Цель. Целью исследования является разработка охлаждающего термоэлектрического устройства (ТЭУ) для лечения радиоиндуцированного орофарингеального синдрома путем локальной гипотермии.

Метод. Исследование основано на методах термодинамического анализа, натурного и вычислительного моделирования объектов криогенной техники с целью обспечения надежности, экологичности, бесшумности, функциональности и компактности.

Результат. Разработано ТЭУ, в состав которого помимо источника холода в виде стандартных термоэлектрических модулей (ТЭМ), входят мундштук, транспортная система и система для отвода тепла от горячих спаев ТЭМ. На основе расчетов в программном комплексе определен тип ТЭМ, используемый в ТЭУ. Получены зависимости, описывающие основные характеристики ТЭУ и ТЭМ, входящих в его состав. Построены графики зависимости: изменение холодопроизводительности ТЭМ, холодильного коэффициента, напряжения питания от перепада температур между спаями термоэлементов для различных значений силы тока питания; зависимость напряжения на ТЭМ от величины тока питания при различных значениях перепада температур между спаями термоэлементов, а также зависимость холодильного коэффициента ТЭМ от тока питания. Графики представлены при температуре 47°С горячих спаев термоэлементов, входящих в ТЭМ.

Вывод. Определены параметры ТЭУ: количество ТЭМ типа DRIFT-1,2 – 2 шт., рабочий диапазон холодопроизводительностей единичного ТЭМ - от 37 до 70 Вт при среднем перепаде температур между спаями 35 К, ток питания - от 4,8 до 8,2 А при потребляемой мощности от 90 до 300 Вт, холодильный коэффициент - от 0,2 до 0,6.

Цель. Рассматривается решение задачи о теплообмене для турбулизаторов потока полукруглого поперечного сечения на основе многоблочных вычислительных технологий, основанных на решении факторизованным конечно-объёмным методом (ФКОМ) уравнений О.Рейнольдса (замыкаемых для переходного режима при помощи модели переноса сдвиговых напряжений Ф.Ментера) и уравнения энергии (на разномасштабных пересекающихся структурированных сетках).

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

Результат. Расчётным методом осуществлено математическое моделирование теплообмена в трубах с турбулизаторами для вязких теплоносителей при очень высоких (вплоть до миллиарда) критериях О.Рейнольдса, характерных развитых турбулентных режимов течения. Применённым методом ФКОМ в работе были получены как локальные, так и осреднённые характеристики потока и теплообмена в трубах с турбулизаторами для вязкого теплоносителя для развитого режима течения теплоносителя, что позволило детерминировать для этих режимов уровни интенсификации теплообмена.

Вывод. Постулируется интенсифицирование теплосъёма на воздухе для высоких миллионных критериях О.Рейнольдса, что потенциально актуально для канальных течений в каналах теплообменников, с заметными повышениями гидросопротивлений и может повышаться относительно уменьшенных критериев О.Рейнольдса для больших относительных выступов d/D=0,90. Сформулировано, что для миллиардных критериях О. Рейнольдса каналы с выступами проигрывают каналам с шероховатостями в разрезе интенсифицирования теплосъёма, поскольку имеет место меньший уровень интенсификации теплообмена при приблизительно таком же увеличении относительного гидравлического сопротивления.

Цель. Целью исследования является разработка методологии и алгоритмов сценарно-ориентированной обработки типовых инженерных ситуаций для цифрового сопровождения строительных работ, направленных на преодоление информационных разрывов и повышение эффективности работы производственно-технического отдела (ПТО).

Метод. В основе исследования лежит сценарно-ориентированный подход, реализованный в виде интегрированной надстройки к распространенным CAD-системам (на примере AutoCAD). Методология включает формальную модель S = ⟨I, P, D, A⟩ и трехуровневую семантическую структуру, которая превращает геометрические объекты чертежа в носители логической информации.

