Preview

Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки

Расширенный поиск
Том 41, № 2 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2016-41-2

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ . МЕХАНИКА 

8-16 1292
Аннотация

Аннотация. В статье рассмотрен метод моделирования монолитных железобетонных каркасов зданий по пространственной плитно-стержневой схеме и отражены результаты исследования вопроса о продавливании плит перекрытия. При создании конечно-элементной схемы каркаса здания плиты перекрытий моделировались четырехугольными оболочечными конечными эле- ментами с 24 степенями свободы, колонны и балки – пространственными стержнями с 12 степенями свободы. Выполнен расчет каркаса здания методом конечных элементов с использованием программного комплекса «SCAD», получены усилия в элементах каркаса и определены зоны концентрации напряжений в местах сопряжения плит перекрытия и колонн. Разработана программа «Расчет плиты перекрытия на продавливание» на языке высокого уровня Object Pascal в среде Delphi в соответствии с нормами проектирования, которая позволяет исследовать различные варианты расположения колонн и диафрагм жесткости на плите перекрытия. По программе «Расчет плиты перекрытия на продавливание» вычислен коэффициент использования несущей способности плиты. Результаты хорошо коррелируется с расчетом по модулю «Арбат» программного комплекса «SCAD». Отличие разработанной программы состоит в возможности учета вариантов расположения колонн и диафрагм жесткости на плите перекрытия (центральное, краевое, угловое). Программа «Расчет плиты перекрытия на продавливание» рекомендована для использования при проектировании монолитных железобетонных зданий. 

17-21 459
Аннотация

Аннотация. В статье рассматриваются походы к решению вопросов оптимизации в технике. Показана эффективность и целесообразность широкого применения научно-обоснованных методов оптимизации для анализа и обработки информации, в частности, для исследования и оптимизации различных технологических процессов обработки металлов.

Показано, что в качестве параметра оптимизации технологических процессов обработки металлов резанием могут быть приняты силы резания и уровень автоколебаний технологический системы. Отмечено, что стойкость инструмента как основной параметр оптимизации нежелательно использовать в оптимизационных задачах.

Приведены примеры использования методов оптимизации для исследования и оптимизации различных технологических процессов обработки металлов, в частности, процессов обработки резьб метчиками. 

22-33 545
Аннотация

Аннотация. Проведенные лабораторные исследования нарезания резьбы в деталях судовых машин, механизмов и судовой арматуры из труднообрабатываемых материалов позволило создать современную технологию нарезания внутренних резьб малых диаметров. Выявлены причины, затрудняющие обработку труднообрабатываемых материалов.

Представлены различные конструкции метчиков для нарезания внутренних резьб и результаты анализа их работы. Отмечены недостатки их конструкций, в результате чего удалось создать современную схему резания, позволяющую минимизировать недостатки, выявленные при обработке труднообрабатываемых материалов. Как показало исследование, обработка резанием этих материалов затруднена из-за значительной их склонности к наклепу при деформациях, высокой вязкости, плохого теплоотвода из зоны резания. Они обладают малым коэффициентом теплопроводности и низким коэффициентом обрабатываемости по отношению к конструкционным углеродистым сталям. Доказано, что технология обработки и режимы резания, используемые для конструкционных углеродистых сталей, зачастую неприемлемы к труднообрабатываемым материалам. Наиболее сложным является нарезание резьбы в отверстиях малых диаметров до 16 мм. Недостатком этих технологий является низкое качество резьбовых поверхностей и повышенная склонность метчиков к поломке.

Для повышения производительности резьбонарезания в деталях из труднообрабатываемых материалов разработаны прогрессивные технологии резьбонарезания. 

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ ЭТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ; ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ; СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА) 

34-43 609
Аннотация

Аннотация. Обосновано, что при проектировании и выборе режима работы необходимо учитывать возможность выпадения конденсата из удаляемого воздуха на холодных поверхностях теплообменных аппаратов. В работе рассмотрен численный метод расчѐта регенеративных теплообменников с учѐтом фазовых переходов (испарение, конденсация). На основе принципа действия регенеративных теплообменников доказана необходимость учета процесс теплопереноса внутри насадки. Доказано, что расчет процессов тепломассопереноса в регенеративном теплообменнике систем кондиционирования воздуха сводится к решению трех нелинейных дифференциальных уравнений с соответствующими краевыми условиями.

