Preview

Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки

Расширенный поиск
Том 45, № 3 (2018)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2018-45-3

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ . МЕХАНИКА 

8-17 1493
Аннотация

Цель. Рассматриваются продольные колебания вертикального стержня континуально-дискретной системы при кинематических сейсмических возмущениях в виде стационарного случайного процесса.

Метод. Предложен и реализован метод определения дисперсии выходного процесса перемещений, использующий представление входного случайного процесса в виде суммы гармонических детерминированных возмущений.

Результат. Определена функция зависимости дисперсии перемещений от продольной координаты. Продольные колебания вертикальных стержней, находящихся вблизи эпицентра землетрясений, являются опасными для их прочности и устойчивости. Методы конечных разностей и координатного спуска позволяют создавать универсальные алгоритмы и компьютерные программы, легко решающие сложные спектральные задачи.

Вывод. До настоящего времени исследования о случайных колебаниях зданий и строительных сооружений, а также и нормативные документы посвящались горизонтальным сейсмическим воздействиям и вызванным ими поперечным изгибным колебаниям. Примеры свидетельствуют о необходимости расширения тематики исследований с включением и других типов колебаний: комбинаций продольных с поперечными, угловыми, крутильными, пара-метрическими и т. д. Данную разработку можно легко адаптировать к колебаниям стержней переменного сечения, к колебаниям континуально-дискретных стержней.

18-28 178
Аннотация

Цель. Для наиболее эффективного преобразования электрической энергии в механические колебания возникает необходимость углубленного анализа связанности физических полей различной природы в многослойных конструкциях.

Метод. Решение осуществляется методом конечных интегральных преобразований, используя последовательно преобразование Фурье–Бесселя по радиальной координате r и обобщенное преобразование по аксиальной переменной z. При этом каждый раз предварительно выполняется процедура стандартизации (приведение граничных условий к виду, позволяющему применить соответствующее преобразование).

Результат. Разработана математическая модель расчета биморфных пластин. Рассмотрены многослойные сплошные жестко и шарнирно закрепленные конструкции, в работе которых используется принцип обратного пьезоэффекта. Построены замкнутые решения нестационарных осесимметричных задач теории электроупругости для многослойных конструкций методом конечных интегральных преобразований. На основании анализа численных результатов расчета, представлены практические рекомендации по проектированию пьезокерамических преобразователей резонансного и нерезонансного классов. Разработан алгоритм оптимизации работы рассматриваемых конструкций путем подбора их геометрических размеров и используемого материала, позволяющий наиболее эффективно преобразовать приложенную электрическую нагрузку в механические перемещения.

Вывод. Представленные результаты дают возможность уточнить допущения о характере распределения электрического поля, которые необходимо использовать при проектировании биморфных конструкций других конфигураций, расчет которых возможен только с помощью прикладных теорий для тонких пластин.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ 

29-38 283
Аннотация

Цель. Целью исследования является разработка методики эксплуатации геотермальных энергетических систем в режиме без солеотложения при утилизации попутных с геотермальной водой горючих газов на скважинах с невысоким газовым фактором.

Метод. Исследования проводились на основе анализа содержания попутных горючих газов в подземных термоминеральных водах месторождений Северного Кавказа и Предкавказья и оценки возможности их утилизации и использования в целях отопления и горячего водоснабжения. При этом использованы закономерности растворения и десорбции метана и углекислого газа из растворов подземных вод с содержанием в них накипеобразующих компонентов, в частности, карбоната кальция.

Результат. На основе проведенных исследований установлено, что эксплуатацию геотермальных систем в энергетике целесообразно проводить после предварительного вывода максимально возможного количества попутных горючих газов из раствора воды, сохраняя при этом содержание углекислого газа в воде на уровне выше равновесного значения. Приведена схема эффективной работы термораспределительных станций с предотвращением в них карбонатных отложений путем использования продуктов сгорания попутного газа в отработанной воде при закачке ее обратно в водоносный горизонт.

Вывод. В результате проведенных исследований разработана методика эксплуатации геотермальных энергетических систем в режиме без солеотложения при утилизации попутных с геотермальной водой горючих газов. Установлено, что для ускорения растворения углекислого газа в воде для ее стабилизации перед вводом в теплообменное оборудование целесообразно увеличить парциальное давление углекислого газа до значений, превышающих на порядок равновесное при данной температуре. При этом перед закачкой отработанной воды обратно в водоносный горизонт избыток углекислого газа выводится из воды.