Результат. Разработана и апробирована на реальных объектах программная надстройка, которая позволила систематизировать процессы оформления исполнительной документации. Внедрение системы показало снижение когнитивной нагрузки на инженеров ПТО, алгоритмическое выявление типовых несоответствий и случаев дублирования, а также повышение точности и отслеживания данных за счет визуального представления статусов работ прямо на чертеже.

Вывод. Исследование демонстрирует, что переход от линейного документооборота к событийно-реактивной архитектуре прикладной логики, интегрированной в привычные CAD-системы, позволяет эффективно управлять неполной информацией, минимизировать риски человеческого фактора и создать основу для будущей глубокой автоматизации процессов производственно-технического сопровождения в строительстве.

Цель. В статье рассматривается задача автоматизированного выявления подключений к проводным линиям связи, что особенно актуально в условиях роста угроз скрытого доступа.

Метод. Исследование основано на методах выявления, идентификации, классификации угроз нарушения информационной безопасности объектов.

Результат. Предложена расширенная классификация линий связи и подключаемых устройств с учётом их сигнальных характеристик. Проанализированы ограничения существующих методов контроля, включая импульсную рефлектометрию и частотно-параметрические подходы. Разработана структура классификатора, позволяющая формировать эталонные сигнальные профили и выявлять отклонения от них в режиме реального времени. Подход повышает точность удалённой идентификации, снижает влияние человеческого фактора и создаёт основу для интеллектуальных систем мониторинга. Рассмотрена устойчивость классификации к внешним помехам и изменению параметров среды.

Вывод. Результаты могут быть применены в системах автоматического контроля целостности каналов связи.

Цель. Целью исследования является создание системы поддержки принятия решений (СППР), позволяющей автоматически производить анализ информации от датчиков, обрабатывать статистический материал и сигнализировать оператору о необходимости программирования PLC с предоставлением результатов расчётов о прогнозируемом техническом и экономическом эффекте на основе применения искусственной нейронной сети.

Метод. Исследование основано на методах построения интеллектуальных систем управления технологическими процессами и производствами.

Результат. Выполнено исследование возможностей повышения эффективности АСУ ТП за счет повышения точности настроек регуляторов ИТП. Рассмотрен метод повышения точности АСУ ТП посредством применения ИНС. Предложено выполнять прогнозный расчёт из прогнозов гидрометцентра с периодом прогнозирования на 4-6 часов вперёд. Предложен набор дополнительных датчиков, необходимых для повышения точности прогноза. Дополнительные капитальные затраты окупятся за 2 отопительных периода.

Вывод. Рассмотрены существующие подходы к цифровизации методов управления теплоэнергетическим оборудованием. Применение искусственной нейронной сети позволяет повысить точность настроек регуляторов ИТП.

Цель. Целью исследования является обоснование возможности применения энтропии А. Реньи в задаче анализа аддитивных и мультипликативных процессов роста, относящихся к сложным техническим системам.

Метод. Предложена модель Реньи, включающая обобщение свойств присущих элементам сложной системы, и необходимая для анализа процессов роста. Модель включает математические выражения вычисления вероятностей аддитивных и мультипликативных процессов роста, а также обобщенное уравнение в универсальной форме, позволяющее связать оба типа роста.

Результат. Подкрепленный примером анализ показывает важность полученных значений энтропии Реньи в зависимости от параметра a модели, связанного с процессами роста. Выполненные вычисления энтропии Реньи показали, что изменение параметра a позволяет расширить круг применяемых мер однородности. Если значение параметра принимается близким единице, следовательно, рассматриваются чувствительные процессы, характеризующиеся тонкими различиями в распределениях вероятностей состояний объектов. Увеличивая a уменьшается чувствительность оценки, позволяя выделить наиболее масштабные отклонения при распределении вероятностей. Вариация параметра а возможна при условии выделения различных уровней чувствительности и является неотъемлемой частью изменения структуры исследуемого множества объектов.