В разработанной модели использованы уравнения состояния идеального газа и конвективного тепло и массопереноса. Предложен алгоритм решения нелинейных уравнений сохранения на пространственно- временной сетке методом Зейделя. 

43-49 549
Аннотация

Аннотация. Обоснована необходимость применения технологий и аналитически обобщены методы опреснения морских и соленых вод. Поставлена задача исследовать процессы, протекающие в опреснителях с непрерывным процессом намораживания льда на теплообменной поверхности с плѐночным режимом движения жидкости.

Для решения поставленной задачи в статье рассматривается математическая модель образования льда на теплообменной поверхности термоэлектрического опреснителя. Модель позволяет оценить время нарастания и толщину льда при заданных температурных условиях и расходе воды.

Показано, что использование термоэлектрических преобразователей позволяет гибко регулировать режим образования льда. Решена задача определения предельной толщины льда, при которой еще возможно замерзание пленки воды, протекающей по ней при заданной температуре охлаждающей пластины и холодопроизводительности термоэлектрической батареи.

Установлено, что производительность термоэлектрической опреснительной системы возрастает за счет увеличения количества охлаждаемых поверхностей, а использование теплоты с горячих спаев преобразователей для плавления льда повышает энергоэффективность системы в целом. 

49-60 502
Аннотация

Аннотация. Обоснована необходимость интенсифицировать процесс теплопередачи в тепловом насосе. Показана возможность использования тепловых насосов для охлаждения жидкости в трубе двигателя.

Предложена новая конструкция теплового насоса спирального типа со светодиодными кольцевыми полупроводниковыми структурами, питание которой осуществляется за счет индукции магнитного поля. Выявлена эффективность светодиодных кольцевых полупроводниковых структур, которые работают при низких температурах за счет разницы энергетических уровней зарядов в p- и n-областях.

Разработана математическая модель для расчета электрических и теплофизических параметров энергоэффективного термоэлектрического теплового насоса спирального типа. Построен график зависимости температуры охлаждаемой жидкости на выходе из энергоэффективного термоэлектрического теплового насоса спирального типа от тока питания.

Доказана эффективность применения термоэлектрического теплового насоса спирального типа для охлаждения двигателя внутреннего сгорания. 

61-67 516
Аннотация

Аннотация. В статье рассмотрена математическая модель неравно- мерного охлаждения электронных плат. Представлена структурная схема системы, реализующей данный подход, методика расчета температурного поля электронной платы, а также принцип оптимизации ее тепловых характеристик. В рассмотренной схеме основной отвод теплоты от электронной платы производится посредством радиаторной системы, а дополнительное охлаждение наиболее чувствительных к температурному режиму компонентов производится термоэлектрическими батареями. Приведены двумерные температурные поля электронной платы при ее равномерном и неравномерном охлаждении, осуществлено их сравнение. Как следует из результатов расчетов, при использовании равномерного общего охлаждения электронного узла имеет место трата энергии на охлаждение участков электронной платы, температура которых и без охлаждающей системы лежит в пределах допустимого температурного диапазона.

Подобный подход приводит к увеличению холодопроизводительности используемых термоэлектрических батарей по сравнению с требуемыми значениями. Это в большой степени снижает экономичность системы отвода тепла. Применение же для охлаждения электронной платы неравномерного локального отвода тепла устраняет этот недостаток.

Полученные зависимости показывают, что в этом случае энергия, требуемая для создания заданного температурного режима, меньше, чем при использовании общего равномерного охлаждения. При таком подходе температурное поле радиоэлектронной платы оказывается более однородным, и охлаждение является более эффективным. 

68-74 599
Аннотация

Аннотация. В статье рассмотрен современный подход к оценке параметров микроклимата на основе индексов теплового комфорта в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ Р ИСО 7730-2009. Впервые введено понятие изокомфортных значений параметров микроклимата, представляющих такую их совокупность, которая обеспечивает заданный уровень теплового комфорта. Рассчитаны и приведены примеры трехмерных массивов данных параметров как функции конвективной температуры от относительной влажности и подвижности воздуха. Параметры микроклимата, обеспечивающие заданный уровень теплового комфорта, вычислялись методом последовательных приближений.

