Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл No. ФС77-51036. ISSN 2307-0595

# 12, декабрь 2014

Машиностроение

Экспериментальное и численное моделирование обтекания спускаемого аппарата в транcзвуковом потоке при отсутствии и наличии блочного струйного торможения
# 12, декабрь 2014
УДК: 533.6.011
Луценко А. Ю., Назарова Д. К.
Проведено численное и экспериментальное моделирование обтекания моделей спускаемого аппарата (СА) сегментально-конической формы трансзвуковым набегающим потоком. Расчеты проводились с использованием открытого пакета для численного моделирования задач механики сплошных сред OpenFoam. Представлены аэродинамические характеристики при наличии и отсутствии струйной инжекции с лобовой поверхности СА. Изучена физическая картина взаимодействия струй с трансзвуковым набегающим потоком и ее трансформация при изменении количества сопел, интенсивности инжектируемых струй и режимов обтекания. Результаты испытаний показали, что существует взаимосвязь между структурами обтекания и изменением аэродинамических характеристик СА.
Экспериментальное исследование контакта, сопротивления качению и саморазогрева массивной шины при обкатке на барабанном стенде
# 12, декабрь 2014
УДК: 531/534: 53.05
Семенов В. К., Белкин А. Е., Веселов И. В.
В статье представлены результаты экспериментальных исследований распределения контактного давления, силы сопротивления качению и температуры саморазогрева массивной шины при различных режимах обкатки на барабанном стенде. Испытания проведены на массивной шине типоразмера 630×170. Измерения размеров пятна контакта и распределения контактного давления при статическом обжатии шины на плоскую опорную поверхность выполнены при помощи сенсора давления IX500:256.256.16 фирмы XSENSOR Technology Corporation. Экспериментальные измерения силы сопротивления качению проведены на барабанном стенде фирмы Hasbach (West Germany) методом измерения силы на рычаге. Показано, что сопротивление качению шины практически не зависит от скорости в диапазоне от 30 км/ч до 70 км/ч. Зависимость силы сопротивления от усилия прижатия шины к барабану линейная.
Экспериментальное исследование течения жидкости через рабочие ячейки пневмовакуумной установки пробоподготовки
# 12, декабрь 2014
УДК: 532.685, 57.088.3
Пугачук А. С., Губинская Т. А., Чернышев А. В.
В данной работе проведено экспериментальное исследование течения жидкости в рабочей полости пневмовакуумной установки сепарации растворов ДНК. Получены расходные характеристики в рабочих ячейках блока вакуумной сепарации. Благодаря анализу экспериментальных данных выявлены особенности прохождения жидкости через рабочие ячейки установки, в частности, нестабильность гидравлического сопротивления в течение процесса сепарации и зависимость его от различных факторов. Полученные данные необходимы для совершенствования рабочего процесса в установках пробоподготовки, принцип действия которых основан на методе вакуумной сепарации.
Расчет больших перемещений резинокордной оболочки эласто-винтового движителя от действия локальной нагрузки бессеточным методом
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.03 + 539.3
Сорокин Ф. Д., Попков М. В., Машков К. Ю., Бяков К. Е.
Рассматривается конструкция эласто-винтового движителя. Основным элементом движителя является резинокордная оболочка, на поверхности которой при перекатывании роликов формируется волна, имитирующая вращение шнека шнекороторного вездехода. Исследовано напряженно-деформированное состояние резинокордной оболочки при имитации нагрузки со стороны ролика некоторым локально-распределённым давлением заданной величины. Поскольку перемещения оболочки, вызываемые роликом должны быть значительны, задача является нелинейной. Для решения задачи применён динамический бессеточный метод. Исследование можно рассматривать как базу для последующего решения контактной задачи о взаимодействии резинокордной оболочки и ролика генератора волн.
Экспериментальный поиск оптимального числа лопаток рабочего колеса центробежного насоса
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-253.5
Протопопов А. А., Боровин Г. К.
Осуществлен экспериментальный поиск оптимального числа лопаток при фиксированных основных конструктивных параметрах рабочего колеса: диаметры входа и выхода рабочего колеса, ширина лопаток на входе и на выходе рабочего колеса, углы установки лопастей на входе и на выходе лопасти и конструкция отвода. В качестве испытуемого насоса был взят экспериментальный насос с возможностью частотного регулирования, одноступенчатый, с кольцевым отводом. Были изготовлены рабочие колеса с одинаковыми по форме лопатками, но с разным их количеством у различных рабочих колес. Были проведены испытания насоса с каждым из колес и получены их характеристики, позволяющие сделать вывод об оптимальном числе лопаток рабочего колеса.
Сравнение расходно-перепадных характеристик пневматических приводов с исполнительными двигателями поступательного и вращательного действия
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-137
Гаврюшина О. С., Мулярчик И. Г.
В статье рассмотрены особенности применения пневмоприводов с исполнительными механизмами вращательного и поступательного действия. На основании решения ряда систем уравнений, описывающих работу пневматической системы с учетом критических режимов течения на кромках золотниковых распределителей, выведены формулы, описывающие расходно-перепадную характеристику обоих типов исполнительных механизмов – пневмоцилиндра и пневмомотора. Сделан вывод о том, что при выборе типа исполнительного устройства, которое будет управляться распределителем золотникового типа, следует учесть особенность характеристики линейного пневмопривода, а именно, наличие участка характеристики, на котором скорость движения выходного звена не меняется при изменении нагрузки на привод.
Анализ возможностей использования водного транспорта для развития космодрома «Восточный»
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.7.08
Игрицкий В. А.