Вывод. Применимость энтропии Шеннона ограничена аддитивными процессами, тогда как для исследования сложных систем и процессов применима энтропия Реньи. Это эффективный инструмент анализа процессов роста, наделенный гибкостью в применении характеристик чувствительности в оценке изменений роста. Изменяя параметр а, аналитику предоставлена возможность выполнять оценку неоднородности вероятности распределения на множестве состояний объектов с различной степенью детализации. Применение энтропии Реньи эффективно для анализа состояния не только технических, но и экономических, биологических и других систем.

Цель. В статье решается проблема количественной оценки уровня защищённости автоматизированных систем органов внутренних дел в условиях постоянного роста числа выявляемых уязвимостей и ограниченности ресурсов, затрачиваемых на их устранение. Проведён анализ существующих подходов к оценке защищённости информационных систем, показаны их ограничения, связанные с отсутствием формализованного учёта ресурсных ограничений и взаимосвязей между уязвимостями.

Метод. В качестве метода решения поставленной задачи предложен математический аппарат, основанный на совокупности оптимизационных моделей. Рассмотрены три задачи: минимизация вероятности эксплуатации уязвимостей системы путём подбора оптимальных элементов АС ОВД; выбор наиболее уязвимых элементов для приоритетной проверки; выбор комплекта средств устранения уязвимостей с учётом их стоимости и допустимой ошибки. Для формализации применены методы динамического программирования и оптимизации.

Результат. Результаты вычислительного эксперимента на модельных данных демонстрируют эффективность предложенного подхода, позволяющего переходить от «жадных» алгоритмов устранения уязвимостей к оптимальным стратегиям обеспечения защищённости. Совместное решение оптимизационных задач обеспечивает более рациональное распределение ресурсов и снижение вероятности уязвимостей при ограничениях по времени и стоимости.

Вывод. Разработанные метод и модели могут быть положены в основу практических механизмов управления защищённостью АС ОВД. Применение предложенного подхода открывает перспективу интеграции количественных методов в процессы оценки и повышения уровня защищённости автоматизированных систем правоохранительных органов.

Цель. Целью исследования является теоретическое обоснование, разработка и экспериментальная проверка модели оценки инженерной зрелости студенческого проекта, интегрирующей измерение производительности, моделирование системы и обоснованное улучшение решения.

Метод. Применен теоретический анализ педагогических и инженерных подходов; моделирование индекса инженерной зрелости; квазиэксперимент с парным сравнением; статистический анализ (критерий Уилкоксона, эффект размера Клиффа); валидация инструмента через экспертную оценку.

Результат. Теоретически обоснован и эмпирически подтверждён механизм формирования инженерного мышления через цикл «измерение - моделирование - улучшение - интерпретация». Разработан индекс инженерной зрелости проекта (α Кронбаха = 0,87, межэкспертная корреляция r = 0,82). На выборке 40 студентов (две когорты) установлено: доля проектов с измеримым улучшением ≥20% выросла с 23% (95% ДИ: 10,0–36,0) до 71% (95% ДИ: 56,9–85,1) (p < 0,001, d Коэна = 1,34), средний балл инженерной составляющей — с 61±12 (95% ДИ: 57,2–64,8) до 84±9 (95% ДИ: 81,2–86,8) (p < 0,001, d = 1,12), полнота артефактов — с 12% (95% ДИ: 1,9–22,1) до 89% (95% ДИ: 79,3–98,7) (p < 0,001, d = 2,15). Выявлены предикторы успешности: полнота протокола испытаний (β = 0,42, p < 0,01) и качество модели узкого места (β = 0,38, p < 0,05).

Вывод. Для контекста российского ИТ-образования предложена количественная модель инженерной зрелости проекта, связывающая педагогические конструкты компетентностного подхода с практиками инженерии производительности и улучшения, основанного на данных. Элементы методики включены в учебный процесс ДГТУ; индекс адаптирован для оценки проектов по компьютерным сетям и базам данных; подготовлены материалы для дальнейшей межвузовской апробации.