39-57 323
Аннотация

Цель. Оборудование для общей криотерапии (WBC) используется более 40 лет без четкого представления о механизме лечебного действия, технологических условиях безопасности пациентов, номинальных затратах энергии в системах криостатирования. Неопределенность в основополагающих вопросах производства и эксплуатации криотерапевтического оборудования стало причиной постепенной деградации метода WBC в странах, которые долгое время определяли развитие этого раздела криомедицинской техники.

Метод. В России, благодаря опережающему развитию научных основ производства и эксплуатации установок для WBC, этот метод динамично развивается. Растет экспорт криотерапевтического оборудования. В иностранной литературе растет число публикаций отрицающих эффекты WBC. Эти статьи описывают исследования, выполненные на аппаратуре зарубежного производства, которое  значительно уступает российским образцам. Подобные публикации дискредитируют метод WBC, препятствуют экспорту российского оборудования, мешают распространению эффективной лечебной методики в России.

Результат. Приведены результаты анализа отличий конструктивных и технологических параметров отечественной и зарубежной аппаратуры. Описана методика численного анализа и оптимизации технологии WBC. Показано, что основой эффективности российского оборудования является рациональные конструктивные решения и высокая энерговооруженность криостатирующей аппаратуры.

Вывод. Индивидуальная техно-логия проведения процедур сочетает высокую лечебную эффективность с относительно низ-кими затратами энергии, а также обеспечивает традиционный для медицины принцип индивидуальности лечения. Следует популяризировать результаты исследования для постепенного распространения одноместных установок во всех медицинских учреждениях.

58-67 336
Аннотация

Цель. Целью исследований является изучение влияния СВЧ электромагнитного поля на теплофизические характеристики ПКМ, армированных углеродными волокнами, как одного из факторов, свидетельствующих об определенном переструктурировании материала, приводящем к изменению его эксплуатационных свойств.

Метод. Применение модифицирующего упрочняющего воздействия, не приводящего к чрезмерному деструктурирующему разогреву материалов.

Результат. На основе анализа научно-технической литературы и тенденций развития технических транспортных и энергетических систем выявлен стабильный рост потребления в их конструкциях волокнистых полимерных композиционных материалов (ПКМ). Показана перспективность применения воздействия микроволнового излучения (СВЧ электро-магнитного поля) на формирование требуемых свойств изделий из ПКМ и целесообразность изучения механизмов взаимодействия микроволнового излучения со структурой отвержденных ПКМ. Выполнены экспериментальные исследования теплофизического взаимодействия ПКМ, армированных углеродными волокнами, с СВЧ электромагнитным полем частотой 2450 МГц.

Вывод. Установлен факт более интенсивного нагрева образцов большей толщины и большей их экранирующей способности. При исследовании модифицированным методом Паркера теплофизических параметров ПКМ, подвергнутых предварительной обработке в СВЧ электромагнитном поле, установлено увеличение при определенных режимах воздействия коэффициентов температуро- и теплопроводности на 20%, что свидетельствует об увеличении адгезионных связей в межфазных зонах и повышении плотности структуры. Данный факт может быть использован при разработке технологий модифицирования изделий из ПКМ, предназначенных для работы в условиях повышенных температурных градиентов, что позволит снизить величину термических напряжений.

Исследования выполнены при поддержке гранта РФФИ № 17-03-00720 «Методология оптимизационного микроконструирования композиционных материалов для объектов сложной формы повышенной динамической прочности, послойно формируемых электротехнологическими методами».

68-75 429
Аннотация

Целью статьи является разработка и исследование термоэлектрической системы, основанной на комбинированном использовании сильноточных термоэлектрических батарей и теплопроводов, изготовленных из высокотеплопроводного материала (например, меди или алюминия), проведение натурных экспериментальных исследований опытного образца ТЭС.

Метод. Представлена конструкция прибора экспериментального стенда опытного образца на основе комбинированного использования сильноточных термоэлектрических батарей и теплопроводов, изготовленных из высокотеплопроводного материала. Разработана методика проведения натурных испытаний опытного образца на специально созданном лабораторном стенде с целью подтверждения адекватности полученных результатов ТЭС.

Результат. Исследовано изменения температуры в различных точках ТЭС при фиксированном и различных токах питания, изменения температуры на конце теплопровода во времени при различных токах питания ТЭБ. Осуществлено сопоставление экспериментальных и расчетных данных опытного образца.