Работа посвящена анализу возможностей использования водного транспорта при создании перспективной инфраструктуры строящегося космодрома «Восточный», в том числе при создании наземного комплекса перспективных сверхтяжелых ракет космического назначения, а также при транспортировке компонентов ракетного топлива и негабаритных грузов. В работе проведён анализ параметров внутренних водных путей в районе космодрома «Восточный» с точки зрения возможностей транспортировки крупногабаритных и тяжеловесных грузов. Показано, что водный транспорт обеспечивает принципиальную возможность перевозки крупногабаритных конструкций перспективных ракет космического назначения сверхтяжелого класса от района космодрома «Восточный» до Тихого океана с сезонными ограничениями. Также предложены варианты использования водного транспорта при внутрикосмодромных перевозках крупногабаритных и тяжеловесных грузов.
Метод контроля качества электронной модели машиностроительного изделия с использованием информационных технологий
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.735.33
Пащенко О. Б., Серебрякова И. Л.
Рассмотрены проблемы внедрения CALS-технологий на современном предприятии. Проанализированы проблемы контроля качества электронной модели машиностроительного изделия. Предложена методология автоматизированного контроля средствами CAD системы Siemens NX и PDM системы Teamcenter.
Моделирование развитого сферического подпятника в элементах конструкций агрегатов космической техники
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.7.085
Ломакин В. В.
В статье рассмотрены вопросы моделирования взаимодействия упругих конструкций агрегатов космической техники при опирании на развитый сферический подпятник. Рассмотрено определение параметров взаимного движения агрегата и сферического подпятника, контактных усилий. Кроме того, в статье изложена методика моделирование сил трения с учетом возможности проскальзывания и относительного покоя контактных поверхностей относительно друг друга. Предложенные в работе методики реализованы в специализированном программном комплексе и были применены для динамического анализа различных пусковых установок.
Особенности формирования высокоскоростных компактных элементов из тяжелых сплавов плоской детонационной волной
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.63:539.5:621.7
Бандурин И. Н., Колпаков В. И.
Работа посвящена поиску конструктивно-технологических решений, обеспечивающих взрывное формирование высоко¬скоростного компактного танталового поражающего элемента (ПЭ) массой 0.4…0.5 кг, движущегося со скоростью не менее 2.5 км/с. Для этого была разработана конструктивная схема снарядоформирующего заряда (СФЗ) с плосковолновым генератором (ПВГ), обеспечивающим формирование плоской детонационной волны (ДВ). Путем математического моделирования с использованием численных методов механики сплошной среды определены конструктивно-технологические параметры заряда, обеспечивающие формирование ПЭ с указанными выше характеристиками и простоту изготовления кумулятивной облицовки (штамповка из профилированной заготовки) с высоким коэффициентом использования материала.
Применение математического моделирования методом конечных элементов для совершенствования процессов объемной штамповки деталей из цветных сплавов
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.77
Сомкина А. С., Власов А. В.
При проектировании технологических процессов штамповки широкое применение нашло математическое моделирование методом конечных элементов, который позволяет проанализировать течение металла на этапе проектирования технологического процесса и снизить затраты на доводку штамповой оснастки. В данной работе показано применение метода конечных элементов при проектировании технологического процесса объемной штамповки детали типа «Корпус смесителя». Была рассмотрена возможность штамповки детали на различном оборудовании и выбран оптимальный вариант. В процессе моделирования были выявлены возникающие дефекты поковки и предложены пути усовершенствования геометрии формообразующего инструмента. Предложенные меры позволяют получить бездефектную поковку.
Исследование напряженно-деформированного состояния стартово-стыковочного блока для перспективной ракеты тяжелого класса
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.7.085
Ульяненков А. В., Иванов М. Ф.
Одной из актуальных задач, стоящих перед отечественной космической отраслью, является создание новых типов ракет космического назначения (РКН). При этом для опирания РКН и стыковки её коммуникаций со стартовым столом планируется использовать стартово-стыковочный блок (ССБ). В связи с этим встаёт задача расчётного анализа прочности и жёсткости его металлоконструкции. В статье приведен пример расчёта ССБ, выполненный с применением МКЭ и МСЭ и показана его работа при опирании на несущие тумбы пусковой установки без переходной рамы при максимальном нагружении. В качестве максимального нагружения выбран режим аварийного выключения двигательной установки РКН при старте.
Особенности построения заправочной системы сжиженного природного газа на стартовом комплексе
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.7.085; 629.764.7
Бармин И. В., Королев Н. С., Чугунков В. В.
Рассмотрено построение заправочной системы сжиженного природного газа, исключающее возникновение режима ролловера и повышающее безопасность хранилища перспективного ракетного горючего на стартовом комплексе. Методы исключения режима ролловера при эксплуатации хранилищ СПГ в составе заправочного оборудования стартовых комплексов основаны на поддержании стабильного состава СПГ в хранилище и организации перемешивания топлива при выполнении операций пополнения заправочной системы новыми порциями топлива и при сливе его из топливных баков ракеты при отмене старта. Для поддержания стабильного состава СПГ при его хранении рассмотрено применение в хранилище заправочной системы испарителя-конденсатора, установленного в паровом пространстве резервуара, с помощью которого осуществляется конденсация метана в паровом пространстве хранилища.
Сравнительная оценка результатов применения программных комплексов численного анализа прочности на примере расчета стартово-стыковочного блока ракеты космического назначения среднего класса
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.198.22
Бошняк В. А., Дружинина М. Ю.