Цель. Целью исследования является построение матричной модели определения уровня кибервиктимности.

Метод. Представлена задача количественной оценки степени кибервиктимности на основе результатов прохождения теста Кеттела. Приведен алгоритм перевода математической модели определения степени склонности к подверженности киберпреступлению в матричную форму.

Результат. Введено понятие комплексного критерия кибервиктимности. Разработана математическая модель выявления общего уровня склонности к кибервиктимности и представления результатов моделирования как в числовом, так и в качественном виде. Проведено тестовое моделирование, позволяющее проверить адекватность построенных моделей на разных видах исходных данных.

Вывод. Подтверждена корректность матричной модели путем совпадения полученных результатов с результатами моделирования, проведенного по исходной модели. Описаны возможности программного продукта, разработанного на базе рассмотренных моделей. Предложены области применения программного продукта и пути его модернизации.

Цель. Целью исследования является построение математической модели для решения задачи оптимизации траектории полёта летательного аппарата для сбора информации о техническом состоянии зданий и сооружений на опасных производственных объектах. Для решения задачи необходимо определить ограничения, влияющие на полёт, и рассмотреть задачу в четырех условиях: идеальные условия полёта; условия полёта при воздействии погодных факторов; условие полёта при наличии физического препятствия в зоне исследования; условие воздействия погодных факторов и наличие физического препятствия в зоне исследования. Введен критерий эффективности.

Метод. В основе поиска оптимальной траектории полёта применяется модифицированный алгоритм задачи коммивояжера; учитывается время на ускорение, торможение и зависания летательного аппарата.

Результат. Предложена математическая модель оптимизации траектории полёта беспилотного летательного аппарата при фронтальном обследовании зданий и сооружений с учетом идеальных и неидеальных условий полёта.

Вывод. Результатом выполненного исследования является формальное представление задачи по построению оптимальной траектории полёта БПЛА.

Цель. Целью исследования является оценка влияния рисков на безопасность систем искусственного интеллекта (ИИ). Новая методика учитывает существующую научную и научно-практическую базу в области управления рисков, обеспечения информационной безопасности (ИБ) и стандартов в области ИИ.

Метод. Представлена методика оценки влияния рисков ИБ на процессы безопасности систем ИИ, основанная на известных и новых аналитических методах исследования безопасности СлПО (стандарты ISO, IEC, ГОСТ).

Результат. Сформулировано математическое описание исследования, суть которого состоит в оценке рисков ИБ для обеспечения заданного уровня безопасности рассматриваемой системы ИИ как функциональной подсистемы в ограничениях финальной полной системы СлПО (КИИ). Представлены результаты применения предложенного подхода к оценке рисков ИБ для современных и перспективных систем ИИ на базе международных стандартов ISO/IEC.

Вывод. Перспективы практической реализации предложенной методики связаны с обеспечением объективности, точности и полноты количественной оценки рисков ИБ, что обеспечивает принятие взвешенного и экономически обоснованного решения по обеспечению безопасности систем ИИ. Полученные результаты могут быть применены экспертами при проектировании, оценке соответствия и оптимизации систем ИИ в составе полных систем СлПО (КИИ) в аспекте обеспечения ИБ.

Цель. Целью исследования является определение зависимости API специализированного программного обеспечения при максимально возможной нагрузке без существенной деградации системы.

Метод. Исследование основано на методах регрессионного анализа. Рассматриваются ограничения по объёму оперативной памяти (RAM) и количеству процессорных ядер (CPU), что позволяет исследовать поведение и выявлять узкие места СПО в виртуализированных окружениях с ограниченными ресурсами.

Результат. Для анализа зависимостей ожидаемых пар параметров предлагается использование моделей - линейной, экспоненциальной, логарифмической и полиномиальной (до 4-й степени). Выбор наилучшей модели предлагается по критерию скорректированного коэффициента детерминации с опциональной фильтрацией выбросов методом межквартильного размаха (IQR) и проверкой статистической значимости уравнения регрессии. Дополнительно рассчитывается выборочная остаточная дисперсия для оценки качества подгонки модели.