Вывод. Результаты экспериментальных исследований показали эффективность разработанной термоэлектрической системы для осуществления дистанционного разделения источника холода и объекта охлаждения. Показано, что повысить эффективность термоэлектрической системы возможно при комбинированном использовании сильточных батарей и теплопроводов, изготовленных из высокотеплопроводного материала.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ 

76-84 426
Аннотация

Цель. В работе рассмотрены вопросы исследования топологии антенны Вивальди с зеркальным расположением лепестков.

Метод. Путем моделирования в программной среде CST MicroWave Studio проведен сбор необходимых данных, в частности, зависимости ширины диаграммы направленности от кривизны и раскрыва (расстояние от середины верхней части антенны до самого лепестка) лепестков антенны.

Результат. Построены графики зависимости кривизны лепестков и величины раскрыва от ширины диаграммы направленности в двух плоскостях для различных частот. Проведена аппроксимация полученных зависимостей для двух плоскостей θ = 900 (плоскость антенны) и φ = 00 (плоскость, перпендикулярная плоскости антенны). Путем аппроксимации получены аналитические описания зависимостей ширины диаграммы направленности от кривизны и расскрыва лепестков антенны. Проведен анализ поведения кривых зависимостей кривизны и раскрыва лепестков антенны от ширины диаграммы направленности при переходе от одной частоты к другой. Исследована зависимость коэффициента стоячей волны (КСВ) антенны от толщины подложки антенны – тефлона. Исследована зависимость полосы рабочих частот от размеров самой антенны.

Вывод. Составлена математическая модель, позволяющая в зависимости от заданной частоты и ширины диаграммы направленности, получить необходимую топологию лепестков антенны. Решены задачи построения и оптимизации модели по заданным характеристикам. Выявлены зависимости топологии антенны от ширины диаграммы направленности и от диапазона частот.

85-93 282
Аннотация

Цель. Целью исследования является поиск эффективных методов и подходов к обработке разнородных потоков данных и управления задачами бесконечной длины, концептуальной эволюции и концептуального дрейфа. Поток разнородных данных может иметь бесконечную длину и содержать структурированные или неструктурированные данные. Обработка разнородного и разномасштабного потока данных представляет собой основную проблему для исследователей. Большая часть исследований сосредоточена на решении проблемы бесконечной длины и концепции-дрейфа.

Метод. Новые стратегии обнаружения класса классифицируются как параметрические и непараметрические. Данная работа основана на непараметрическом подходе. Классификатор работает на ансамбле трех моделей. Разделение генерирует различное количество классов в каждом фрагменте. Классы вычисляются путем применения метода K-медоидной кластеризации на каждом фрагменте. Эффективность метода K-медиодной кластеризации больше подходит для набора данных, содержащего аномалии.

Результат. Разработанный алгоритм способен обрабатывать разнородные и разномасштабные данные. Каждый экземпляр, присутствующий в модели, принадлежит только одному классу. Экспериментальная работа была выполнена на четырех выборках потоковых данных по 2000 строк. После выполнения предварительной обработки в наборе данных были обнаружены многозначные характеристики данных.

Вывод. В данной работе представлен эффективный подход для обработки разнородных потоков данных и управления задачами бесконечной длины, концептуальной эволюции и концептуального дрейфа. Разработанный подход основан на параметре сопоставления строк вместо расстояния для обработки четырех задач потоков данных. Уровень ложных срабатываний в разработанном алгоритме довольно низок и может считаться незначительным. Подход не классифицирует новый экземпляр класса как существующий класс, но может эффективно обрабатывать функциональную эволюцию.

94-102 413
Аннотация

Цель. Цель работы заключалась в изменении способа передачи сигнала, содержащего метрологическую информацию, от промышленного времяимпульсного ультразвукового расходомера газа на вычислительное устройство (ВУ). Планировалось расширить спектр устройств, выступающих в качестве вычислителей расхода газа. Планировалась разработка аппаратно-программного комплекса (АПК) для проведения автоматической калибровки/поверки ультразвуковых расходомеров. Указанный АПК должен был одинаково хорошо работать в различных операционных системах. Обмен информацией между ВУ и расходомером должен был осуществляться по беспроводной связи.