В статье приводится сравнение результатов применения современных программных комплексов для прочностного численного анализа агрегатов стартовых ракетных комплексов. В качестве объекта расчетов используется стартово-стыковочный блок (ССБ) перспективной ракеты космического назначения среднего класса повышенной грузоподъемности. Прочностные расчеты ведутся по конечноэлементным моделям ССБ с использованием программных комплексов SolidWorks 2010 и ANSYS 11. Рассматриваются два варианта; первый: сравнение расчетов на прочность модели с твердотельными и пластинчатыми КЭ на основе ПК SolidWorks 2010. Анализ показал идентичность результатов. Второй: сравнение расчетов на прочность модели с твердотельными КЭ на основе ПК SolidWorks 2010 и ANSYS 11. Анализ показал расхождение значений напряжений на 30…50%, что позволяет, считая априори более точными результаты ПК ANSYS 11, рекомендовать его применение при расчетах ССБ.
Численное моделирование теплового баланса в охлаждаемой магнитной муфте высокотемпературного герметичного насоса
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-137
Ломакин В. О., Петров А. И.
В статье описана конструкция и особенности работы магнитной муфты герметичного насоса с охлаждением. Приводятся результаты моделирования процессов течения газа через каналы охлаждающего устройства и распределение температуры в металлических частях и окружающем воздухе. Моделирование основано на решении трёхмерных уравнений гидродинамики и тепломассообмена численными методами. Предлагаемая конструкция позволила существенно снизить тепловой поток от горячего перекачиваемого теплоносителя к двигателю и рассеить его в окружабщий воздух. Применение такой полумуфты позволяет укоротить вал насоса и тем самым уменьшить габариты агрегата.
Структурный анализ волновой зубчатой передачи
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.833.7
Тимофеев Г. А., Мартынова А. В.
Волновые зубчатые передачи (ВЗП) за последние 50 лет получили очень широкое распространение в авиационной и космической приводной технике, в электромеханических приводах промышленных роботов и различных станков. Это объясняется высокими качественными показателями ВЗП: малой кинематической погрешностью, высокой крутильной жесткостью и КПД, малыми габаритами и массой. При неграмотном проектировании ВЗП, как и других зубчатых передач, могут возникнуть избыточные связи, наличие которых уменьшает КПД, увеличивает статические моменты трогания и кинематическую погрешность передач. Для получения наилучших показателей ВЗП нужно определить в конструкции наличие избыточных связей и устранить их, то есть синтезировать самоустанавливающийся механизм. Для этого в работе используется один из современных методов структурного анализа – метод графов. Этот метод позволяет найти контуры с избыточными связями и целенаправленно устранить их. В самоустанавливающихся механизмах с ВЗП КПД и долговечность значительно выше, чем в ВЗП с избыточными связями, а кинематическая погрешность и статический момент трогания ниже.
Применение В-сплайнов для построения бокового полуспирального подвода насоса
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-137
Артемов А. В., Щербачев П. В., Тарасов О. И.
В статье содержится описание разработки программы для построения боковых полуспиральных подводов двухстороннего входа. Целью создания данной программы является автоматизация построения данных подводов для проведения дальнейшей оптимизации. Проведя сравнительный анализ возможностей В-сплайнов и кривых Безье было принято решение строить подводы на основе В-сплайнов. На основании анализа конструкции бокового полуспирального подвода было выбрано число параметризующих линий, а также число управляющих точек В-сплайна. Число управляющих точек было разбито на две группы. Первая группа это точки, занимающие неподвижное положение при переходе от сечения к сечению. Вторая группа точек изменяет свое положение при переходе от одного сечения к другому. Далее в программу был включен автоматический расчет пропускной способности подвода.
Методика построения математической модели пневмогидравлического амортизатора
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-522.2, 62-522.7
Кобызев С. В., Ломакин В. В., Забегаев А. И.
Предлагается порядок построения математической модели пневмогидравлического амортизатора. Модель строится на основе разделения функционала амортизатора на стандартизованные функциональные блоки, для каждого из которых строится частная математическая модель. Модель может использоваться для синтеза амортизатора с заданными свойствами и как составная часть комплексной модели амортизируемого объекта. В числе характерных функциональных блоков выделены пневматическая полость, гидравлическая полость, пневматическая магистраль, гидравлическая магистраль, упругая связь, связанный и свободный механический элементы, разрывный механический интерфейс, элемент кинематического воздействия и связь типа кулоново трение. Приводится порядок построения комплексной модели из имеющихся частных моделей, условия сопряжения моделей по интерфейсам. Приводится модель пневматической полости, построенная на основе уравнений дифференциальной термодинамики. Приводятся результаты моделирования простейшего амортизатора, содержащего функциональные блоки типа элемент кинематического возбуждения и пневматическая полость
Методика проведения согласования экспертных оценок полученных путём индивидуального анкетирования методом анализа иерархий
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.1.032.1
Рязанцев В. И., Морозов А. В.
С целью комплексного сравнения объектов автобронетанковой техники на сегодняшний день широко используется метод анализа иерархий (МАИ). Как правило, экспертные оценки посредством МАИ получают в ходе дискуссий, достигая консенсуса по всем вопросам между всеми экспертами. В данной статье рассмотрены проблемы и методы их решения, возникающие при получении экспертных оценок путём индивидуального анкетирования. Замена дискуссии индивидуальным анкетированием требует получения таких показателей как показатель обобщённого мнения, степень согласованности мнений экспертов и компетентность экспертов. Вместе с этим в статье приводятся рекомендации по определению численности группы экспертов.
Особенности верификации математической модели регулятора аксиально-поршневого насоса с электрогидравлическим управлением
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-559.3
Бойко В. Д., Андреев М. А., Семенов С. Е.