Вывод. Методика представляет системный подход к анализу зависимостей производительности API специализированного программного обеспечения, основанный на принципах прикладной статистики и инженерной интерпретации. Методика может быть использована для принятия обоснованных инфраструктурных решений, а также для рационального сокращения объёма нагрузочного тестирования; позволяет транслировать статистические паттерны в конкретные инженерные действия: оптимизацию инфраструктуры, рефакторинг кода, настройку масштабирования.

Цель. Целью исследования является создание эффективной модели динамики беспилотного транспортного средства с двумя поворотными осями, пригодной для разработки алгоритмов автономного управления.

Метод. Исследование основано на методах математического моделирования.

Результат. В работе представлена математическая модель динамики беспилотного транспортного средства (БТС) с двумя поворотными осями, которая учитывает движение центра масс, динамику подвески, вращение корпуса вокруг центра масс по углам тангажа и крена, влияние отрыва колёс от опорной поверхности вследствие деформации подвески и изменения вертикальных нагрузок, силу тяжести в продольном движении при наклоне кузова. Предложен аналитический метод расчёта главных моментов инерции, основанный на геометрических параметрах и положении кузова, колёс и центра масс груза. В целях упрощения моделирования приняты допущения: не учитывается динамика вращения колёс, взаимодействие шин с дорогой описано упрощённо, а динамика силовой установки и рулевых приводов представлены дифференциальными уравнениями первой степени.

Вывод. Входы и выходы математической модели соответствуют реальным сигналам в бортовом комплексе управления, что обеспечивает её применимость для разработки и отладки алгоритмов управления. Результаты моделирования показали корректность описанных соотношений для моделирования динамики БТС и их применимость для задач отладки систем управления движением БТС.

Цель. Целью исследования является повышение защищенности ситуационного центра, являющегося объектом критической информационной инфраструктуры.

Метод. Методы научного познания, использованные при написании работы: систематизация, анализ, описание.

Результат. Определена модель ситуационного центра, сформирована модель угроз. Предложены четыре подхода по определению значимости защиты от разных видов кибератак, сформированы рекомендации по защите.

Вывод. Полученные в работе результаты не только структурируют информацию по вопросам обеспечения информационной безопасности ситуационного центра, но и пытаются математически описать закономерности ее модернизации, что может стать базисом для дальнейших исследований, как по направлению исследования, так и в смежных областях.

Цель. Целью исследование является разработка алгоритмического способа идентификации параметров однородной вложенной кусочно-линейной регрессии второго типа со вторым порядком вложенности с помощью метода наименьших модулей.

Метод. Оценивание неизвестных параметров осуществляется путем сведения к задаче линейно-булева программирования. Ее решение не должно вызывать вычислительных трудностей вследствие наличия значительного количества соответствующих эффективных программных средств.

Результат. Решение сформированной задачи линейно-булева программирования позволяет вычислять оценки параметров модели, а анализ оптимальных значений булевых компонент - определять характер срабатывания внешнего и внутренних максимумов обоих уровней в ней.

Вывод. Результаты решения численного примера указывают на эффективность предложенного способа вычисления оценок параметров однородной вложенной кусочно-линейной регрессии второго типа со вторым порядком вложенности с помощью метода наименьших модулей.

Цель. Целью исследования является анализ возможностей применения технологий искусственного интеллекта для решения задач информационной безопасности.

Метод. Исследование основано на проактивном подходе, направленном на снижение негативного воздействия внутренних и внешних угроз; на принципах решения задач информационной безопасности, особенностях и возможностях интеллектуальных методов.

Результат. Разработанный алгоритм внедрения технологий искусственного интеллекта в структуру системы информационной безопасности предприятия описывает основные этапы, которые необходимо пройти при построении интеллектуальных подсистем защиты информации.