Метод. В качестве протокола беспроводной связи был использован протокол Wi-Fi. Микроконтроллером для обеспечения функционала Wi-Fi был выбран энергоэффективный контроллер ESP8266. Плата ESP8266 выступала в роли точки доступа Wi-Fi сети, к которой для обмена данными подключалось ВУ. Микроконтроллер ESP8266 также служил HTTP сервером. Обмен метрологической и прочей информацией осуществлялся методом GET-запросов. Учитывая необходимость проведения непрерывных измерений расхода и одновременного общения пользователя с расходомером, запросы серверу передавались с помощью технологии AJAX. Программная часть АПК состояла из 3 программ: программы, осуществляющей измерение расхода и передающей информацию далее в микроконтроллер ESP8266, серверной программы, записанной в ESP8266, обеспечивающей ответ на запросы пользователей ВУ, и клиентской программы, установленной на ВУ. В статье рассмотрены ключевые моменты работы АПК.

Результат. В результате выполнения данной работы был переработан АПК для проведения калибровки/поверки ультразвуковых расходомеров газа. Впервые этот процесс для промышленных расходомеров был реализован с помощью Wi-Fi контроллера ESP8266 в качестве точки доступа. В качестве ВУ стало возможно использовать любой стационарный или портативный компьютер или мобильное устройство с современным браузером.

Вывод. Предложенный в работе метод существенно упростил обмен данными между вычислительным устройством и расходомером, удешевил процесс создания ПО благодаря единому для различных операционных систем подходу.

103-113 308
Аннотация

Цель. Данная статья посвящена проблеме обработки и анализа речевых сигналов на основе ставшего одним из наиболее актуальных в последнее время метода вейвлет-преобразования.

Метод. Растущая актуальность и несомненная практическая ценность стала причиной появления большого количества программных комплексов, позволяющих осуществлять обработку речевых сигналов на базе данного метода. Однако каждый из этих комплексов имеет существенные различия в интерфейсе, предоставляемых инструментах обработки, функциях, обладает рядом достоинств и недостатков. На данный момент написано большое количество пособий и рекомендаций по работе с конкретными программными комплексами, но эти материалы носят разрозненный и бессистемный характер.

Результат. Предпринята попытка систематизации теоретического материала и описания сходств и различий, достоинств и недостатков трёх наиболее популярных программных комплексов: 1) Пакет расширения систем MATLAB 6.0/6.1/6.5 Wavelet Toolbox 2/2.1/2.2; 2) Программный комплекс Mathcad; 3) Wavelet Explorer системы Mathematica.

Вывод. Данная статья будет полезна специалистам, занимающимся проблемой обработки речевых сигналов с использованием метода вейвлет-пре-образования, так как содержит материал, имеющий практическую ценность, а также позво-лит в определенной мере облегчить работу специалиста, связанную с выбором оптимального для реализации конкретной задачи программного комплекса.

114-122 353
Аннотация

Цель. Анализ существующей методики формирования требований к системам защиты информации (СЗИ) от несанкционированного доступа (НСД) в автоматизированные системы (АС) выявил ряд существенных недостатков, основным из которых является следующий: несмотря на то, что рассматриваемая методика, несомненно, обладает теоретической значимостью, в то же время, она не может претендовать на практическую ценность. Это связано с тем, что в указанной методике исследования проводились не на конкретной типовой (широко используемой сертифицированной согласно нормативным документам Федеральной службы по техническому и экспортному контролю России) СЗИ, и приведённые в ней данные по угрозам НСД не соответствуют реальности (морально устарели), а, следовательно, требуют существенного обновления. Приняв существующую методику в качестве базовой, целью статьи является разработка частной методики формирования требований к СЗИ от НСД в АС, обладающей практической ценностью и позволяющей формировать количественные требования к широкому классу сертифицированных СЗИ.

Метод. При написании статьи использованы методы системного анализа, эволюционного моделирования, теории вероятностей и математической статистики, математического аппарата для моделирования динамических дискретных сетей (E-сетей), теории алгоритмов. Методологической основой является системный подход.

Результат. Разработана частная методика, определяющая параметры символьного генетического алгоритма (ГА) для создания программного комплекса анализа, эволюционного моделирования и формирования количественных требований к СЗИ от НСД в АС при использовании возможностей пакета прикладных программ Matlab 13 для реализации ГА в среде программирования Optimization toolbox.

Вывод. Предложенная частная методика формирования требований к СЗИ от НСД в АС с использованием ГА обладает теоретической значимостью, практической ценностью и позволяет формировать количественные требования к широкому классу сертифицированных по определённому классу защищённости АС в соответствии требованиями действующей нормативной документации.