В статье представлено описание математической модели регулятора аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком с электрогидравлическим управлением, а также методика верификации математической модели с использованием метода многопараметрической оптимизации. Авторы уделяют особое внимание особенностям конструкции регулятора, которые оказывают наибольшее влияние на переходный процесс. Сделаны выводы о том, что описанная методика верификации позволяет косвенно идентифицировать проблемные места конструкции по переходному процессу, а также судить о справедливости тех или иных допущений в математической модели.
Динамика ротора c учетом влияния газового потока в лабиринтном уплотнении
# 12, декабрь 2014
УДК: 531.8, 534, 534.05
Андреев Ф. Б., Гуськов А. М., Туверез Ф., Блан Л.
Исследуется влияние динамики газового потока в лабиринтном уплотнении ротора со статором на устойчивость ротора. Основное внимание уделено оценке динамических коэффициентов, учитывающих движение газа через лабиринтное уплотнение. Поток утечки и распределение давления рассчитаны с использованием модифицированного метода Ньюмена, а распределение окружных скоростей - с помощью модели трения Папаевангелу. Для расчета дестабилизирующих силовых факторов от лабиринтного уплотнения проводится анализ одного контрольного объема. Приводится сравнительный анализ полученных динамических коэффициентов с данными других исследователей.

Приборостроение

Инновационные пути повышения потенциала перспективных цифровых РЛС
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.396.96
Скосырев В. Н., Ананенков А. Е.
Различные подходы, реализуемые в цифровых РЛС для повышения рубежей обнаружения без увеличения мощности передатчика и коэффициента усиления антенной системы (P×G), предложено методически объединить. Вводится понятие эквивалентного энергетического потенциала, реализуемого в цифровой РЛС за счёт вычислительного ресурса цифровой аппаратуры. Совокупность приведённых методов и алгоритмов рассматривается как новая технология повышения эквивалентного радиолокационного потенциала, позволяющую сохранить рубежи обнаружения целей при сокращении на порядок величины ЭПР цели, без изменения классического энергетического потенциала.
Коаксиально-микрополосковый переход с использованием копланарной линии
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.372.512
Николаев С. В., Токарева В. В.
В статье предложен и обоснован вариант конструкции перехода с коаксиального волновода на микрополосковую линию с промежуточным копланарным участком с рабочим диапазоном частот от метровых до сантиметровых волн. Приведены результаты моделирования и экспериментальных исследований. При проектировании в качестве подложки использовался Rogers TMM10. При этом амплитуда коэффициента отражений в полосе частот (8…10) ГГц не превышает 24 дБ. Описанная конструкция КМПП может найти применение при макетировании отдельных узлов печатных плат.
Методы поиска допустимых путей для беспилотных летательных аппаратов
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.71
Ткачев С. Б., Виноградова М. С.
В работе представлен обзор методов и алгоритмов, которые применяются для решения задачи поиска допустимых путей для беспилотных летательных аппаратов. Обсуждается возможность применения рассмотренных алгоритмов при решении задачи поиска в трёхмерной среде с препятствиями. В рамках обзора рассмотрены методы потенциалов и штрафных функций, методы, основанные на использовании генетических алгоритмов и различные методы поиска путей во взвешенных графах. Обсуждается возможность применения рассмотренных алгоритмов при решении задачи поиска в трёхмерной среде с препятствиями. Наиболее подробно рассмотрены различные методы, использующие эвристики для ускорения поиска на графах или снижения объема необходимой памяти. Также обсуждаются методы сглаживания полученных допустимых путей.
Разработка прецизионного измерителя потенциалов ЭЭГ для комплекса нейроинтерфейса
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.358
Андреев А. М., Гусев А. П.
Системы интерфейсов человек-компьютер на основе распознавания паттернов сигнала электроэнцефалограммы являются перспективным решением для сферы жизнеобеспечения и реабилитации людей с заболеваниями центральной или периферийной нервной системы. В работе излагаются подходы к решению проблемы увеличения темпа распознавания намерения пользователя при помощи наведенных потенциалов и последующей генерации команды исполнительному устройству. В качестве решения предлагается реализация портативного устройства регистрации и анализа электроэнцефалограммы.Разработанное устройство позволяет достичь высокой точности съема электрической активности мозга (0.5 мкВ) при использовании как электродов, применяемых с контактным гелем, так и «сухих». Реализованные алгоритмы фильтрации, децимации и классификации позволяют производить вычисления за короткий промежуток времени (от 0,5 до 3 секунд, в зависимости от режима работы) в самом устройстве.
Управление поворотом полезной нагрузки робота для движения по трубопроводам малых диаметров
# 12, декабрь 2014
УДК: 681.5.017
Тачков А. А., Калиниченко С. В., Малыхин А. Ю., Волков А. Г.
В статье рассматривается задача позиционирования технологического оборудования неразрушающего контроля (полезная нагрузка), имеющего одну степень свободы и установленного на роботе, перемещающемся по трубопроводам малых диаметров. Приводится результат математического решения задачи по определению требуемого угла поворота с привлечением векторно-матричного математического аппарата. Полученное решение поясняется полунатурным моделированием, проведенным с использованием платы STM32F3Discovery. По результатам проведенного моделирования предложена функциональная схема системы управления поворотом полезной нагрузки.
Обзор методов решения задачи планирования параллельных алгоритмов
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.6
Селиверстов Е. Ю.
В данном обзоре рассмотрены основные подходы к решению задачи планирования параллельных алгоритмов для многопроцессорных, распределенных и гетерогенных систем. Представлен обзор основных моделей параллельных программ, подходов к декомпозиции последовательных программ на задачи, аналитических и эвристических (на основе списков и кластеризации) методов решения задачи планирования. Отмечены некоторые особенности планирования для массивно-параллельных архитектур на основе графических процессоров и гетерогенных многоядерных систем, влияние конфликтов ресусов параллельных систем на эффективность решения задачи.