Предложенные в данной статье матрицы изокомфортных значений параметров микроклимата могут быть составлены для различных комбинаций исходных параметров. 

ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ 

75-83 782
Аннотация

Аннотация. Обосновано, что отклонение напряжения сети от номинального значения, чаще всего, приводит к перегреву обмотки двигателя, что в сильной степени сокращает срок службы изоляции.

Поставлена задача определения изменения времени разгона электродвигателя в зависимости от времени переключения его питающего напряжения. Проведено моделирование работы электродвигателя постоянного тока 2ПН132М в процессе кратковременного изменения напряжения запуска с 380 В до 220 В - являющегося его номинальным значением. Методом прогонки определено оптимальное время переключения напряжения питания для электродвигателя. Приведены математические зависимости и результаты моделирования. 

83-93 485
Аннотация

Аннотация. Предлагается пакет программ для многовариантного ступенчатого преобразования текстового потока с целью повышения стойкости защиты от несанкционированного доступа, и пакет для восстановления преобразованного текста. В основе предложений: формирование nxn-массива из элементов потока данных, предварительные перестановки элементов массива, с формированием массива, каждая строка и каждый столбец которого включает один и только один элемент из каждой строки и каждого столбца исходного массива, с последующим считыванием по вариантам, выбранным пользователем.

Пакет для прямого преобразования включает в себя: модуль для формирования массива из входного потока; модуль перестановки элементов массива по схеме латинских квадратов; модуль считывания строк или столбцов массива по одному из следующих алгоритмов: последовательное считывание; считывание строк или столбцов с четными индексами, а затем с нечетными; считывание строк или столбцов с нечетными индексами, а затем с четными; считывание по случайному маршруту, который генерируется программой; считывание по маршруту, определенному пользователем.

Пакет для восстановления исходного сообщения путем обратного преобразования включает: модуль формирования канального массива из потока данных; модуль восстановления из канального массива – массива типа латинский квадрат; модуль восстановления исходного массива; модуль восстановления исходного сообщения. 

93-103 508
Аннотация

Аннотация. В статье предложено использование методологии имитационного моделирования для оценки эффективности ступенчатого регулирования скорости вращения двигателя вентилятора при поддержании в заданных границах объемного расхода воздуха системы «вентилятор-фильтр». Приведен подробный алгоритм работы программы, составленной на основе прикладного пакета Any Logic. Анализируется возможность использования предложенного метода при проектировании систем вентиляции. Предложенная в статье методика позволяет на этапе проектирования определить максимальные интервалы замены фильтрующих элементов систем, а также спрогнозировать время необходимого переключения скоростей работы двигателя вентилятора. Использование методики позволяет отказаться от сложных систем поддержания постоянного расхода воздуха и максимально увеличить срок службы комплекта фильтрующих элементов.

Методика логического моделирования процессов позволяет снизить затраты на строительство и повысить энергоэффективность зданий. 

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА 

104-112 473
Аннотация

Аннотация. Обеспечение сейсмобезопасности урбанизированных территорий является задачей, не требующей отложения. Но она не может быть решена отдельными отрывками. Необходимо связать все составляющие сейсмической опасности в одну цельную проблему, основанную на системном подходе. В настоящей работе приведена, как основная блок, – схема системного подхода к обеспечению сейсмобезопасности территории, так и блок – схемы составляющих каждого из основных блоков. Они охватывают весь комплекс мероприятий для полноценной оценки сейсмической опасности территории, оценки сейсмического риска и его снижения.

Предложенная методология может быть реализована при разработке и реализации региональных программ по сейсмобезопасности территорий. 

112-117 548
Аннотация

Аннотация. Рассматривается методика расчета предварительно напряженных железобетонных ферм с учетом физической нелинейности. Предварительное напряжение моделируется за счет задания температурного воздействия на арматуру стержней. Приводятся расчетные формулы, позволяющие определить необходимое для достижения заданного уровня предварительного напряжения значение температуры. Используемый авторами алгоритм нелинейного расчета основан на разработанной ранее и внедренной в вычислительный комплекс ПРИНС методике физически нелинейного расчета железобетонных ферм без предварительного напряжения арматуры. В качестве примера рассматривается расчет предварительно напряженной фермы на двух опорах с полигональным очертанием верхнего пояса. Нагрузка прикладывается в виде сосредоточенных сил в узлах верхнего пояса. Для всех стержней принята одинаковая площадь поперечного сечения и одинаковый коэффициент армирования. Нагружение температурой осуществлялось за один шаг, а нагрузка прикладывалась частями, равными одной десятой части от номинального значения. Приводятся и анализируются результаты расчета. 