123-133 558
Аннотация

Цель. Статья посвящена разработке программного приложения, позволяющего автоматизировать методы сбора и обработки информации, а также выполнять трудоемкие аналитические вычисления. Для реализации программного приложения использован визуальный объектно-ориентированный язык программирования Embarcadero C++ Builder XE. Разрабатываемое программное обеспечение создается для решения следующих задач: сравнительный анализ показателей инновационного развития по выбранным годам; выбор прогнозируемого показателя, построение регрессионной модели; составление прогноза с периодом упреждения равным 3; определение доверительного интервала; формирование графического отображения наблюдаемых и расчетных значений, выбранного показателя инновационного развития.

Метод. В программном приложении в качестве математической модели использовались формализованные методы, одним из которых является множественная регрессия. Регрессионный анализ заключается в определении аналитического выражения связи, в которой изменение одной величины, называемой зависимой или результативным признаком, обусловлено влиянием одной или нескольких независимых величин (факторов).

Результат. С помощью разработанного программного продукта можно не только автоматизировать трудоемкие методы сбора и обработки информации, но и выполнять сложные аналитические вычисления с использованием метода множественной регрессии.

Вывод. Embarcadero C++Builder XE - это на сегодняшний день последняя современная технология и среда для программирования на языке C++. С помощью C++Builder XE стало быстрее выполнять работу по созданию высококачественных приложений для Windows-приложений, за счет быстрого написания кода, новых инструментов и компонентов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА 

134-144 357
Аннотация

Цель. Целью исследования является получение формул расчёта вероятностных характеристик сейсмической реакции нелинейной системы сейсмоизоляции с заданной функцией «Сила-перемещение», характерной для системы сейсмоизоляции с кинематическими опорами, и оценка эффективности данной системы сейсмоизоляции в многоэтажных зданиях.

Метод. Исследования проведены аналитическими методами и численным методом статистических испытаний.

Результат. Получены аналитические выражения для расчёта среднеквадратического значения перемещения одномассовой системы сейсмоизоляции с кинематическими опорами и графики эффективности применения кинематических опор для сейсмоизоляции многоэтажных зданий, составленные по результатам численных экспериментов методом статистических испытаний.

Вывод. Применение кинематических опор, с зависимостью «Сила-перемещение», описываемой заданной в работе нелинейной функцией, позволяет снизить сейсмические нагрузки на здания и перекосы этажей в 2 и более раза. Кинематические фундаменты более эффективны при высокочастотных воздействиях и в зданиях конструктивного решения высотой не более 5 этажей.

145-154 338
Аннотация

Цель. Целью исследования является повышение физико-термических и эксплуатационных характеристик жаростойкого керамзитового бетона на активированном вяжущем путем предварительного электроразогрева смеси.

Метод. Применена методика, разработанная научно-исследовательским институтом бетона и железобетона им. Гвоздева В.В.

Результат. По сравнению с сушкой при температуре 105оС эксплуатационные свойства жаростойкого керамзитового бетона повышаются за счет равномерного нагрева образцов по телу бетона, которое позволяет снизить поровое давление в структуре бетона, за счет удаления физически несвязанной воды. В качестве крупного заполнителя применяется керамзит, а мелкого заполнителя - керамзитовый песок; в качестве вяжущего активированная композиционная связка из местного минерального сырья портландцемент + обожженная аргеллитовая глина. В теле бетона, за счет удаления физически несвязанной воды вследствие снижения порового давления уменьшается образование трещин в межпоровых перегородках, что предотвращает взрывообразное разрушение жаростойкого керамзитового бетона и улучшает его физико-механические, теплофизические и эксплуатационные характеристики. Активированное композиционное вяжущее на основе связки портландцемент-тонкомолотая обожженная аргеллитовая глина уменьшает усадочные деформации, повышает предел прочности бетона, а также огнеупорность.

Вывод. Разработанный состав жаростойкого керамзитового бетона можно применить при монолитной футеровки стен туннельной печи для обжига керамического кирпича, а также при бетонировании различных конструкций печей промышленности строительной индустрии. Проведенные исследования показали возможность и целесообразность применения электроразогрева при твердении жаростойкого керамзитобетона на композиционном вяжущем. Применение электроразогрева повышает прочность жаростойкого керамзитобетона до и после нагревания до высоких температур. Установлены оптимальные режимы электроразогрева жаростойкого керамзитобетона на композиционном вяжущем.

155-164 342
Аннотация

Цель. Целью исследования является параметрический анализ напряженного состояния обделки безнапорного гидротехнического туннеля круговой формы сечения, и прилегающего анизотропного скального грунта от собственного веса грунтовой среды при различных отношениях упругих характеристик грунтовой среды в ортогональных направлениях по модели трансверсально-изотропной среды.

Метод. Расчет гидротехнического туннеля большой протяженности, проложенного в крепком трансверсально-изотропном скальном грунте, сведен к задаче плоской деформации теории упругости для трансверсально-изотропной среды, содержащей туннельную выработку. Применена модель трансверсально-изотропной среды (частный случай анизотропной среды), при которой грунт в одной плоскости обладает характеристиками изотропной среды (плоскость изотропии), а в перпендикулярном направлении – отличными от изотропной среды характеристиками. Применен метод конечного элемента с использованием программного комплекса ANSYS. Предварительно определены размеры и тип конечного элемента, пригодного для расчета на основе решения в программном комплексе верификационной задачи, в качестве которой принята задача Кирша.

Результат. Определены относительные тангенциальные напряжения на внешнем и внутреннем контуре обделки, которые позволяют провести армирование бетонной обделки при различных глубинах заложения туннеля. Определены тангенциальные напряжения в прилегающем скальном массиве, позволяющие оценивать прочность грунта на контуре обделки.

Вывод. На напряженное состояние существенное влияние оказывает степень анизотропии упругих свойств грунтового массива. При проектировании подземных сооружений необходимо учитывать анизотропию упругих свойств грунтового массива; детально определять физико-механические свойства скальных грунтов и особое внимание уделять упругим характеристикам. Учет трансверсальной-изотропии ведет, как к увеличению, так и к уменьшению тангенциальных напряжений в обделке туннеля и в скальном грунте на контуре обделки. При некоторых отношениях упругих характеристик в ортогональных направлениях, в обделке и в грунте на контуре обделки, отсутствуют растягивающие напряжения, что благоприятно отражается на работе гидротехнического туннеля.

165-174 298
Аннотация

Цель. В статье описывается электронная модель почвогрунта для изучения его реологических свойств и исследования процесса резания пассивными рабочими органами (ножами) минеральных грунтов при бестраншейном способе строительства закрытого дренажа.

Метод. Сущность способа заключается в прорезании в грунте с помощью пассивного рабочего органа узкой щели под заданный уклон и одновременной закладке на ее дно дренажной (обычно пластмассовой) трубы с фильтром.

Результат. Бестраншейный способ характеризуется возможностью укладки труб на больших скоростях, простотой конструкции дренажных машин и, что особенно важно, возможностью строительство дренажа в водонасыщенных и обрушающихся минеральных грунтах. Большим преимуществом является возможность применения дренажной машины при бестраншейном способе в условиях малых уклонов при достаточной длине укладываемых дрен.

Вывод. Исследование процесса резания минеральных грунтов узкими глубокими ножами на электронной модели позволяет на стадии проектирования оценить влияние изменения различных факторов и параметров на режимы работы дренажной машины; внести при необходимости изменения в комплекс работ по строительству дренажа бестраншейным способом с помощью дреноукладчика БДМ-300, а также определить состав и продолжительность операций рабочего цикла бестраншейного дреноукладчика.

175-184 311
Аннотация

Цель. Повышение качества дорожных битумов в настоящее время особо актуально, т.к. позволяет продлить срок службы дорожных асфальтобетонных покрытий при постоянно увеличивающемся автопарке машин. Основной задачей исследований являлось изучение влияния отработанных масел на процесс структурообразования окисленных битумов.

Метод. Введение добавок различной природы, т.е. его модификация, как самого, так и сырья является одним из основных способов улучшения физико-механических свойств битумов. Введение в битум небольших добавок, содержащих карбоксильные группы, оксикислоты и смоляные кислоты позволяет целенаправленно регулировать не только адгезионные свойства битумов, но и обеспечивать стабильность асфальтобетонной смеси при высоких температурах. В качестве компонентов полифункционального модификатора, для улучшения физико – химических и физико – механических свойств битумов и их асфальтобетонов предложены: дистиллированное таловое масло ТУ 13-00281074-26-95, петаэритрит ГОСТ 9286-76 и сополимер этилена с винилацетатом ТУ 6-05-1636-97.

Результат. Разработана технология вовлечения отработавших масел в гудроны с целью получения высококачественных дорожных марок битума БНД 60/90 и исследованы качественные характеристики битумного сырья, отработанных синтетических и минеральных масел и битумов. Отработанные масла с моюще - диспергирующей присадкой КНД (коллоидная дисперсия карбоната кальция в масле М-14 стабилизированная сульфонатом кальция, используемая при получении моторных топлив) могут быть использованы в составе остаточного сырья процессов нефтепереработки в качестве активирующей добавки.

Вывод. Улучшение физико-механических свойств высококачественных битумов возможно комплексной модификацией различными добавками, что позволяет создавать условия для долговременной работы дорожных покрытий под действием современных транспортных нагрузок и неблагоприятных погодных условий. Для получения модифицированных битумов улучшенного качества требуется подбор модифицирующих добавок и технологии их получения.

185-193 310
Аннотация

Цель. Целью данной работы является изучение теоретических аспектов и технологических возможностей химической активации и модификации органическими добавками местного глинистого сырья Поволжского региона для получения композиционных строительных материалов на базе ранее проведенных работ по разработке глиноцементных композитов.

Метод. В связи с высокой физико-химической активностью глины и цемента в отношении органических добавок и минеральных солей, выражающаяся в высокой адсорбционной активности и чувствительности гидратационных процессов, исследования структурообразования глины изучали отдельно от цемента. Для определения изменение значения рН-показателя суспензий из глинистого и глиноцементного сырья изучали роль влияния продуктов ЭХА обработки водно-солевых растворов хлорида натрия и АЦФ смолы.

Результат. Результаты испытаний показали, что изменяя значения рН-показателей глиноцементных образцов продуктами электрохимической активации водно-солевых растворов можно направленно воздействовать на активные центры поверхности глинистых частиц. Установлено снижение показателей адсорбции и емкости катионного обмена глинистого сырья при их модификации ацетонформальдегидной смолой.

Вывод. Проведенные работы по исследованию структурообразования и характера влияния рН среды системы на процесс поконденсации АЦФ смолы создают предпосылки для проведения дальнейших исследований в области укрепления грунтов, их стабилизации и повышения эксплуатационных показателей.

194-211 335
Аннотация

Цель. В статье отражены результаты численного анализа работы сейсмостойкого здания на кинематических опорах. С этой целью задача приводится к решению нелинейной стохастической задачи Коши. Решение строится методом последовательных приближений. Вероятностные характеристики колебания здания определяются без применения приемов линеаризации. Дается алгоритм решения этой задачи, который позволяет выполнять численные эксперименты на компьютере для исследования работы сейсмостойкого здания на кинематических опорах.

Метод. Ускорение поверхности земли при землетрясении представляется в виде нестационарного случайного гауссовского процесса. В настоящее время такой подход считается общепризнанным и не вызывает сомнения. Исследование колебаний здания на кинематических опорах при воздействии сильных землетрясений сводится к решению стохастического нелинейного уравнения Коши. Это уравнение решается методом итерации. Ускорение поверхности земли представляется функцией трех случайных величин. Искомая вероятность представляется в виде трехкратного интеграла, который вычисляется с применением компьютера.

Результат. Приводятся основные сведенья о рассматриваемых кинематических опорах. Формулируется задача Коши для случая колебаний сейсмостойкого здания на кинематических опорах при воздействии сильных землетрясений. Подробно излагается алгоритм, позволяющий решать это уравнение. Вероятность нахождения перемещений здания в определенных пределах представляется в виде трехкратного интеграла. Даются результаты численных экспериментов, проведенных на компьютере. Строятся соответствующие графики с использованием реальных акселелограмм сильных землетрясений, которые произошли в городах Тафт (США) и Газли (Узбекистан).

Вывод. В настоящей статье изложена методика расчета сейсмостойкого здания на кинематических опорах, с использованием данных реальных сильных землетрясений. По результатам численных экспериментов, проведенных на компьютере, построены графики надежности сейсмостойкости здания при землетрясениях. Построенный алгоритм и разработанная методика могут быть использованы при расчете и проектировании сейсмостойких зданий, как на обычных опорах, так и на опорах кинематических.

212-220 409
Аннотация

Цель. Исследование проблем, связанных с возможностью эффективного использования некондиционных барханных песков месторождения Шелковское в качестве минеральной добавки для получения тонкомолотых вяжущих и обогащения отсева дробления горных пород.

Метод. Основываются на установленных положениях теории твердения ремонтных модифицированных составов с комплексным использованием виброактивированных минеральных и полимерных компонентов, и, в частности, наполненной системы ''портландцемент – барханный песок – С-3'', а также математической логики, и технологии композиционных материалов. Исследования проводились с учетом действующих государственных стандартов и рекомендаций.

Результат. Представлены результаты исследования местных барханных песков и отсевов дробления горных пород, для получения обогащенных заполнителей с оптимальной гранулометрией и свойствами. Получены ремонтные составы с использованием полиминеральных барханных песков, входящих в состав активированного вяжущего в качестве наполнителя, и являющихся одним из основных компонентов обогащённого заполнителя.

Вывод. Установлено оптимальная рецептура обогащенного песка, с удалением 60 % фракции 2,5 – 1,25 мм от отсева дробления и добавление 40 % фракции 0,315 – 0,14 мм барханного песка, что существенно снижает пустотность заполнителя до 38,8 % и водопотребность заполнителя до 6,5 %, значительно улучшая свойства полученных с их использованием ремонтных составов. Доказано, что исследованные барханные пески с характерным минералогическим, химическим и гранулометрическим составом являются эффективным компонентом.

221-230 328
Аннотация

Целью настоящего исследования является изучение повышения оборачиваемости опалубки и снижение трудоемкости опалубочных работ для монолитного пенобетона регулированием его свойств за счет оптимального использования местных заполнителей Республики Дагестан и отходов производства. В частности, использовались при проведении экспериментальных работ цемент марки М500, кремнеземистый заполнитель - кварцевый песок месторождения в Кумторкалинском районе Республики Дагестан с низким модулем крупности, различные синтетические пенообразователи, перлитовый песок, молотый керамзитовый песок (г.Кизилюрт, РД), отсев камнедробления (г.Кизилюрт).

Метод. Использовался способ, при котором в пеногенераторе готовилась пена, затем готовился раствор из цемента, заполни- теля и воды. Затем пена смешивалась с раствором в пенобетоносмесителе до набора соответствующей кратности. Кратность определялась, как отношение объема раствора пенобетонной смеси после перемешивания к объему раствора до перемешивания. При проведении исследований определялось водоцементное отношение при использовании трех видов заполнителя (керамзитовый песок, кварцевый песок месторождения в Кумторкалинском районе и перлитовый песок).

Результат. Результаты исследований показали, что при увеличении водоцементного отношения при использовании трех видов заполнителя (керамзитовый песок, кварцевый песок месторождения в Кумторкалинском районе и перлитовый песок) возрастет показатель текучести пенобетонной смеси.

Вывод. При одинаковых значениях водоцементного отношения смесь с заполнителем из перлитового песка имеет наименьшую текучесть, которая в свою очередь оказывает влияние на дальнейшее структурообразование пенобетона и позволяет подбирать оптимальный состав с заданными свойствами. Доказана возможность повышения оборачиваемости опалубки и снижение трудоемкости опалубочных работ для монолитного пенобетона регулированием его свойств за счет оптимального использования местных заполнителей и отходов производства.

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ 

231-240 368
Аннотация

Цель. Целью исследования является выявление особенностей формирования оборотных средств строительных организаций и разработка на этой основе комплекса практических мер, способствующих повышению эффективности их использования.

Метод. В процессе проведенного исследования использованы системный подход, методы сравнительного и функционально-стоимостного анализа.

Результат. Обоснована необходимость учета особенностей формирования оборотных средств строительных организаций и развития на этой основе концептуальных положений оперативного управления строительным производством. Систематизированы методические подходы к оценке оборотных средств строительных организаций, обеспечивающие оптимальный выбор источников, форм и объемов их привлечения в строительное производство. Предложен комплекс практических мер по организации системы управления оборотными средствами строительных организаций, обеспечивающий рациональное совокупное формирование и использование всех их составляющих.

Вывод. Предложенные в статье методические подходы к оценке оборотных средств, критерии принятия управленческих решений, этапы разработки системы управления и методические положения по организации управления оборотными средствами создают возможность использования их в качестве методических основ управления оборотными средствами в строительстве, способствуют созданию условий для устойчивого функционирования строительных организаций. Каждое управленческое решение, связанное с определением уровня денежных средств, дебиторской задолженности и производственных запасов, должно быть рассмотрено как с позиции рентабельности данного вида активов, так и с позиции оптимальной структуры оборотных средств и требует применения соответствующих рычагов управления. Реализация основных требований по обеспечению эффективности управления оборотными средствами обусловливает необходимость применения антирисковых экспертно-аналитических процедур, в том числе связанных с функционированием корпоративной информационной системой управления.



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


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