Моделирование динамических систем с помощью программы PA10
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.382.82.001
Жук Д. М., Маничев В. Б., Родионов С. В.
Основной недостаток известных программ численного моделирования динамических систем, например, MATLAB-SIMULINK, состоит в получении неверного ре-зультата численного моделирования динамических систем при невысоких заданных требова-ниях к математической точности конечных результатов численного моделирования динамических систем. Невысокие требования к математической точности решения математических моделей динамических систем объясняются тем, что исходные внутренние параметры дина-мических систем, как правило, получены с невысокой математической точностью. В данной статье рассмотрены методы, алгоритмы и программа ПА10 (SADEL-PA10), устраняющие этот недостаток. Приведены результаты соответствующих численных экспериментов. Рассмотрено решение двух «трудных» задач с помощью программы-прототипа ПА10 – PA10mini.
Архитектура и программная реализация системы для оценки качества Парето-аппроксимации в задаче многокритериальной оптимизации
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.6
Грошев С. В., Сабитов Д. Р.
Задача многокритериальной оптимизации возникает в различных областях науки и техники, и предложено несколько различных способов ее решения. Один из способов основан на построении конечномерной аппроксимации Парето-оптимального множества решений. Существуют различные методы построения Парето-аппроксимации, а также способы ее оценки. Реализации этих методов можно найти в различных программных комплексах, которые не предоставляют удобный интерфейс для расчетов и анализа. C целью преодоления недостатков существующих систем, предложена веб-ориентированная программная система для оценки качества Парето-аппроксимации. Эта система призвана решать проблемы консолидации алгоритмов и индикаторов качества аппроксимации, а также предоставляет понятный интерфейс для работы пользователя. В данной работе рассматривается архитектура и программная реализация системы.
Функция Римана для некоторых уравнений Колмогорова
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.21
Мастихин А. В.
Рассматриваются нестационарное и стационарное первое уравнение Колмогорова для экспоненциальной (двойной) производящей функции вероятностей перехода марковского процесса эпидемии. Изучается решение задачи о финальном распределении процесса, основанное на нахождении функции Римана для гиперболического уравнения. Для некоторых видов уравнений функции Римана найдены методом суммирования рядов. Полученная функция Римана может быть использована при решении задачи получения финального распределения как для классической (двухмерной) эпидемии Бартлетта---Мак-Кендрика, так и и для многомерной эпидемии Гани.
Опыт разработки отказоустойчивого комплекса облачных сервисов для поддержки образовательной и научно-исследовательской деятельности МГТУ им Н.Э.Баумана
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.4; 004.7
Попов А. Ю., Чембаев В. Д.
Системы управления обучением (Learning Management Systems, LMS) открывают новые возможности применения информационных систем в сфере образования, предоставляя удобный и доступный инструментарий как для расширения методов очного обучения, так и для построения систем дистанционного обучения. Возможности LMS постоянно расширяются, благодаря чему становится возможным обеспечить растущие требования к таким характеристикам образовательной деятельности, как доступность, методическая ценность, инновационность. В работе представлен опыт применения облачных технологий и средств виртуализации вычислительных и сетевых ресурсов на платформе IBM System z для создания программно-аппаратного комплекса информационной поддержки образовательного процесса на основе LMS, создания академических и научно-исследовательских сообществ, проведения дистанционного образования.
Методы построения и верификации математических моделей систем реального времени
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.681.3
Андреев А. М., Козлов И. А.
Системы реального времени имеют особенности, которые делают невозможной их проверку с помощью верификаторов общего назначения: при создании таких систем учитываются ограничения на временные характеристики функционирования, а значит и верификатор должен позволять проверять соответствие системы этим ограничениям. В статье рассматривается задача верификации систем реального времени. Предлагается подход к проверке таких систем на основе метода Model Checking. Рассмотрены модели, адекватно отображающие временные свойства систем реального времени. Описываются основные шаги верификации: построение математической модели, формулирование требований к ней, проверка полученной структуры на соответствие спецификации.
Разработка и создание устройства для ультразвуковой обработки инфицированных ран
# 12, декабрь 2014
УДК: 617-7:534 .292
Сабельникова Т. М., Сабельников В. В.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан способ ультразвуковой обработки инфицированных ран и устройство для реализации этого способа, на который получен патент Российской Федерации за № 20822467. Устройство представляет собой герметичную камеру, заполненную нагретым лекарственным раствором под внешним статическим давлением. Камера в виде воронки накладывается на раневую поверхность и закрепляется на ней, полностью закрывая наружные края раны. В камере предусмотрены отверстия для введения лекарственного раствора и ультразвукового волновода для озвучивания всей полости с рабочей частотой 26,5 кГц и амплитудой смещения торца концентратора 40-45 мкм. В камере создается избыточное давление в диапазоне 0,05-0,15 МПа . Дополнительно на камере размешены датчик давления и элементы её крепления на теле пациента. Разработанное устройство было успешно опробовано в ГВКГ им. Н.Н. Бурденко, что позволяет существенно сократить период стационарного лечения. Областью рационального применения разработанного метода и устройства для его осуществления является обработка инфицированных ран мягких тканей и, в частности, огнестрельных ран, характеризующихся сложной топографией раневых каналов, а также значительными внутренними дефектами биотканей.
Робастный метод определения количественного состава многокомпонентных стационарных газовых смесей
# 12, декабрь 2014
УДК: 621.378:551.508
Белов М. Л., Антонюк Т. К., Городничев В. А.
