектра частот отраженных колебаний ультразвука от большого количества отражателей (пузырьков электролита); в) выполнение математического моделирования процесса отражения ультразвука от пузырьков электролита

Ключевые слова: ультразвук, электролит, методика, горение, измерение

05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

В настоящей статье рассмотрен комбинированный метод плазменно-электролитной обработки и последующей ультразвуковой визуализации медицинских игл, созданных из стали марки 12Х18Н9Т. Представлена функциональная схема установки для плазменно-электролитной обработки медицинских игл. Описано устройство, предназначенное для ультразвуковой диагностики микрорельефа в полученном материале.

Ключевые слова: ультразвук, плазма, электролит, визуализация, микрорельеф, игла, лунка

05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения

В статье исследуются различные архитектурно-конструктивные решения, которые обеспечивают устойчивость высотных уникальных зданий и сооружений при действии значительных поперечных нагрузок, возникающих от сильных ветровых воздействий. Даются рекомендации выбора конструктивных решений для достижения наибольшей устойчивости и жесткости высотных зданий.

Ключевые слова: высотное уникальное здание, устойчивость, несущие системы, моделирование, прогрессирующее обрушение, конструктивная система, аутригер, небоскреб, колонна, ядро жесткости, прочность, надежность, горизонтальная нагрузка

05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности

В статье рассматривается применение возобновляемых источников энергии в строительстве в целом и в высотных уникальных зданиях. Такой подход позволит проектировать и строить здания, в которых, интегрированные ВИЭ можно гармонично вписать во все аспекты строительства. Это особенно актуально для высотных зданий. При реализации энергоэффективных технологий, будет купирован главный недостаток – высокое энергопотребление. В статье анализируются нетрадиционные источники энергии, такие как: энергия ветра, солнца, земли, воды и биомассы. Доказывается актуальность их применения в строительстве и влияние на все аспекты проекта: градостроительные, функциональные, объемно-планировочные, архитектурно-художественные, конструктивные и инженерные.преимущества и недостатки, области их применения

Ключевые слова: возобновляемый источник энергии, высотное здание, биоэнергетика, солнечная энергия, энергия ветра, аэродинамика, энергоэффективная технология, архитектурно-художественный облик, планировочное решение, оптимальная форма здания

, 05.23.21 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности

В статье рассмотрено устройство для проведения экспериментальных и лабораторных испытаний систем микроклимата. Устройство представляет собой экспериментальную установку в которой возможно производить исследования параметров микроклимата многофункциональных и многоуровневых зданий путём моделирования различных процессов и их расположения в общем объеме зданий. Соответственно, с помощью данной испытательной модели проводятся исследования параметров движения загрязненных воздушных масс и конвективных потоков.

Ключевые слова: испытательная модель, установка, микроклимат, многофункциональные многоуровневые здания, моделирование процессов, воздух, конвективные потоки

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

Представлен проект создания первого в России Инженерного форума научной и технологической деятельности, социального и технологического предпринимательства «Розмыслы», развивающего принципы открытой общедоступной междисциплинарной электронной среды. Представлено обоснование социальной значимости проекта. Новый проект предполагает вовлечение в научное инженерное знание ещё более широкого круга специалистов-практиков, инженеров-исследователей, молодых ученых, соискателей, аспирантов, студентов и даже старшеклассников путем предоставления им возможности для публикации, ознакомления и обсуждения результатов перспективных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, инженерных решений, изобретений и рационализаторских или инновационных предложений в виде электронного препринта. Концептуально проект отражает новую культуру научных публикаций на основе глобальных и мини интернет-платформ. Показано, что базовое преимущество достигается путем реализации инициативы открытого доступа. С момента публикации материал доступен для максимально широкого круга читателей. Проект представляет собой своеобразный междисциплинарный научный и технологический инженерный форум.

Ключевые слова: сайт, интернет-платформа, инженерный форум и хранилище, открытый доступ, препринт, форсайт

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)

Рассматривается метод по выявлению однофазного или трехфазного прибора учёта электроэнергии с установленным в него модулем радиоуправления. С помощью данного модуля у потребителя электрической энергии имеется возможность отключать шаговый двигатель электрического счетчика. Эти действия позволяют недоучитывать фактически потребленную электроэнергию. Данный модуль устанавливается потребителем незаконно и при обнаружении сетевой организацией составляется акт о неучтенном потреблении электрической энергии. Метод основан на измерении эталонным прибором СЕ601 потребляемой мощности цепью напряжения исследуемого счетчика СЕ 101 с механическим счетным механизмом. При этом нагрузка потребителя отключается отходящими автоматическими выключателями. Данная методика позволяет без отсоединения прибора учета электроэнергии от сети (экономия времени) сделать выводы о наличии встроенных не заводских устройств.

Ключевые слова: счетчик электрической энергии, потери электрической энергии, анализ потребления, коммерческие потери, учет электроэнергии

05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

В данной работе исследуются задержки сигнала в межсоединении на основе углеродных нанотрубок. Проведен анализ электрических параметров эквивалентной схемы межсоединения и получена зависимость задержки сигнала от длины пучка нанотрубок.

Ключевые слова: Нанотрубка, задержка, сигнал, межсоединения, электрическая схема

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

В статье описывается возможность использования системы аэростатно-канатный спуск на транспортных операциях в труднодоступных горных условиях. Отражена зависимость системы от ветровых воздействий. Исходя из этого, приводится методика расчета динамических напряжений, которые возникают в верхней подвеске системы, с учетом подвижности аэростата под действием ветра. Методика позволяет оценивать напряжение, возникающее в верхней и нижней точки подвески при изменении силы ветра, длины подвески, угла и скорости отклонения аэростата.

Ключевые слова: аэростатно-канатная система, лесотранспортные операции, колебания каната, динамические напряжения каната

05.21.01 - Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства