Preview

Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки

Расширенный поиск
Том 45, № 2 (2018)
Скачать выпуск PDF ()
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2018-45-2

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ . МЕХАНИКА 

8-17 427
Аннотация

Цель. В связи с повышением требований к качеству металлорежущих инструментов актуализируется вопрос о необходимости пересмотра методов их проектирования и расчета, что и обусловило цель исследования. Проектирование металлорежущих инструментов предусматривает решение ряда вопросов, связанных с их расчетом, конструированием, изготовлением и эксплуатацией. Методы решения этих вопросов всегда находились в зависимости от средств, которым располагал конструктор инструментальщик.

 Метод. Современные электронно-вычислительные машины и компьютерная техника обладают огромными возможностями для совершенствования процесса проектирования инструментов. Для решения данной задачи необходимо создать такие методы расчета, которые были бы аналитическими, имели строгую формализацию всего процесса проектирования, позволяли четко определить критерий оптимизации, были бы в максимальной степени общими и позволяли решать все вопросы проектирования инструмента комплексно, т.е. содержащие методы решения вопросов формообразования поверхностей инструментами, расчета схем резания, прочности режущей части инструментов, их технологичность.

Результат. Для проектирования и расчета комбинированного инструмента зенкер-метчик разработана блок-схема алгоритма расчета, которая позволяет с помощью заданной программы автоматизировать процесс расчета его основных параметров.

Вывод. Разработанная блок – схема алгоритма расчета с заданной программой позволяет автоматизировать процесс вычисления основных параметров комбинированного инструмента зенкер-метчик, применяемых для нарезания резьбы в деталях судовых машин, механизмов и судовой арматуры из труднообрабатываемых материалов. Блок – схема может быть также использована и для автоматизации процесса расчета параметров любых режущих инструментов, применяемых для обработки различных материалов.
18-30 305
Аннотация

Цель. Целью работы является развитие метода граничных состояний на класс задач изгиба и кручения анизотропных тонких плит; разработка теории построения базисов пространств внутренних и граничных состояний, основываясь на общем приближенном решении задачи изгиба пластинок и формирование соотношений, определяющих искомое упругое состояние; реализация разработанной теории в решении конкретных задач.

Метод. Выполнение поставленных задач предполагается средствами метода граничных состояний. Базисы пространств состояний, составляющих основу метода, формируются согласно фундаментальной системе многочленов Вейерштрасса.

 Результат. Доказан изоморфизм пространств внутренних и граничных состояний, позволяющий взаимно однозначно установить соответствие между элементами этих пространств. Изоморфизм пространств позволяет процесс поиска внутреннего состояния свести к изучению изоморфного ему граничного состояния. Механические характеристики представлены в виде рядов Фурье. В случае первой и второй основных задач механики в качестве коэффициентов Фурье выступают скалярные произведения, имеющие энергетический смысл: в пространстве граничных состояний – это работа внешних сил; в пространстве внутренних состояний – это внутренняя энергия упругого деформирования. В случае смешанных задач механики отыскание упругого состояния, в терминах метода граничных состояний, сводится к решению бесконечной системы алгебраических уравнений.

Вывод. Приведено решение тестовой первой основной задачи изгиба с кручением для прямоугольной пластины из стеклопластика с соответствующими выводами, задачи кручения для пластинки нетривиальной формы, даны комментарии о необоснованности решения второй основной задачи, а также задачи со смешанными граничными условиями для прямоугольной пластинки, где на одной грани заданы одновременно скручивающие и изгибающие усилия, а противоположная грань защемлена. Представлены явные и косвенные признаки сходимости решения задач и графическая визуализация результатов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ 

31-41 392
Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка методики диагностирования летательных аппаратов по отраженному электромагнитному радиолокационному лучу от нагретого реактивного двигателя.

Методы. Атомы кристаллической решетки металлических деталей на работающем реактивном двигателе за счет нагрева будут находиться в состоянии хаотического броуновского движения. Электромагнитный луч, попадая на эти атомы, будет менять свою частоту в соответствии с эффектом Доплера, тем самым спектральная составляющая электромагнитного излучения будет расширяться прямо пропорционально величине температуры двигателя. При определении ширины спектральной линии пеленгующего радиоизлучения можно точно идентифицировать температуру летательного аппарата для исключения ложных целей.

Результат. При пеленгации летательных аппаратов с работающим реактивным двигателем возможно не только определение координат цели, но и идентификация нагретого двигателя. Засчет применения высокоточных методов идентификации нагретых участков, возможна не только классификация пеленгуемых целей, но и определение ориентации в пространстве, как самого летательного аппарата, так и его управляющих плоскостей и направление вектора управляемой тяги реактивного двигателя.

Вывод. Применение инновационной методики пеленгации воздушных целей позволит с высокой точностью идентифицировать радиолокационные цели на фоне активных и пассивных помех. Кроме того, при анализе информации о величине и направлении тяги реактивного двигателя и положения органов управления летательного аппарата возможно определение не только координат пеленгуемого объекта, но и с упреждением идентифицировать выполняемые маневры.

42-51 328
Аннотация

Цель. Целью исследования является повышение энергетической эффективности в системе электроснабжения и короткой сети дуговой печи. В соответствии с целью исследования поставлена актуальная задача определения емкости конденсаторов для компенсации реактивной мощности и выбора рационального места их установки.

Метод. В рамках ранее разработанной концепции изменения параметров трансформатора продольного включения в схеме продольной компенсации рассматриваются вопросы эффективного использования и потребления электрической энергии линейной нагрузкой большой мощности при синусоидальном режиме. Принимаем в работе для повышения эффективности дуговой печи установку статических компенсаторов с прямым методом компенсации с автоматическим управлением, предусматривающую 12 ступеней регулирования. Рассмотрена возможность повышения эффективности электропитания дуговых печей переменного тока компенсацией реактивной мощности в короткой линии.

 Результат. Обоснована целесообразность применения схемы продольной компенсации реактивной мощности с включением конденсаторов в обмотку высшего напряжения трансформатора продольного включения.

 Вывод. В работе показано, что для эффективного использования и потребления электрической энергии линейной нагрузкой большой мощности при синусоидальном режиме, целесообразно применять схемы продольной компенсации реактивной мощности с включением конденсаторов в обмотку высшего напряжения трансформатора продольного включения. Это позволяет увеличить коэффициент полезного действия устройств электропитания электродуговых печей, уменьшить потери мощности в системе электроснабжения и короткой сети печи в 1,6 раз и снизить в 1,36 раз полную нагрузку в силовом трансформаторе.

52-61 381
Аннотация

Цель. Целью исследования является улучшение характеристики системы дозирования и управления цикловой подачей распределительного насоса дизеля. Приведены результаты исследования влияния нового метода дозирования на характеристики распределительного топливного насоса.

 Метод. Проведен математический анализ и составлена математическая модель рабочего процесса системы топливоподачи с новым методом дозирования, при котором был применен метод «распада разрыва». В составленной математической модели использована система дифференциальных уравнений сплошности и количества движения, а также уравнения массового баланса при описании граничных условий для различных полостей топливной системы над плунжером, под клапаном, над клапаном полостей и в форсунке. В дифференциальных уравнениях были учтены двухфазность газожидкостной среды в полостях нагнетания и дозирующей системе, и конструктивные особенности насоса. Приведено выражение хода дозирующего плунжера в новой системе.

Результат. Приведены теоретические и экспериментальные характеристики системы топливоподачи с предложенной системой дозирования, диаграммы максимальных давлений впрыска в зависимости от хода дозирующего плунжера при различных ходах нагнетающего плунжера, изменения максимального давления впрыска форсунки в зависимости от оборотов кулачкового вала и диаграммы, которые характеризируют работы системы топливоподачи насоса при различных жесткостях пружины дозирующего плунжера. Приведены сравнительные параметры процесса топливоподачи при стандартном и новом методе дозирования. Описаны особенности применения распределительных насосов высокого давления дизеля, их конструктивные и рабочие особенности. Раскрыты преимущества предложенной автором системы дозирования, а также определено ее влияние на процесс топливоподачи. Приведена сравнительная оценка методов дозирования в распределительных насосах, применяемых в современных дизельных двигателях.

 Вывод. Результаты экспериментов показали приемлемость нового метода дозирования для использования в дизельных двигателях.

62-69 439
Аннотация

Цель. Целью исследования является рассмотрение конструкции устройства для остановки кровотечения методом локального замораживания зоны кровотока, выполненного с использованием соли с низкой криогидратной температурой растворения, а также моделирование процессов теплообмена при остановке кровотечения с использованием данного технического средства.

Метод. Разработана конструкция устройства для остановки кровотечения, выполненного с использованием солей с низкой температурой растворения, обеспечивающая высокую интенсивность охлаждения, сокращая продолжительность образования тромба, прекращающего кровоток. Создана модель устройства, реализованная на основе решения задачи о затвердевании вязкой жидкости, а также теплообмена при растворении соли в воде. Расчет модели произведен с применением метода конечных разностей. Проведен численный эксперимент, дающий возможность судить о длительности процесса остановки кровотока.

Результат. Получены графики зависимости изменения температуры раствора соли в воде во времени, отражающие продолжительность выхода прибора на рабочий режим; продолжительности образования твердой фазы крови толщиной 3 мм от температуры раствора для различных значений давления потока крови в зоне раны.

Вывод. На основе проведенного численного эксперимента установлено, что в устройстве в качестве рабочего вещества (соли) может быть использован азотнокислый аммоний, при растворение которого в воде минимальная температура раствора составляет 256 К. Указано, что подбор типа соли и ее количества должен ориентироваться на медицинские нормы и стандарты во избежание процесса обморожения прилежащих к зоне кровотечения тканей. Доказано, что длительность затвердевания крови и образования тромба необходимой толщины значительно зависит от давленияпотока крови в зоне раны, что необходимо учитывать при проектировании прибора.

70-93 421
Аннотация

Цель. Целью исследования является моделирование теплообмена в плоских каналах с симметрично расположенными на обеих его сторонах турбулизаторами в зависимости от геометрических параметров канала и режимов течения теплоносителя с верификацией существующим экспериментом полученных расчётных данных.

Метод. Расчёт проводился на базе теоретического метода, основанного на решении факторизованным конечно-объёмным методом уравнений Рейнольдса, замыкаемых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений Ментера, и уравнения энергии на разномасштабных пересекающихся структурированных сетках (ФКОМ).

Результат. Сгенерирована теоретическая математическая модель расчёта для интенсифицированного теплообмена при турбулентном течении для плоского канала с симметрично расположенными на обеих его сторонах турбулизаторами в зависимости от геометрических параметров канала и режимов течения теплоносителя. Получены результаты расчёта интенсифицированного теплообмена в плоских каналах с двойными турбулизаторами в зависимости от определяющих параметров, хорошо согласующиеся с существующим экспериментальным материалом и имеющие перед последними неоспоримое преимущество, поскольку допущения, принятые при их выводе, охватывают гораздо более широкий диапазон определяющих параметров, чем ограничения, имеющиеся в экспериментах (Pr=0,7ч100; Re=103ч106; h/dЭ=0,005ч0,2; t/h=1ч200).

 Вывод. На основе разработанной модели можно осуществлять оптимизацию интенсификации теплообмена в плоских каналах с двойными турбулизаторами, а также управлять процессом интенсификации теплообмена. Проведены сравнительные расчёты и анализ интенсифицированных гидросопротивления и теплообмена для плоских каналов с двусторонними симметричными турбулизаторами потока с соответствующими данными для круглых каналов с турбулизаторами. С точки зрения интенсификации теплообмена при прочих равных условиях имеет место редукция плоского канала с двусторонними симметричными турбулизаторами по отношению к круглой трубе с турбулизаторами, т.к. меньшее увеличение теплообмена достигается при большем увеличении гидравлического сопротивления. Расчётным путём установлено, что относительное гидравлическое сопротивление ξП/ξT для каналов с турбулизаторами всегда выше, чем для гладких каналов, однако, относительный теплообмен NuП/NuT может для каналов с турбулизаторами может быть выше, чем для гладких каналов, поэтому имеет место более оптимальное перераспределение температурного напора по сечению канала при интенсифицированном теплообмене. Разработанный теоретический метод, основанный на решении факторизованным конечно-объёмным методом уравнений Рейнольдса, замыкаемых с помощью модели переноса сдвиговых напряжений Ментера, и уравнения энергии на разномасштабных пересекающихся структурированных сетках, позволяет с приемлемой точностью проводить расчеты коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления в плоских каналах с практически любыми формами двойных симметрично расположенных турбулизаторов потока.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ 

94-103 396
Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка математической модели для определения ошибки пеленгования аэродромного автоматического радиопеленгатора (АРП)в зависимости от положения неисправного вибратора относительно пеленга на источник радиоизлучения.

Метод. Для определения ошибки пеленгования в зависимости взаимного расположения неисправного вибратора АРП и пеленга на источник радиоизлучения используется метод разложения ступенчатой выборки фаз сигналов в ряд. Фурье. Ошибка пеленгования определяется как разность суммы первых гармоник разложения вряд Фурье ступенчатой огибающей выборки фаз сигналов исправной и неисправной антенных систем.

Результат. В работе получена математическая модель для определения ошибки пеленгования аэродромного автоматического радиопеленгатора (АРП), в зависимости от взаимного расположения неисправного вибратора и пеленга на источник радиоизлучения. Получен график изменения ошибки пеленгования АРП в зависимости от места положения вышедшего из строя вибратора и пеленга на источник радиоизлучения. Показано, что в АРП, работающем в квазидоплеровском режиме, выход из строя вибраторов, расположенных вдоль пеленга на источник радиоизлучения не приводит к появлению ошибки пеленгования. В АРП же, работающем в дифференциально-фазовом режиме, наоборот, выход из строя вибраторов, расположенных вдоль пеленга на источник радиоизлучения, приводит к появлению максимальной ошибки пеленгования, которая может достигать величины 3,750.

Вывод. При работе аэродромного автоматического радиопеленгатора (АРП) в квазидоплеровском режиме выход из строя вибраторов, расположенных вдоль пеленга на источник радиоизлучения не приводит к появлению ошибки пеленгования и, наоборот, при работе АРП в дифференциально-фазовом режимеэто приводит к появлению максимальной ошибки пеленгования, которая может достигать величины 3,750.

104-113 321
Аннотация

Цель. Цель исследования сводится к разработке принципа хранения шаблонов данных с учетом их темпоральной природы, позволяющего сократить время принятия решений.Для описания и идентификации темпоральных закономерностей поведения нечетко заданных временных рядов в режиме реального времени поставлена задача разработать гибридную структуру данных, позволяющую учитывать последовательности нечетких значений, формируемых из четких наблюдаемых данных, длину этих последовательностей и возможные неравномерные временные промежутки между наблюдениями.

Метод. В статье рассматривается подход к формализации описания временных причинно-следственных связей между событиями на объекте и в окружающей его среде, основанный на множестве односвязных списков триплетов. Каждый триплет содержит нечеткий терм лингвистической переменной, продолжительность его наблюдения и допустимый интервал наблюдения незначимых данных.

Результат. Разработан алгоритм обнаружения паттернов базы знаний в реальном времени с учетом возможности временного сдвига при наблюдении длинных последовательностей идентичных значений наблюдаемой величины. Учтена возможность частичного перекрытия данных, соответствующих триплетам разных паттернов. Предложенный гибридный паттерн позволяет ускорить обнаружение темпоральных закономерностей в данных.

Вывод. Научные результаты представляет разработанная структура хранения информации о темпоральных закономерностях в данных, основанная на односвязном линейном списке, а также алгоритм поиска закономерностей в данных наблюдений с применением набора ОЛС-паттернов. Преимуществом данной структуры и алгоритма по сравнению с известными способами хранения и анализа темпоральных данных является сокращение объема памяти, необходимой для хранения шаблонов в базе знаний, а также возможность применения ОЛС-паттернов для принятия решений.

114-124 444
Аннотация

Цель. Цель работы состоит в использовании нейронных сетей для обнаружения характерных ЭКГ сигналов, определяющих аномалии сердечного ритма и выявлении соответствующего заболевания сердца. Одним из важнейших факторов для своевременного оказания медицинской помощи является быстрое и точное получение информации о состоянии здоровья пациента. Своевременность постановки диагноза нередко является основным фактором, определяющим прогноз больного. В последние годы в кардиологии значительно увеличилась точность диагностики благодаря широкому применению, как инструментальных, так и лабораторных методов исследований. Тем не менее, процент диагностических ошибок в кардиологии достаточно высок. Электрокардиография (ЭКГ) представляет собой неинвазивный процесс интерпретации электрической активности сердца, позволяющий оценивать скорость и регулярность сердечных сокращений. Эти данные используются для определения повреждений и патологий сердца. Автоматический анализ ЭКГ является непростой теоретической и практической задачей.

Метод. При проектировании был использован пакет Neural Network Toolbox из MATLAB 8.6 (R2015b) моделирующий аппарат искусственных нейронных сетей. При обучении нейронной сети использовался алгоритм обратного распространения ошибки. Эффективность разработанной нейросетевой модели для анализа ЭКГ была исследована с использованием базы данных аритмий MIT-BIH.

Результат. Точность обнаружения и извлечения компонентов сигнала ЭКГ показывает, что разработанная нейросетевая модель может быть использована для выявления заболеваний сердца у пациентов. Чувствительность модели составила 71%, специфичность 89%. Развитие существующих и разработка новых методов обработки электрокардиографических данных позволяют решить проблему своевременной диагностики и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний на ранних этапах их выявления.

Вывод. Точность обнаружения и извлечения компонентов сигнала ЭКГ, показывает, что разработанная нейросетевая модель может быть использована для выявления заболеваний сердца у пациентов.

125-139 665
Аннотация

Цель. Целью исследования является повышение эффективности применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в условиях влияния дестабилизирующих факторов, обусловленных метеорологическими причинами, на основе выявления связей и закономерностей их функционирования в сложных погодных условиях.

Метод. Применены методы системного анализа, математического моделирования атмосферных явлений и процессов, теории вероятности и статистического оценивания.

Результат. Проведён анализ открытых литературных источников по вопросам эксплуатации и практического применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в условиях воздействий факторов внешней среды. Приведена классификация дестабилизирующих воздействий (ДВ), влияющих на выполнение полетного задания БЛА. Обоснован динамический вероятностный показатель «временная эффективность выполнения полетного задания БЛА», характеризующий динамику функционирования БЛА как сложную техническую систему. Разработана методика оценки динамического показателя эффективности функционирования БЛА при выполнении полетного задания (ПЗ) в условиях ДВ, на основе применения вероятностной модели конфликтного взаимодействия между БЛА и ДВ. Приведены стратегии выбора траектории облета локальных зон, в которых на БЛА могут повлиять ДВ. Для оценки интенсивности ДВ и определения размеров зоны локальных возмущений предложена математическая модель. Использование методов теории конфликта в процессе построения модели функционирования БЛА позволило разработать адекватные модели анализа и оценки динамического показателя эффективности функционирования БЛА при выполнении полетного задания в условиях ДВ, а также выявить закономерности влияния метеорологических факторов на эффективность БЛА.

Вывод. Предложенная методика позволяет повысить эффективность применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА) в сложных метеорологических условиях по временному показателю на 20-30 % по сравнению с традиционными подходами.

140-148 686
Аннотация

Цель. Целью данного исследования является разработка математической модели, предназначенной для комплексного решения различных задач проектирования и реконструкции технологической системы производственного цеха машиностроительного предприятия.

Метод. Методологической основой моделирования сложных иерархических производств является теория сложных систем и агрегативно-декомпозиционный подход, позволяющий представлять сложную систему в виде совокупности взаимосвязанных подсистем.

Результат. Разработана математическая модель, предназначенная для комплексного решения задач формирования оптимальной производственной программы, выбора состава оборудования и закрепления операций по обработке за станками по единому для цеха критерию оптимальности. Отличительными особенностями предложенной в статье оптимизационной модели являются возможность ее применения, как для проектирования, так и для реконструкции технологической системы, а также возможность простого масштабирования до необходимого уровня (цеха в целом или отдельного участка).

Вывод. В статье представлена комплексная математическая модель оптимизации технологической системы по единому для цеха критерию оптимальности, объединяющая решение основных задач проектирования и реконструкции цеха. Использование единого интегрального критерия оптимизации для нескольких задач позволяет учитывать сильные взаимосвязи между отдельными задачами. В основе модели лежит принцип компоновки модели из набора типовых элементов, что позволяет легко получить модели любых комбинаций подзадач, а также их различные варианты. Благодаря многоуровневой унификации и масштабируемости модели, ее использование позволяет повысить эффективность моделирования и оптимизации сложных многономенклатурных производств.

149-157 341
Аннотация

Цель. После лесосечных работ в лесу остаются пни, которые выкорчевываются специальными машинами при проведении лесохозяйственных работ, то есть, для корчевки пней приходится вторично «загонять» на лесные делянки тяжелую технику, разрушая повторно почвенную среду и подрост, что приводит не только к эрозии почвы, но и не малым финансовым затратам. Несомненный интерес представляют машины, которые будут совмещать операции рубки (валки) леса и корчевки пней, то есть, выкорчевывать деревья вместе с корнями. Как показали исследования, основными недостатками применения такой технологии «стандартными» лесосечными или лесохозяйственными машинами являются их избыточная нагруженность и энергоемкость. Одним из направлений устранения этих недостатков является применение вибрации.

Метод. В статье рассматриваются вопросы эффективности применения вибрации, в частности, крутильных колебаний, при корчевании деревьев вместе с корнями. Для решения задачи разработана математическая модель системы «машина - дерево – почвенно-корневая система», учитывающая взаимное влияние динамических характеристик технологического оборудования машины, дерева и почвенно-корневой системы, позволяющая методом (путем) анализа амплитудно-частотных характеристик заданной системы выбрать рациональный (оптимальный) диапазон частот работы вибрационной техники. Для реализации метода анализа амплитудно-частотных характеристик механической системы использовалось уравнение Лагранжа второго рода.

Результат. На основе математической модели системы «машина – дерево – почвенно-корневая система (ПКС)» и анализа амплитудно-частотных характеристик заданной системы определяется рациональный диапазон частот работы вибрационной техники. Работа вибрационной техники в заданном диапазоне частот, как показал анализ, позволяет значительно снизить динамическую нагруженность машины и в то же время создать условия для эффективного разрушения почвенно-корневой системы.

Вывод. Предложенная методика позволяет для каждого расчетного дерева в зависимости от типа почвы и базовой машины найти рациональные значения частотной характеристики вибрационной техники.

158-170 414
Аннотация

Цель. Теория интерсубъективного управления, разработанная для управления социальными процессами в обществе, ориентирована на достижение взаимопонимания и консенсуса неоднородных акторов, объединенных в самоорганизующиеся сообщества. Акторы, осознающие себя в проблемной ситуации (а не просто познающие ее со стороны), мотивированы на ее разрешение, а совместные решения принимаются всем сообществом акторов, которые вынуждены договариваться друг с другом, понимая, что их собственных ресурсов не хватает для разрешения проблемы. Повысить эффективность процесса принятия решения и сократить его время, обеспечив акторов средствами взаимодействия друг с другом для поиска единомышленников, ведения переговоров и достижения консенсуса позволит применение современных информационных и коммуникационных технологий. Поэтому целью исследования является поиск средств инфокоммуникационной поддержки теории интерсубъективного управления, помогающих организовать взаимодействие акторов, оказавшихся в затруднительных проблемных ситуациях в повседневности.

Метод. Применен системный подход, метод сравнительного анализа. В целях наглядного представления используется семантическое средство графической визуализации FreeMind.

Результат. Проведен анализсовременных инфокоммуникационных средств, наиболее популярных в среде потенциальных акторов, и произведено их сравнение. Дана оценка возможностей всех анализируемых средств с позиции соответствия их возможностей потребностям интерсубъективного управления. Произведен выбор наиболее подходящих инфокоммуникационных средств для применения в компании «ТБМПоволжье».

Вывод. Проведенный анализ инфокоммуникационных средств позволил представить их широкий спектр для применения при практическом приложении теории интерсубъективного управления. Исследование выполнено в рамках работ по госбюджетной теме «Интерсубъективное управление инновационным развитием социотехнических объектов с применением онтологических моделей ситуаций» (№ AAAA-A16-116040410061-0) института ИПУСС РАН.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА 

171-182 455
Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка способов, обеспечивающих повышение трещиностойкости и долговечности преднапряженных стеновых панелей из ячеистых бетонов.

Метод. Комплексное исследование на стадии заводского изготоиявления двухмодульных газобетонных стеновых панелей с предварительно натянутыми стержнями из арматурной стали класса А-III, диаметром 10 мм, расположенными в середине толщины панелей в продольном и поперечном направлениях.

Результат. Суммарные потери напряжений, в напрягаемых стержнях до заливки газобетонной смеси, связанные с релаксацией напряжений в арматуре, с деформациями оголовок напрягаемых стержней в захватных кулачках и стальной формы, а также потери после выхода панелей из автоклава при передаче усилия на бетон, составляют 15- 20% от начального уровня. Длина зоны передачи напряжения в пределах от 150 до 250 мм, в зависимости от размеров напрягаемых стержней. Изучение влияния предварительного обжатия в бетоне на закрытие возможных технологических трещин в опытных панелях показали, что вследствие двухосного обжатия бетона не только не появляются новые трещины при их работе на изгиб и растяжение (во время распалубки и транспортировки), но и закрываются начальные трещины, иногда появляющиеся при автоклавной обработке.

Вывод. Сравнительные испытания преднапряженных и типовых панелей на кратковременную нагрузку согласно ГОСТ 8829-94 свидетельствуют о существенном повышении их жесткости и трещиностойкости, а также прочности на срез их перемычечной части. Принятая для напрягаемых арматурных стержней конструкция концевого поперечного анкера в виде подковы, вместе с привязанными к ним плоскими сварными каркасами – лесенками из проволоки Вр-I диаметром 5 мм, установленные по контуру оконных проемов опытных панелей, обеспечивают надежное ее сцепление с ячеистым бетоном и качественную анкеровку в теле панели вплоть до ее разрушения. Двухосное преднапряженное армирование одиночными стержнями, в совокупности с типовым каркасным армированием, открывает возможности для производства наружных стеновых панелей из неавтоклавных ячеистых бетонов с обычной тепловой обработкой, взамен керамзитобетонных панелей.

183-190 340
Аннотация

Цель. В настоящее время возрастает актуальность научноисследовательских работ, направленных на снижение материалоемкости строительных конструкций.. Поскольку пенобетоны доказали свою эффективность в качестве материалов для изготовления стеновых конструкций, то целью настоящей работы явилось развитие научных представлений об особенностях формирования их макроструктуры на этапе фазового перехода «из вязкого в твердое».

Метод. Оценка пластической прочности осуществлялась по патенту на изобретение № 2316750 («Способ определения пластической прочности пенобетонной смеси», зарегистрированном в государственном реестре изобретений РФ 10.02.2008). В качестве пенообразователей применяли синтетический ПО-3НП по ТУ 38-00-058079999-20-93 и аналог клееканифольного «Ареком-4» по ТУ 31-10. Контроль кинетики пластической прочности исследуемых равноплотных смесей осуществляли в пятилитровых сосудах с интервалом 15 минут в течение трех часов.

Результат. В работе рассмотрены важнейшие особенности массопереноса, управляющие формированием меры дефектности межпоровых перегородок в пенобетонах. Из анализа теоретических и экспериментальных данных следует, что соотношение между расходом воды и ПАВ является важнейшим инструментом управления качеством пенобетонных смесей. Установление оптимального рецептурного соотношения между расходом воды и количеством пенообразователя позволяет максимальному количеству ПАВ находиться на границе раздела фаз "газ-жидкость" и, таким образом, обеспечивать минимальную дефектность структуры межпоровых перегородок в затвердевшем бетоне.

Вывод. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования позволяют считать соотношение между расходом воды и ПАВ важным инструментом управления величиной структурно-механических свойств в пенобетонных смесях.

191-199 372
Аннотация

Цель. В данной статье рассматривается оценка возможности применения трехслойных трубопроводов. Для этого исследуется напряженно-деформированное состояние трехслойных труб при действии внутреннего давления. Самыми крупными в современном мире считаются магистральные трубопроводы. В основном их используют для транспортировки нефти и газа с мест добычи до перерабатывающих предприятий. Трубопроводы предназначены для перемещения жидкости, газов и других сред и, прежде всего, это водопроводы. Как известно, магистральные и технологические трубопроводы являются исключительно металлоемкими сооружениями, на строительство которых расходуются миллионы тонн стали. С другой стороны, одним из главных показателей экономичности магистральных трубопроводов является их расход материала. Магистральные трубопроводы, как правило, имеют большую протяженность, и поэтому необоснованное увеличение расчетной толщины стенок труб хотя бы на 1 мм приводит к перерасходу стали на десятки и даже сотни тысяч тонн. В связи с этим к расчетам магистральных трубопроводов на прочность должно уделяться самое серьезное внимание.

Метод. Расчет проводится численными методами, а именно с помощью метода конечных элементов (МКЭ), реализованного в ПК «ЛИРА».

Результат. Расчет труб выполнен на нагрузку от транспортируемой среды, приложенный к внутреннему контуру трубы. При этом для трехслойной трубы (первый вариант) и для труб второго и третьего вариантов, определялись кольцевые растягивающие напряжения и деформации. Приведены изополя растягивающих и касательных напряжений, построена сравнительная графическая зависимость кольцевых растягивающих напряжений.

Вывод. Полученные численные результаты, показали, что выбранная расчетная схема (вар.1), то есть представление сплошностенчатого сечения трубы в виде трехслойной, является правильной. Расхождения между полученными данными связаны с поворотом сечения по радиусу трубы. В целом результаты расчетов показали возможность применения трехслойной стенки труб для транспортировки различных сред. Работа выполнена при финансовой поддержке грантом Президента Российской Федерации (МК-6112.2018.8).

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ 

200-208 365
Аннотация

Цель. Цель настоящего исследования состоит в оценке уровня развития градостроительной среды на урбанизированных территориях Астраханской области и в определении на основе полученных данных приоритетных направлений деятельности строительного комплекса.

Метод. Оценка показателей развития градостроительной среды основана на методах экономико-статистического и компаративного анализа и индексном методе.

Результат. На основе предложенной методики проведен расчет показателей развития градостроительной среды городов Астраханской области. Установлены приоритетные направления инвестирования и развития урбанизированных территорий.

Вывод. Методика оценки уровня развития градостроительной среды позволяет таргетировать деятельность строительного комплекса на повышение уровня развития градостроительной среды. В статье приведены результаты оценки уровня развития градостроительной среды на урбанизированных территориях Астраханской области, на ее основе определены приоритетные направления деятельности строительного комплекса, представлены некоторые результаты межрегиональных исследований.

209-219 447
Аннотация

Цель. Целью исследования является применение системного подхода к развитию организационных форм и методов управления участниками инвестиционного процесса в строительстве.

Метод. Методика исследования основывалась на теоретическом изучении, аналитическом обобщении и систематизации нормативно-законодательных основ, концептуальных положений и сложившейся практики организации взаимодействия участников инвестиционного процесса в строительстве. Методами исследования являются системный и ситуационный подходы, статистический анализ; метод графических изображений.

Результат. Аналитически обобщено действующее законодательное обеспечение инвестиционной деятельности в строительстве. Исследованы современные организационно-экономические формы взаимодействия основных участников в сфере инвестиционных отношений в строительстве; раскрыты, особенности их включения в инвестиционный процесс. Предложено развитие механизма, позволяющего реализовать интересы всех участников инвестиционного процесса в строительстве без ущерба для заказчика, подрядчика, инвестора, приносящего в итоге синергетический эффект. Функционально обусловлена роль государствав сохранении контроля за реализацией инвестиционных проектов в строительстве. Предложены эффективные формы и методы реализации организационно-экономического механизма взаимодействия участников инвестиционного процесса в строительстве, обеспечивающие решение ключевых вопросов инвестиционно-строительной сферы, ориентированных на разработку и выдвижение альтернативных вариантов инвестиционно-проектных решений, управление корпоративными ресурсами и организацию финансирования инвестиций в строительство.

Вывод. Системный подход к управлению участниками инвестиционного процесса в строительстве позволит реализовать потребность инвестиционно-строительного комплекса в высокоэффективных формах организации и методах реализации инвестиционных проектов. Для преодоления существующих противоречий, характерных для инвестиционных процессов, необходимо развивать и внедрять стимулирующие меры, которые объединили бы интересы всех участников строительства.

220-231 360
Аннотация

Цель. Целью исследования является выявление направлений развития промышленного производства регионов страны в условиях продолжающегося санкционного давления.

Методы. Методами исследования являются системный и ситуационный подходы, моделирование экономических процессов и явлений. В целях наглядного изображения аналитических данных и авторских результатов использован метод графических изображений.

Результат. Рассмотрены особенности развития промышленного производства регионов страны, в частности Приволжского федерального округа и Пермского края, выявлены общие положительные тенденции, связанные с объемом производства, а также снижение цен и объемов производства в металлургии, обусловленное санкциями и неблагоприятной внешней конъюнктурой рынка. Металлургическое производство в России развивается разнонаправленно, поскольку на некоторые виды продукции спрос повышается, но на отдельные виды действуют ограничения, в связи с чем, возникает необходимость в разработке компенсаторных механизмов на основе государственного регулирования ценовой политики и сбыта. Несмотря на санкционное давление, экспорт продукции рассматриваемой отрасли увеличивается, однако нестабильность мировых цен влияет на дестабилизацию предприятий-экспортеров. Обоснованы меры комплексной поддержки государства, которые заключаются в формировании антикризисного механизма управления на основе подходов, которые положительно себя зарекомендовали в отраслях, испытывающих проблемы мировой рыночной конъюнктуры.

Вывод. С учетом проведенного анализа был предложен механизм антикризисного управления в металлургической отрасли, который может быть адаптирован к региональным и отраслевым особенностям действующих промышленных предприятий.



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


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