Статья посвящена задаче определения концентраций газов из многоспектральных лазерных измерений робастным методом решения системы уравнений лазерного газоанализа в случае стационарных многокомпонентных газовых смесей с перекрывающимися спектрами поглощения газов смеси. Результаты математического моделирования показывают, что использование робастной оценки, основанной на замене квадратичной формы в функции невязки на -форму для решения уравнений лазерного газоанализа, позволяет в условиях выбросов измеряемого сигнала уменьшить в несколько раз погрешность определения концентраций компонент газовых смесей.
Особенности алгоритмов нечёткого поиска
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.421.6
Желудков А. В., Макаров Д. В., Фадеев П. В.
Рассматриваются основные области применения алгоритмов нечёткого поиска. Акцентируется внимание на важности выбора подходящего алгоритма в каждой из рассмотренных областей, особенно в такой как мониторинг лесопожарной обстановки, поскольку в ней он может стоить кому-то жизни. Проводится краткий обзор существующих на сегодняшний день алгоритмов и из них выбираются самые актуальные, а именно алгоритм Вагнера-Фишера и его модификация. Рассматривается математическая основа алгоритма и варианты исследуемых реализаций (матричный, рекурсивный, со стеком), предлагается модификация. Приводятся результаты исследований и вывод о практической применимости рассматриваемых модификаций.
Системы автоматического распознавания автономеров
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.8
Юзов М. В., Пугачёв Е. К.
В статье приведены результаты сравнения систем распознавания для идентификации автомобильных номеров, дан анализ алгоритмов локализации, основанных на использовании фильтров, гистограмм и решающих задачу классификации. Также рассмотрены различные подходы к распознаванию номерных знаков, а именно сравнение с эталоном, нейронные сети и библиотеки оптического распознавания символов (OCR), выделены наиболее производительные и перспективные алгоритмы. В рамках работы создана программа распознавания автономеров по изображению автомобиля, которая может быть использована в системах, предназначенных для решения задач идентификации, классификации и контроля доступа.
Продольные колебания пьезокерамического стержня при возбуждении электрическим полем
# 12, декабрь 2014
УДК: 629.76/78.002.3
Сдобников А. Н., Сдобников С. А.
Рассмотрена задача о вынужденных продольных колебаниях продольно поляризованного пьезокерамического стержня при двух вариантах его деформирования: а) боковые поверхности стержня свободны от действия механических напряжений; б) на боковых поверхностях заданы условия стесненного деформирования в поперечных направлениях. Приведены результаты аналитического и численного расчетов частотных характеристик призматического элемента из стержневой пьезокерамики ЦТС, используемого в качестве наполнителя в пьезокомпозитных материалах 1-3 связности. Численные решения задачи в трехмерной постановке реализованы по методикам, разработанным для пакета ANSYS, использующего метод конечных элементов (МКЭ). При расчете частот резонанса и антирезонанса вынужденных колебаний пьезокерамических стержневых элементов использовались программы модального анализа. Для построения амплитудно-частотных характеристик вынужденных колебаний пьезокерамических стержневых элементов применялись программы гармонического анализа.Проведен анализ результатов численных (МКЭ) и аналитических исследований частотных характеристик элементов из стержневой пьезокерамики ЦТС-19. Показана высокая степень совпадения аналитических и численных решений для значений частот резонанса и антирезонанса (отличие не превышает 0.6%) в случае продольных колебаний стержня в стесненных по боковым граням условиях. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности использования аналитических подходов на начальной стадии проектирования пьезокомпозитных преобразователей, где в качестве наполнителя используется стержневая пьезокерамика. Кроме того, показана необходимость использования разработанных численных процедур конечно-элементного моделирования в при анализе частотных характеристик пьезокомпозитных преобразователей 1-3 связанности, отличающихся высокой степенью неоднородности свойств материала, включающего связующее и в качестве наполнителя пьезокерамические стержневые элементы
Поиск некорректной начальной маркировки иерархической сети Петри на основе диаграмм состояний UML
# 12, декабрь 2014
УДК: 519.6
Пащенкова А. В., Рудаков И. В.
В современной индустрии программного обеспечения (ПО) широко используется объектно-ориентированный подход к анализу и проектированию ПО с применением языка UML. Некорректное представление сложных алгоритмов и механизмов синхронизации на UML-диаграммах приводит к взаимным блокировкам потоков и другим проблемам при функционировании ПО. Поэтому особый интерес для разработчиков ПО представляют методы преобразования и анализа правильности UML-диаграмм. Статья посвящена разработке метода поиска некорректных маркировок иерархической сети Петри, построенной на основе диаграмм состояний и деятельности UML. Под некорректной маркировкой понимается начальное состояние сети Петри, которое при определенной последовательности срабатываний переходов приводит к тупиковой ситуации.
Метод для определения эргономичности текстовых редакторов
# 12, декабрь 2014
УДК: 331.101.1:303.4
Горячкин Б. С., Яроц Е. В.
Предлагается для определения эффективности интерфейса программного продукта использовать метод, позволяющий оценить производительность пользователя. Для доказательства сформулированного метода разработана программа. Рассмотрен пример эксперимента для интерфейсов текстовых редакторов, как наиболее популярных среди всех пользователей программных продуктов.

Методическая периодика: проблемы и решения

Организационно-методическая работа

Использование лингафонного кабинета как источника повышения мотивации при обучении английскому языку в техническом вузе
# 12, декабрь 2014
УДК: 372.881.111.1
Язынина В. С.
В настоящее время лингафонные кабинеты выступают как новые орудия преподавания иностранного языка. Создание искусственной иноязычной среды в процессе обучения иностранным языкам — один из важных проблемных вопросов современной методики. В данной статье описаны возможности использования оборудования и программного обеспечения лингафонного кабинета для обучения лексическим, грамматическим, фонетическим сторонам английского языка, а также преодоления личностно-психологического барьера общения. Использование информационных компьютерных технологий на занятиях английского языка позволяет сбалансировать учебный процесс, применять индивидуальный подход в обучении, развивать творческие способности студентов и повышать мотивацию к изучению английского языка.