118-125 429
Аннотация

Аннотация. В статье поставлена и решена задача моделирования растворения и вымывания солей из однородной толщи засоленного грунта первого типа при одномерной установившейся и равномерной фильтрации воды. Поставленная задача сведена к решению дифференциального уравнения в частных производных с начальными и граничными условиями.

Получено уравнение конвективной диффузии, определяющее изменение концентрации солевого раствора при фильтрации воды в засоленных грунтах, при условии, что фильтрация воды в засоленном грунте является установившейся и равномерной, все соли, содержащиеся в порах грунта, полностью растворены, коэффициент конвективной диффузии не за- висит от скорости фильтрации.

Определены изменения концентрации раствора во времени на нижней границе промываемой толщи грунта.

Получены формулы, пользуясь которыми можно определить коэффициенты конвективной диффузии и растворения солей. 

125-132 829
Аннотация

Аннотация. В настоящее время широкой популярностью у инженеров и научных работников пользуются программные комплексы, в основе которых заложен метод конечных элементов (МКЭ). Основной концепцией МКЭ является непосредственная дискретизация рассчитываемой системы, которая расчленяется расчетной сеткой на конечные элементы. В статье рассмотрены вопросы сходимости метода конечных элементов МКЭ для пластинчатых элементов.

На основании сделанных предпосылок выполнен численный эксперимент расчета напряженно-деформированного состояния трехслойной балки и произведено сравнение результатов с теоретическими данными, полученными по результатам расчета трехслойных балок (ТБ) проведенными по методу изложенном в справочнике Кобелева В.Н. 

132-138 493
Аннотация

Аннотация. Предложен новый способ определения напряженно- деформированного состояния массива горных пород без пропуска отдельных его участков на основе совмещения наблюдений за динамикой пьезометрического уровня в специальных гидрогеологических скважинах заранее спланированной сети и изменением диаметра скважин измеряемого фотоупругими датчиками.

С началом формирования напряженно-деформированного состояния геологической среды, хаотичная структура гидрогеодинамического поля (ГГД- поля) переходит в аномальное состояние определенной формы, в соответствии с геометрической формой и размерами геологической структуры. Замкнутые линии равных аномальных значений пьезометрических уровней образуют кольцевые геометрические структуры, в центральных частях которых наблюдаются наибольшие аномальные их значения, соответствующие наибольшей степени напряженно-деформированного состояния массива горных пород. В пределах аномального (возмущенного) ГГД-поля проводят измерения диаметров скважин, фиксируемые фотоупругими датчиками, которые уточнят конкретный напряженно-деформируемый участок (источник напряжений) массива горных пород. Скважины, пробуренные для измерения фотоупругими датчиками изменений их диаметров, располагают в массиве горных пород в шахматном порядке, а специальные гидрогеологические скважины, пробуренные до изолированной водонапорной системы для регистрации аномального (возмущенного) ГГД-поля, располагают в двух взаимно перпендикулярных профилях с учетом геометрической формы контролируемого массива горных пород. Совмещение наблюдений по заранее спланированной сети пьезометров и скважин с фотоупругими датчиками позволит получить более точную картину напряженно-деформированного состояния исследуемого массива горных пород без пропуска его отдельных участков. 

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ 

139-150 676
Аннотация

Аннотация. Рассмотрено мировое производство нефтяных битумов для дорожного строительства. Показаны проблемы и перспективные направления битумного производства в мире и России.

В настоящее время лидирующие позиции на российском рынке битумов занимают компании «Газпром нефть», «Роснефть», и «Лукойл». На них приходится почти 80% общего объема производства битумов в РФ.

В мировой практике дорожного строительства в основном применяются остаточные нефтяные дорожные битумы, из которых на Западе строится более 80% автомобильных дорог.

Значительный рост качества нефтяных битумов произошел с появлением модифицированных и полимерно-битумных вяжущих (ПБВ). Среди блок-сополимеров стирола (SBC - styrene block copolymer), используемых в дорожном строительстве, основным модификатором для производства полимермодифицированных битумов в мире является бутадиен-стирольный термоэластопласт СБС (SBS – styrene butadiene styrene).

Выявлено, что на Московском НПЗ в 2014г. запущена установка по производству ПМБ нового поколения под брендом G-Way Styrelf. Установка построена совместным предприятием «Газпром нефти» и французского концерна Total и рассчитана на выпуск 60 тыс. тонн ПМБ и 7 тыс. тонн битумных эмульсий в год. Производство осуществляется в соответствии с технологией Styrelf, разработанной концерном Total и адаптированной к российским климатическим условиям. Интерес к российскому битуму наблюдается и на зарубежных рынках. 

150-159 747
Аннотация

Аннотация. Успешное развитие экономики России и регионов в условиях современного рыночного хозяйствования в значительной степе- ни определяется воздействием управления на данный процесс на всех уровнях экономической деятельности. С такой позиции в представленной работе рассматриваются теоретические, методологические и практические положения создания системы управления устойчивым развитием экономики, как на уровне страны, так и отдельного региона. В этом аспекте, в частности, отмечается, что действующее управление экономикой региона в значительной степени отступает от принципов и положений современной теории и передовой практики. С другой стороны, происходят усложнение и перемены во внешней и внутренней среде функционирования и развития предприятий, отраслей, комплексов и региона в целом. Данные положения все более обуславливают важность формирования новой системы управления на всех уровнях регионального хозяйства, обеспечивающей своевременную и непрерывную адаптацию к внешним условиям. При таком подходе к формированию управления устойчивым развитием экономики необходимо совершенствование научной базы, включающей формы и инструменты управляющего воздействия на данный процесс. 

159-170 555
Аннотация

Аннотация. Выявлено, что резкое падение цен на нефть продемонстрировало существующие проблемы нефтедобывающих стран и создало ситуацию ослабления экономической устойчивости Азербайджанской республики. Установлено, что обеспечение устойчивости экономики является современным вызовом для нефтедобывающих стран СНГ. Приведены результаты анализа макроэкономической ситуации в Азербайджанской республике, на основании которого подтверждено, что Россия является крупнейшим торгово-экономическим партнером Азербайджана. Обосновано, что диверсифицированная экономика обладает наиболее высокой степенью устойчивости, именно поэтому диверсификация сегодня является одним из главных направлений экономической политики Азербайджана. Доказано, что промышленная политика и импортозамещение должны быть адекватны глобальным вызовам.

В целях повышения экспортного потенциала Азербайджана, роста производства конкурентоспособной импортозамещающей продукции, привлечения иностранных инвестиций предложено формирование технопарков и промышленных кварталов на новой технологической основе, используя инструменты стимулирования спроса, предложения и продвижения на рынок товаров наиболее приоритетных, с точки зрения обеспечения экономической устойчивости, отраслей. Для реализации конкретных стратегических целей устойчивого развития предложено использование механизма проектного финансирования. 

170-178 876
Аннотация

Аннотация. Целью работы является совершенствование системы оценки качества деятельности учреждений высшего образования с точки зрения менеджмента качества. Выявлены и систематизированы проблемы, препятствующие повышению качества деятельности вузов. Проведен анализ существующих критериально-оценочных комплексов, используемых для определения эффективности деятельности учреждений высшего образования. Уточнено содержание компонентов качества деятельности учреждений высшего образования. Предложена структурная модель оценки внутреннего качества учреждений высшего образования. Проведен анализ макросреды деятельности вуза с использованием методики стратегического управления - PEST-анализ.

Результатом проведенного исследования является макрокритериальная модель системы менеджмента качества учреждений высшего образования, характеризующая управление качеством, новый подход к оценке эффективности вуза и степени его конкурентоспособности, а также деятельности учреждений высшего образования с точки зрения менеджмента качества. 

НАШИ АВТОРЫ 



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-6185 (Print)
ISSN 2542-095X (Online)