Анализ и выбор композиционного материала для изготовления изделий на этапе конструкторской подготовки производства (2024)

Цель – анализ и выбор новых материалов на этапе конструкторской подготовки производства изделий из композитов для замены общепринятых конструкционных металлов. В работе использовалась методика многокритериального анализа мультивариантных систем, основанная на матричном анализе. В качестве параметров сравнения, используемых в методике, могут выступать общеизвестные справочные данные, рекомендации по результатам научных исследований материалов, технико-экономические и качественные параметры методов формообразования изделий из этих материалов с учетом их специфических свойств. Проведен сравнительный анализ восьми разных материалов для конструирования изделий из полимерных композитов, ориентированный на замену общепринятых конструкционных материалов, при трех условиях сопоставимости. Первое условие – учет всех выбранных для сравнения физико-механических свойств материалов и их стоимости. При втором условии сопоставимости акцент сделан на пределы прочности материала, модуль упругости и стоимость. При третьем условии сопоставимости условия частично схожи со вторым условием, за исключением предела прочности на сжатие. Установлено, что наиболее рациональным композитом для конструирования изделий при первом и втором условии сопоставимости является базальтопластик, у которого наибольшее значение весового критериального коэффициента (q) в первом случае равно 0,3947, а во втором – 0,3955. При третьем условии сопоставимости оптимальным вариантом композиционного материала стал также углепластик, у которого достигнуто наибольшее значение q = 0,3341. Предложенная методика позволяет производить анализ и выбор не только материала для изготовления изделий, но и инструментального материала, режимов резания и геометрии инструмента с учетом накопленной в результате эмпирических исследований базы знаний. Произведена апробация разработанной методики при трех условиях сопоставимости. В результате проведенных теоретических исследований установлено, что применение разработанной методики может повысить эффективность подготовки производства

Издание: IPOLYTECH JOURNAL
Выпуск: Том 28, № 2 (2024)
Автор(ы): Лобанов Дмитрий Владимирович, Рафанова Олеся Сергеевна
Сохранить в закладках
Актуальность проведения научных и творческих мероприятий, связанных с проблематикой прикладной анимации на примере международной Ассамблеи анимации (2024)

В статье рассматривается история становления международной Ассамблеи анимации, которая проводится на базе Санкт-Петербургской государственной художественно-промышленной академии имени А. Л. Штиглица с 2014 года.

В качестве основных событий Ассамблеи выделяются: Практикумы, которые позволяют участникам познакомиться с различными техниками и технологиями анимации, а также получить практические навыки в их использовании; Научно-практическая конференция, на которой обсуждаются актуальные вопросы анимации, а также представляются новые исследования в этой области; Международный конкурс анимационных работ, который дает возможность молодым аниматорам заявить о себе и получить признание профессионального сообщества; Выставки, которые знакомят посетителей с лучшими образцами студенческой анимации.

Актуальность статьи заключается в том, что она посвящена одному из ведущих событий в области анимации в России.

Ассамблея способствует развитию и популяризации анимации, а также укреплению международных связей в этой области.

Новизна статьи заключается в том, что она впервые представляет всесторонний обзор истории становления Ассамблеи.

Материал будет интересен специалистам в области анимации, а также широкому кругу читателей, интересующихся современным искусством.

Издание: КУЛЬТУРА И ТЕХНОЛОГИИ
Выпуск: №1, Том 9 (2024)
Автор(ы): ПЕТРУХИНА ОКСАНА ВАЛЕРЬЕВНА
Сохранить в закладках
Анализ научных источников по теме исследования «Исследование методов распознавания мошенничества с использованием образовательных NFT-сертификатов» (2024)

Данная работа изучает феномен использования NFT в сфере образования и существующие на данный момент примеры такого применения.

Также рассматриваются возможные методы реализации этого подхода, а также возможные способы мошенничества, связанные с использованием NFT, и возможные способы борьбы с таким мошенничеством на основе существующих литературных работ.

Производятся анализ и обобщение информации, найденной в литературных источниках, в ходе которого выявляются основные причины возможности мошенничества с использованием NFT, а также освещаются возможные направления развития сферы цифровых технологий и права для устранения потенциальных возможностей этого мошенничества.

В ходе этого анализа выявляется обширность взглядов авторов на использование NFT, и в то же время становится заметна тенденция обращения к NFT как к инструменту защиты от мошенничества в качестве аналога «классических» систем защиты, при этом авторами не уделяется должного внимания возможности мошенничества с использованием NFT.

Результат исследования указывает на наличие тенденции к использованию NFT для противодействия мошенничеству и необходимость работы над новыми средствами борьбы с мошенничеством, учитывающими возможность использования NFT в мошеннических целях.