Вывод. Внедрение технологий искусственного интеллекта в сферу информационной безопасности позволит строить адаптивные интеллектуальные системы защиты информации, обеспечивающие оперативность реагирования на изменяющиеся угрозы, атаки и возникающие инциденты. Разработчикам и специалистам служб безопасности необходимо управление рисками, формирование принципов ответственности и прозрачности процессов функционирования интеллектуальных подсистем защиты информации.

Цель. Целью исследования является разработка оптимизационной сетевой модели максимизации объема передаваемых данных при соблюдении критериев качества при управлении облачными ресурсами.

Метод. Исследование основано на применении классической теории графов (алгоритм Форда-Фалкерсона) и многокритериальной оптимизации, дополненных логарифмическим методом нормализации данных.

Результат. Разработанная модель представляет эффективный подход к оптимизации потока данных в облачной среде, позволяющий определить оптимальный маршрут передачи данных между узлами сети, учитывая ограничения ресурсов и требования к производительности. Определены основные принципы и алгоритм модели, а также представлены примеры ее применения в реальных сценариях управления облачными ресурсами.

Вывод. Сетевая модель является важным инструментом для эффективного управления облачными ресурсами, оптимизации потоков данных и обеспечения высокой производительности приложений.

Цель. Целью работы является разработка математической модели микросервисной системы для оптимизации конфигурации этой системы.

Метод. Для моделирования использовались методы теории графов, теории вероятностей и теории принятия решений, такие вероятностно-графические модели, как байесовские сети, сочетающие элементы этих теорий.

Результат. Описана математическая модель микросервисной системы на основе байесовской сети; предложен модифицированный алгоритм вывода в этой сети и алгоритм оптимизации конфигурации с учётом каскадов. Оценена временная сложность вывода оптимальной конфигурации. Проведён эксперимент применения предложенных алгоритмов на модельной системе из 15 микросервисов, который показал, что конфигурация, выбираемая с помощью предложенной модели и алгоритмов, имеет наименьший процент времени, когда микросервисная система находилась в состоянии нарушения параметров соглашения об уровне обслуживания (Service Level Agreement, SLA).

Вывод. Предложенная модель и алгоритмы могут помочь в выборе более оптимальной конфигурации благодаря учёту каскадных эффектов и одновременному учёту дискретных и непрерывных параметров. Для дополнительных выводов необходимо провести эксперимент по интеграции модели с существующими системами оркестрации.

Цель. Формирование надежной системы безопасности АС ОВД РФ требует рационального распределения ресурсов. В работе рассматривается подход к определению приоритетов при реализации защитных мер.

Метод. Исследование основано на анализе данных из банка данных угроз ФСТЭК России, а также на изучении научных публикаций, специализированной литературы и интернет-источников.

Результат. Предложен вариант распределения ресурсов защиты автоматизированных систем органов внутренних дел Российской Федерации (далее – АС ОВД РФ), а также рассмотрены возможные варианты мер защиты. Представлен подход к распределению ресурсов безопасности для АС ОВД РФ, а также предложены возможные варианты защитных мероприятий.

Вывод. Отмечается необходимость применения комплексного подхода к обеспечению защиты АС ОВД РФ с применением не только программных, но и аппаратных средств защиты.

Цель. Целью исследования является разработка гибридной методологии прогнозирования несущей способности внецентренно сжатых прямоугольных трубобетонных колонн, основанную на интеграции аналитических расчетных моделей, нелинейного конечно-элементного моделирования и методов машинного обучения.

Метод. Исследование базируется на комбинированном вычислительном подходе, включающем предварительную аналитическую оценку по методу предельного равновесия и уточняющий нелинейный конечно-элементный анализ с использованием теории пластичности бетона Гениева и итерационной схемы Ньютона–Рафсона. Сформирован синтетический датасет, примененный для машинного обучения CatBoost с использованием метрики RMSLE.