Практика применения модульно-рейтинговой системы обучения на в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
# 12, декабрь 2014
УДК: 378.1
Хрящев В. Г., Серегин В. И.
В статье описан опыт применения модульно-рейтинговой системы обучения на кафедре "Инженерная графика" МГТУ им. Н.Э. Баумана в период с 2010 по 2014 годы. Показаны принципы деления учебного процесса на модули и деления самих модулей на составляющие. Дана оценка эффективности применения модульно-рейтинговой системы в техническом вузе. Подробно описан принцип определения величины баллов по оценке выполнения студентами составляющих модуля. Показаны варианты форм карточек-журналов по дисциплинам "Начертательная геометрия" и "Инженерная графика".В статье также дано сравнение отечественной системы распределения оценок с общеевропейской. Дан анализ применения модульно-рейтинговой ситемы и указаны пути по ее улучшению.

Традиции и новации в методике преподавания

Об истории возникновения и развития учения о деталях машин и методике их конструирования в МГТУ им. Н.Э. Баумана
# 12, декабрь 2014
УДК: 929
Язева Е. А., Зимин В. В.
В данной статье приводится информация об истории созданной почти 150 лет назад кафедры «Построение машин» Императорского московского технического училища - современной кафедры "Основые конструирования машин" МГТУ им. Н.Э. Баумана. Рассматриваются аспекты возникновения учения о деталях машин, направлениях его развития с целью обучения будущих инженеров оптимальным методикам конструирования машин в соответствии с современным состоянием машиностроения. Также приводится историческая и биографическая справка о ведущих ученых в данной области и их вкладе в развитие и становление науки о деталях машин с середины XIX века по настоящее время.
Интеграция подходов классического образования и современных образовательных технологий. начальный этап изучения технических дисциплин
# 12, декабрь 2014
УДК: 378.1
Савельева Л. В., Марецкая В. В.
В статье рассмотрены образовательные методы и технологии, применяемые на разных уровнях изучения технических дисциплин, связанных с технологией машиностроения. Проанализированы методы и технологии начального этапа изучения дисциплины; дана оценка результатов использования отдельных подходов и их сочетаний с точки зрения психологических, методических и других аспектов преподавания. Выявлены преимущества и недостатки различных подходов, даны рекомендации по применению образовательных методов и технологий для повышения эффективности усвоения материала в рамках начального этапа изучения технических дисциплин.
Новые подходы к преподаванию начертательной геометрии в условиях использования информационных образовательных технологий
# 12, декабрь 2014
УДК: 515.001:512.075
Серегин В. И., Иванов Г. С., Суркова Н. Г., Боровиков И. Ф.
Использование информационных образовательных технологий возможно при совместном рассмотрении синтетических и аналитических алгоритмов решения геометрических задач, а также при расширении предмета начертательной геометрии формами многомерного пространства. Целью данной публикации является подтверждение этого тезиса обсуждением алгоритмов решения позиционных задач с участием линейных форм. В статье рассматриваются графические и аналитические способы задания линейных форм многомерных пространств на чертеже. На примерах решения позиционных задач обосновывается методически правильная последовательность их изложения в учебных курсах.

Педагогические технологии и методы

Автоматизация тестирования студенческих программ в среде Turbo Delphi
# 12, декабрь 2014
УДК: 81.3.069
Алексеев Ю. Е., Куров А. В.
Рассмотрены вопросы автоматизации тестирования программ студентов в ходе выполнения лабораторных работ по курсу ”Информатика”. Предложен подход, позволяющий студенту быстро протестировать программу заранее подготовленным преподавателем кодом, который встраивается в исходную программу. Изложенное решение проблемы позволяет сэкономить время студента и преподавателя во время занятий, обеспечивает их более высокую интенсивность.Приводится последовательность действий, позволяющая создать шаблон для тестирования программ в среде Turbo Delphi. Приведены примеры конкретной реализации проверки программ, написанных в среде Turbo Delphi

УМКД: теория и практика

Использование гидравлических стендов «FESTO» при исследовании динамики электрогидравлического следящего привода
# 12, декабрь 2014
УДК: 62-526
Кулаков Д. Б., Кулаков Б. Б.
В статье приводятся основные характеристики гидравлических стендов «FESTO», в состав которых входит электрогидравлический следящий привод и цифровые системы обработки информации и управления. Описывается модернизация стендов, проведенная авторами путем установки дополнительного аппаратного и программного обеспечения. Показываются новые возможности их применения для изучения динамики электрогидравлического следящего привода и разработки регуляторов с использованием математического и физического моделирования гидроприводов. Приведены результаты одного из физических экспериментов, проводимых на модернизированных стендах «FESTO» в ходе лабораторных работ, выполняемых студентами на кафедре «Гидромеханика, гидромашины и гидропневмоавтоматика».
Применение векторного исчисления в задачах сферической геометрии
# 12, декабрь 2014
УДК: 514.13+514.116+514.742.2
Панкратов В. А., Ткачева О. С.
В работе предлагается единый подход, основанный на применении аппарата векторного исчисления, к доказательству свойств высот, медиан и биссектрис сферического треугольника, а также сферических теорем синусов и косинусов. Подобный подход к сферической геометрии известен, однако анализ имеющихся работ показывает, что каждая из них освещает лишь отдельные вопросы, причем часть результатов допускает усиление и обобщение. В работе применение инструментария векторной алгебры существенно расширено, предложено строгое изложение основных понятий сферической геометрии. Статья может быть полезна студентам МГТУ им. Н. Э. Баумана, обучающимся по направлению подготовки «Прикладная математика» и "Математика и компьютерные науки", а также студентам других специальностей, интересующимся как возможностями применения векторной алгебры для решения различных задач, так и собственно сферической геометрией, в качестве материала для самостоятельного изучения.