Издание: КУЛЬТУРА И ТЕХНОЛОГИИ
Выпуск: №1, Том 9 (2024)
Автор(ы): Фатов Михаил Андреевич, КАПИТОНОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ
Сохранить в закладках
АНАЛИЗ И УСТАНОВЛЕНИЕ ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ (2024)

Разрушение зубчатых колес происходит по различным причинам, связанным, прежде всего, с нарушением на разных этапах технологии их изготовления, некачественным монтажом зубчатой передачи или механизма в целом, а также превышением заданных эксплуатационных нагрузок. Целью исследования является установление причин разрушения шестерен верхнего привода буровой установки на основе механических и структурных характеристик, полученных общепринятыми методами, совокупно применяемыми для оценки природы возникающих повреждений. Для анализа соответствия качества изготовления шестерен эксплуатационным требованиям и выявления причины выхода их из строя были проведены комплексные исследования, включающие микроструктурный анализ металла шестерен, определение его химического состава и механических свойств, а также исследование морфологии поверхности разрушения с помощью растровой электронной микроскопии. В результате было определено, что зубчатые колеса вышли из строя по причине нарушения технологии их изготовления в части неправильно проведенной термической обработки.

Издание: АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛЬСТВО, ТРАНСПОРТ
Выпуск: № 1 (2024)
Автор(ы): Плеханов Владимир Иванович, Коленчин Николай Филиппович, Китаев Владимир Владимирович
Сохранить в закладках
АВТОМАТЫ ИЗУЧАЮТ ЛУНУ (2022)

Летом 2022 года Россия собирается отправить на Луну автоматическую станцию «Луна-25». Ее целью станет изучение лунной поверхности и окололунного пространства для дальнейшего освоения естественного спутника Земли. Это первый космический аппарат, запущенный в нашей стране в сторону ночного светила после 46-летнего перерыва. Тем самым Россия возвращается на Луну, где ее беспилотные посланцы уже были, и им принадлежат все пионерские достижения в этом разделе космонавтики. В статье рассказывается об истории изучения Луны с помощью советских автоматических станций серии «Луна» в период с 1958 по 1976 год.

Издание: ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКАЯ СФЕРА
Выпуск: №1 (110) (2022)
Автор(ы): ЖЕЛЕЗНЯКОВ АЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ
Сохранить в закладках
АРХИТЕКТУРНАЯ МОДЕРНИЗАЦИЯ СРЕДЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ: С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ НАУКИ (2023)

Статья дает критический анализ и оценку монографии, подготовленной ведущими
специалистами Научно-исследовательского института теории и истории архитектуры и градостроительства, вышедшей в свет в 2023 году. Книга посвящена актуальной теме реновации и модернизации среды жизнедеятельности с учетом как отечественного, так и зарубежного опыта по модернизации среды жизнедеятельности (стран ЕС, США, Китая и ряда других азиатских, а также африканских и латиноамериканских стран). Практическая значимость этого издания состоит в нацеленности результатов на прямое и опосредованное воздействие на творческие поиски и проектную практику современных архитекторов и градостроителей России.

Издание: СОВРЕМЕННАЯ АРХИТЕКТУРА МИРА
Выпуск: № 2 (21) (2023)
Автор(ы): Птичникова Галина Александровна
Сохранить в закладках
Анализ электромагнитных процессов блока возбуждения трехкаскадного стартер-генератора для авиационной энергосистемы (2024)

В данной статье рассматривается система возбуждения трехкаскадного синхронного генератора для авиационного применения в двух отличительных режимах работы: в качестве генератора электрической энергии для бортовой системы электроснабжения и электростартера для газотурбинных двигателей летательного аппарата. В статье представлен расчет стартерного и генераторного режима работы системы возбуждения. Получены основные расчетные соотношения для схемы полупроводникового преобразователя, подтверждённые имитационным моделированием в среде PowerSIM. Решена задача синтеза системы автоматического управления для блока возбуждения ТСГ, работающего в составе бортовой системы электроснабжения с применением методики расчета параметров регуляторов на основе метода разделения движений. Для генераторного режима работы создана двухконтурная система управления, включающая в себя ПИ- и ПИД-регуляторы с регулированием по выходному напряжению основного генерирующего каскада. Для управления блоком возбуждения в электростартерном режиме работы спроектирована одноконтурная система управления по току обмотки возбуждения с добавлением резонансной составляющей. Оценка эффективности спроектированных систем управления выполнена на основе имитационного моделирования с использованием пакетов прикладных программ PowerSIM и MATLAB/Simulink для генератора, питающего трехфазную сеть переменного тока в соответствии с требованиями ГОСТ Р 54073–2017. Результаты математического моделирования легли в основу проектирования экспериментального образца силовой части в гибридном интегральном исполнении для системы регулирования напряжения ТСГ.