Результат. Разработан алгоритм генерации и валидации расчетной базы данных, обеспечивающий физическую обоснованность и репрезентативность обучающей выборки. Сформирован структурированный датасет, охватывающий широкий диапазон геометрических и прочностных параметров колонн. Полученная модель машинного обучения демонстрирует высокую точность прогнозирования предельной несущей способности при внецентренном сжатии.

Вывод. Разработанная гибридная методология позволяет с высокой точностью прогнозировать несущую способность трубобетонных колонн при внецентренном сжатии за счет объединения аналитических моделей, конечно-элементного анализа и машинного обучения. Полученные результаты могут быть использованы для создания цифровых инструментов расчета и оптимизации конструкций, а также для совершенствования существующих инженерных методик.

Цель. В статье представлены результаты исследования горелой породы шахтных отвалов Абашевского угольного месторождения Кузбасса, и возможности их использования в строительных технологиях для решения экологической проблемы, связанной с необходимостью ее утилизации.

Метод. Исследование основано на эффективном методе переработки минеральных попутных продуктов для последующего вовлечения их в производство строительных материалов - механической активации, за счет которой раскрывается сырьевой потенциал вторичного минерального продукта: изменяется морфология и структура. Развитие удельной поверхности и дефектов в структуре материала, вызванных ростом энергии при измельчении, изменяет его физико-технические, химические и технологические свойства.

Результат. Комбинированная механоактивация горелой породы совместно со шлаковыми отходами сталеплавильного производства способствует вовлечению силикатной составляющей активируемых продуктов в структурообразование вяжущей системы.

Вывод. Организация производства строительных смесей различного функционального назначения с использованием горелых пород может решить экологическую проблему по утилизации крупнотоннажных отходов угледобычи и обеспечит экономическую, экологическую и социальную значимость важнейшего ископаемого сырья угольных регионов России.

Цель. Целью работы является исследование влияния добавок – ускорителей твердения «Fastkick 111» и «Сentrament Rapid 151» на прочностные свойства ЩПЦС.

Метод. Для комплексного анализа прочностных свойств ЩПЦС с использованием ускорителей набора прочности разработаны и испытаны цилиндрические образцы в соответствии с требованиями ГОСТ Р 70455-2022 «Смеси щебеночно-гравийно-песчаные, обработанные неорганическими вяжущими. Общие технические условия».

Результат. Комплексное исследование прочностных характеристик образцов ЩПЦС в зависимости от дозировки цемента и ускорителей твердения комплексного действия позволило разработать оптимизированные рецептуры, обеспечивающие максимальную эксплуатационную надежность материала. Экспериментально установлено, что повышение содержания цемента в составе смесей приводит к пропорциональному увеличению его прочностных показателей. Максимальная прочность достигается при введении 4% цемента и 2,5% «Fastkick 111» в состав смеси. В 5-ти суточном возрасте наблюдается достижение марки по прочности М60, в 7-ми суточном – М70, в 28-ми суточном – М80.

Вывод. Использование добавок при укреплении щебеночно-песчаных смесей способствует приросту прочности образцов на растяжение при раскалывании, что свидетельствует об улучшении трещиностойкости. Добавка «Fastkick 111» позволяет ускорить процесс укладки верхних слоев дорожной одежды, сокращая время ожидания до трех дней после уплотнения смеси; способствует снижению расхода цемента на 20% без ухудшения прочностных характеристик.

Цель. Исследование и анализ параметров напряженно-деформированного состояния железобетонных балок с использованием периодического ультразвукового контроля в сжатой и растянутой зонах с целью разработки предложений по применению метода при обследовании и мониторинге эксплуатируемых железобетонных конструкций.

Метод. Экспериментальные исследования проведены по схеме четырехточечного изгиба в соответствии с ГОСТ 8829-2018 с измерением прогибов в центре пролета и в точках приложения нагрузки и деформаций бетона на базе 500 мм на уровне сжатой и растянутой арматуры с расчетом кривизны, фиксацией появления и развития трещин и изменения скорости ультразвукового импульса в зоне чистого изгиба в сжатой и растянутой зонах сечения и расчетом длины нормальных трещин. Исследованы балки из бетонов классов В25 и В40 с коэффициентом армирования 0,0149 и 0,0111.

Результат. Установлены зависимости относительной скорости ультразвукового импульса, изменения относительной длины нормальной трещины, жесткости сечения, модуля упругости, относительной высоты с ненарушенной сплошностью бетона в сечении, прогибов по длине балок в точках приложения нагрузки и в середине пролета от относительного изгибающего момента. Определено поэтапное изменение скорости ультразвукового импульса. В балках со схемой разрушения по поперечной силе рост скорости ультразвукового импульса в растянутой зоне не фиксируется.

Вывод. Методика анализа напряженно-деформированного состояния с использованием дискретного измерения скорости ультразвукового импульса в сжатой и растянутой зонах железобетонных балок может быть использована при экспериментальных исследованиях, обследовании и мониторинге эксплуатируемых железобетонных конструкций.

Цель. Цель исследования заключается в выявлении факторов, определяющих прочность клеевых соединений в композитных материалах, содержащих полисиликаты натрия.

Метод. Проанализировано влияние методик синтеза полисиликатов натрия на адгезионные свойства композиционных вяжущих. Рассматривались традиционные и инновационные методы, включая гидротермальные, автоклавные и золь-гель технологии. Особое внимание уделялось параметрам температуры, давления и времени реакции. Полисиликат натрия вне композиции получали взаимодействием безводного силиката натрия с раствором гидрозоля диоксида кремния при 70–90 °C и выдержкой до 0,5 часа.

Результат. Определено влияние различных методов получения полисиликатов натрия, а также изменение силикатного модуля и концентрации связующего на адгезионные свойства материалов. Определены прочностные характеристики образцов при различных внешних воздействиях. Установлено, что прочность клеевого шва на основе полисиликатов натрия зависит от их концентрации и условий синтеза. Оптимальная концентрация полисиликатной связки составляет 0,14-0,2 г/см² для связок, полученных в композиции, и 0,2-0,28 г/см² для синтезированных вне композиции. Экспериментально установлено, что образцы, склеенные полисиликатами, синтезированными отдельно от композитной смеси, разрушаются по линии адгезива.

Вывод. Полученные результаты можно использовать для разработки новых рецептов и методик, способствующих улучшению характеристик и долговечности строительных материалов. В последующих исследованиях планируется использовать полисиликат натрия с модулем не более 10 для оптимизации свойств и увеличения срока службы материалов при высоких температурах. Перспективным направлением является разработка жаростойких композитов с высоким силикатным модулем и уменьшенным содержанием Na₂O, что способствует улучшению огнеупорности и термомеханических характеристик.

Цель. Целью исследования является анализ влияния различных значений сопротивления теплопередаче наружной стены помещения на величину результирующей температуры в различных точках помещения и сравнение полученных значений с нормативными требованиями.

Метод. Применялись программный расчетный метод определения результирующей температуры в различных точках помещения, а также натурные измерения температуры внутреннего воздуха в исследуемом помещении.

Результат. Получены графики изменения температуры внутреннего воздуха в различных точках помещения, а также распределения результирующей температуры, рассчитанные с использованием программы Ashar на различных высотах помещения при разных вариантах тепловой защиты наружной стены.

Вывод. Выявленные закономерности изменения результирующей температуры при различных уровнях тепловой защиты наружной стены носят устойчивый характер и подтверждаются результатами натурных измерений. Примененный расчетно-экспериментальный подход - корректный и обоснованный инструмент для анализа теплового режима учебных помещений и оценки влияния конструктивных решений ограждающих конструкций на формирование параметров внутреннего микроклимата.