Методика контроля знаний при изучении дисциплины "Теория механизмов и машин"
# 12, декабрь 2014
УДК: 681.5
Плужников Б. И.
МГТУ им. Н. Э. Баумана один из немногих российских ВУЗов, который сохраняет дисциплину «Теория механизмов и машин» как самостоятельную дисциплину в учебных планах бакалавриата и специалитета по машиностроительным направлениям, которой отводится роль связующего звена между базовыми для высшего образования дисциплинами и специальными дисциплинами. Поэтому программа дисциплины предусматривает существенное увеличение объёма самостоятельной работы студента и введение в учебный процесс нового для него вида работы – курсового проектирования. А это в свою очередь требует организации непрерывного и эффективного контроля знаний студента при освоении дисциплины. В статье рассматриваются организационные, методические и обучающие аспекты контроля знаний. Показано, что текущий контроль знаний лучше осуществлять, используя дополнительные плановые занятия, а не только контрольные мероприятия. Описана процедура проведения текущего контроля знаний в пределах дисциплинарного модуля, промежуточных аттестаций и контрольных работ. Рассмотрен пример карт рубежного контроля, создаваемых на основе банка типовых задач.
Решение инженерных задач графическими способами
# 12, декабрь 2014
УДК: 372.862
Юренкова Л. Р., Куропаткина О. В.
Метод проекций, теоретически обоснованный основоположником начертательной геометрии – великим французским математиком Гаспаром Монжем, впервые был применен им на практике, правда в военных целях, и поэтому некоторое время представлял собой военную тайну. С тех пор данный метод используется при создании проектов новых машин. Имеется целый ряд инженерных задач, которые можно решить методом Монжа графически. В статье приведены такие задачи, причем, наряду с графическим их решением разрабатывалась компьютерная программа, описывающая решение. Примеры использования графического метода не исчерпываются примерами, представленными, в статье. Статья предназначена для студентов, изучающих инженерную графику, так как иллюстрирует возможности метода проекций при решении инженерных задач
Методика разработки программ обработки файлов произвольного доступа
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.043.085
Мартынюк Н. Н., Степанова И. И.
В начале обучения программированию у многих студентов возникают трудности освоения некоторых разделов курса программирования. В частности, вызывает проблемы разработка алгоритмов и программ работы с файлами. В целях облегчения процесса разработки программ рассматриваются типовые алгоритмы обработки файлов произвольного доступа. Приводятся примеры работы с файлами, содержащими числа, и с файлами, которые хранят информацию о студентах, данные о каждом студенте представлены в виде переменных - структур. Даются примеры программных кодов реализации этих алгоритмов в среде визуального программирования.
Использование графического интерфейса в приложениях на C++ в решении задач вычислительной математики
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.514
Шикуть А. В., Аристов Б. К.
Статья посвящена вопросам создания и использования графического интерфейса в приложениях на языке C++ на базе платформы MS Visual C++.NET в решении задач вычислительной математики. Проблема является актуальной для пользователей, в частности, для студентов, изучающих возможности создания и использования программного графического интерфейса в визуальной среде программирования применительно к задачам вычислительной математики, компьютерной графики и т.п. Рассмотрены возможности управляемой среды CLR и особенности создания управляемого кода в среде CLR (Common Language Runtime), а также основные проблемные вопросы создания приложений в среде визуального программирования. Рассмотрены возможности использования Windows Forms, а также принципиальные особенности разработки приложений для Windows в среде MS Visual C++.NET с помощью конструктора Windows Forms. Показаны возможности создания графического интерфейса с помощью виджетов кроссплатформенной библиотеки GTK++ в приложениях на языке С++. Приведен конкретный пример создания и использования графического интерфейса в приложениях MS Visual C++.NET.
Вопросы унификации в задании на проект по курсу «Основы конструирования машин»
# 12, декабрь 2014
УДК: 372.862
Смелянская Л. И.
В данной работе рассматриваются вопросы, связанные с унификаций в задания на курсовой проект по дисциплине "Основы проектирования машин". Рассматриваются примеры, возникающие на практике в реальной конструкторской работе, демонстрирующие необходимость особого внимания к вопросам унификации. Предлагается дополнение курса "Основы конструирования" изучением вопросов стандартизации и унификации, являющихся важными направлениями современного машиностроения, создающими предпосылки специализации производства. Также предлагаются внесение дополнительных требований в задания на курсовой проект, завершающий освоение курса.
Важные этапы изучения основ программирования
# 12, декабрь 2014
УДК: 004.423.4
Семин В. М., Русакова З. Н.
Опыт преподавания различных языков программирования, изучаемых в курсе «Информатика», показывает, что формальное знание правил работы конструкций языка и синтаксически правильное их использование в тексте программы, даже при понимании алгоритма решения задачи, не всегда позволяет студенту создать работающую программу. Особенно это свойственно студентам, которые первый раз изучают программирование. В статье рассматривается способ создания тестов и их использование для контроля знаний правил работы не отдельно взятого оператора, а группы операторов в их совокупности с другими операторами программы. Предложена методика создания и использования тестов, созданных на основе уже известных алгоритмов, для обучения практике применения отладочных программ.
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (499) 263-69-71
  RSS
© 2003-2017 «Инженерный вестник» Тел.: +7 (499) 263-69-71