Издание: ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Выпуск: № 1 (62) (2024)
Автор(ы): Ведерников Дмитрий Александрович, Вавилов Олег Андреевич, Жарков Максим Андреевич, Сараханова Регина Юрьевна
Сохранить в закладках
Анализ компромисса между точностью и сложностью идентифицированных моделей динамических систем (2024)

Одним из интенсивно развивающихся направлений современной теории управления является идентификация систем, связанная с построением математических моделей систем в виде совокупности математических соотношений, адекватно отражающих основные свойства системы. Всё большую популярность в задачах структурно-параметрической идентификации систем на основе доступных наблюдений и экспериментальных данных находят методы символьной регрессии, позволяющие строить регрессионные модели в виде кодов математических выражений в символьной форме. Среди известных численных эволюционных методов символьной регрессии общепризнанным «фаворитом» является метод генетического программирования, применение которого позволяет описать поиск решения задачи как построение регрессионной модели путем перебора различных произвольных суперпозиций функций из некоторого заранее заданного набора. При этом важными показателями, определяющими качество идентификации математической модели системы, является точность и сложность идентифицированной модели. Нередко полученные в результате решения задачи идентификации модели системы недостаточно точны или избыточно сложны. В результате решение задачи идентификации неразрывно связано с обеспечением достаточной точности и простоты идентифицированной модели. В связи с этим естественно придерживаться принципа сбалансированной идентификации, который указывает на поиск компромисса между точностью воспроизведения и мерой сложности идентифицированной модели. Целью настоящей работы, развивающей концепцию сбалансированной идентификации, является анализ компромисса между точностью и сложностью моделей динамических систем, идентифицированных методом генетического программирования. В работе вводится в рассмотрение функционал «точность – сложность», позволяющий при решении задачи идентификации вычислять баланс компромисса между данными ключевыми показателями идентифицированных моделей. Эффективность предложенного функционала демонстрируется на примере компьютерной идентификации методом генетического программирования динамиче

Издание: СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Выпуск: № 2 (94) (2024)
Автор(ы): Чжан Лэлэ
Сохранить в закладках
Анализ эквивалентности трехмерных моделей при 3D-интерпретации данных аэроэлектроразведки (2024)

Статья посвящена проблеме эквивалентности трехмерных геоэлектрических моделей, получаемых в результате 3D-интерпретации данных аэроэлектроразведки в средах, где локальные проводящие тела перекрыты неоднородным приповерхностным слоем. Для проведения исследований были использованы данные аэроэлектроразведки, выполненной на территории Creighton (Канада) при поиске полиметаллических руд. Для построения геоэлектрической модели использовалась двухэтапная 3D-инверсия. Первый этап 3D-инверсии заключался в восстановлении приповерхностных структур по данным съемки, полученным ранее. Второй этап 3D-инверсии основывался на карте невязок, построенной по практическим сигналам и сигналам, полученным после первого этапа 3D-инверсии, полученным позднее. По карте невязок задавались стартовые положения локальных тел под перекрывающим слоем и в ходе локальных 3D-инверсий определялись их геометрия и свойства. По результатам 3D-инверсии было выделено локальное проводящее тело, подтверждаемое данными бурения. Для трехмерной модели этого тела проводился анализ эквивалентности. Были рассмотрены различные варианты стартовых моделей, отличающиеся количеством блоков, описывающих тело, а также варианты изменения размеров блоков в модели, полученной в результате 3D-инверсии. Было установлено, что основная эквивалентность связана с большим расстоянием между полетными линиями, которое значительно больше расстояния между положениями установки на профиле. Поэтому большинство эквивалентных моделей характеризуется уменьшением размера блоков в направлении, ортогональном профилям, за счет увеличения их размера вдоль профиля и изменения сопротивления. При этом по критерию проводки скважин полученные эквивалентные модели были достаточно близкими, т.?е. с геологической точки зрения принципиальной разницы между полученными эквивалентными моделями не было получено.

Издание: СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Выпуск: № 2 (94) (2024)
Автор(ы): Сивенкова Анастасия Павловна
Сохранить в закладках
Алгоритмы построения дискретных приближенно Q-оптимальных планов эксперимента при активной идентификации регрессионных моделей многофакторных систем (2024)

В теории оптимального эксперимента имеется группа критериев оптимальности (например, D-, A-, E-критерии), отражающих точность оценивания параметров модели. Существует также группа критериев, связанных с точностью прогноза по модели, которая может характеризоваться дисперсией оценок математических ожиданий откликов. Например, использование критерия G-оптимальности позволяет получать планы, на которых построенные модели будут обеспечивать минимизацию максимальной дисперсии прогноза. К числу подобных относится и критерий Q-оптимальности, предполагающий минимизацию средней по области планирования дисперсии прогноза по регрессионной модели.

В прикладных исследованиях, связанных с построением планов экспериментов, часто используется критерий D-оптимальности. Это объясняется еще и тем, что критерии D- и G-оптимальности связаны между собой. В то же время необходимо отметить, что минимизация максимальной дисперсии в общем случае может не приводить к снижению средней по области дисперсии прогноза. Поэтому использование Q-оптимальных планов в практических задачах регрессионного моделирования актуально. Для широкого внедрения в практику активной идентификации регрессионных моделей концепции Q-оптимальности планов эксперимента необходим арсенал эффективных алгоритмов их построения.

В работе предлагаются и описываются алгоритмы построения дискретных приближенно Q-оптимальных планов. Предлагаемые алгоритмы построены на базе развиваемого подхода последовательного наращивания числа точек в плане, а также процедур замены точек в плане. Полученные такими алгоритмами планы рекомендуются к использованию на практике, когда требуется в среднем хорошая точность прогноза по модели на всей области действия входных факторов.

Издание: СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Выпуск: № 2 (94) (2024)
Автор(ы): Попов Александр Александрович
Сохранить в закладках
Алгоритм планирования маршрута БПЛА в условиях недостатка визуальных ориентиров (2024)

Сегодня беспилотная авиация используется для решения самых разных задач. Одна из проблем, возникающих при использовании беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), – это проблема навигации, в частности установление их точного местоположения в пространстве. Сегодня существуют различные методы решения этой проблемы. Перспективным способом ее решения в условиях невозможности использования спутниковой системы навигации являются системы видеонавигации, использующие для установления местоположения визуальные ориентиры. В настоящей работе проведен обзор существующих типов систем видеонавигации БПЛА, выделены особенности работы систем видеонавигации, использующих сопоставление визуальных ориентиров со спутниковыми картами, поставлена задача поиска маршрута в условиях недостатка визуальных ориентиров, при которых возможно возникновение проблемы потери опорных точек. Описан используемый графовый формат данных, хранящий значения метрики разнообразия подстилающей поверхности, которая характеризует величину вероятности возникновения проблемы потери опорных точек. Рассмотрены существующие алгоритмы поиска пути в графе и обоснована необходимость разработки нового алгоритма.

Предложено теоретическое описание алгоритма, в котором процесс поиска пути делится на два этапа: вначале производится поиск варианта решения с максимальным значением метрики разнообразия подстилающей поверхности, а затем выбор маршрута с минимальной длиной. Приведено несколько вариантов реализации предложенного алгоритма и выполнена оценка их асимптотической сложности. На основании теоретического описания разработана программная реализация предложенного алгоритма и выполнена экспериментальная проверка корректности его работы на тестовой карте с различными полетными заданиями. По результатам тестирования предложенный алгоритм показал свою работоспособность, корректно построив маршруты во всех тестовых примерах. В дальнейшем этот алгоритм может быть использован как часть системы видеонавигации БПЛА. Также в статье описаны основные преимущества и недостатки ал

Издание: СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Выпуск: № 2 (94) (2024)
Автор(ы): Коновалов Константин Дмитриевич
Сохранить в закладках
Алгоритмы перечисления симметричных хордовых диаграмм (2024)

Многие приложения требуют исчерпывающих перечней строк, на которые могут налагаться различные требования, например, такие как их неэквивалентность при действии на них групп симметрии. Ожерелье – это класс эквивалентности r-арных строк при вращении. Непомеченное r-арное ожерелье – это класс эквивалентности r-арных строк при вращении и перестановке символов алфавита. Пусть G – группа симметрий, действующая на заданном множестве ожерелий Т. Ожерелье называется симметричным, если существует элемент такой, что Возможны другие, эквивалентные приведенному определения симметрии ожерелий. Все они так или иначе связаны с определением симметрии фигуры, сопоставляемой с непомеченным ожерельем. Плоская фигура называется симметричной, если она самосовмещается при движениях пространства т.е. при его изометрических преобразованиях.

Частным случаем фигур и, соответственно, ожерелий являются хордовые диаграммы. Хордовые диаграммы представляют объект для исследования, интересный с разных сторон (теория узлов, диаграммы Фейнмана, представления алгебр Ли), и изучались многими авторами. В статье представлены алгоритмы перечисления симметричных хордовых диаграмм и на простых примерах по­казана их связь с теорией узлов. Перечень симметричных хордовых диаграмм может, в частности, представлять интерес в области математического стихо­ведения, занимающегося исследованием динамики стихотворных строф по горизонтали (ритм, слоговый объем стихов) и по вертикали (схемы рифмовок, рефренов, и других стилистических средств).

Издание: СИСТЕМЫ АНАЛИЗА И ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Выпуск: № 2 (94) (2024)
Автор(ы): Григорьев Юрий Дмитриевич, Щеколдин Владислав Юрьевич
Сохранить в закладках