Научный архив: статьи

Представлено исследование зависимости динамики оптического отклика быстродействующего жидкокристаллического модулятора света на основе p-ячейки от длины волны модулируемого излучения. Для решения этой задачи применялся метод компьютерного моделирования электрооптических характеристик жидкокристаллических модуляторов. Установлено, что полные времена срабатывания модулятора при одинаковых абсолютных значениях управляющего напряжения имеют отличающиеся значения для различных областей модулируемого излучения. Показано, что значение напряжения оптического порога, в отличие от напряжения деформационного порога, зависит от длины волны модулируемого излучения. Установлено, что значение полного времени срабатывания такого устройства зависит от спектра источника модулируемого излучения. Показано, что для монохромных жидкокристаллических модуляторов для достижения минимальных значений полных времен срабатывания при выборе величин управляющих напряжений необходимо учитывать спектральный состав модулируемого излучения.

Данная работа является актуальной ввиду существования запроса на исследование и разработку технологии по селективному выделению мышьяка из полупродуктов обогащения концентратов, содержащих в своём составе арсенопирит. В статье приведены качественные результаты взаимодействия различных солей с арсенопиритом, выявленные компьютерного моделирования химических процессов использованием базы данных The Materials Project. Выявлен характер, теплота протекания реакций и описаны процессы превращения арсенопирита в протекающих реакциях при его взаимодействии с солями. А также предложена дальнейшая работа по практическому исследованию взаимодействия арсенопирита с солями.

В данной статье представлен обзор существующих технологий формирования неразъемных соединений методами пластического деформирования и их применения на практике. Такие методы все чаще используются для соединения деталей из разнородных материалов. Они позволяют исключить дополнительные материалы или клеи, проводить процесс при комнатной температуре, снизить себестоимость готового изделия при сохранении необходимых технологических и эксплуатационных свойств. Методами пластического деформирования возможно формировать соединения не только компонентов одного вида проката между собой (лист с листом, труба с трубой), но и компонентов из различных видов проката - труба с листом, круг с листом (фланцем). Что позволяет широко использовать методы в разных отраслях промышленности. Каждый метод формирования неразъемного соединения пластическим деформированием имеет свои технологические особенности и рекомендации в применении.

В данной статье рассматривается важность и преимущества компьютерного моделирования в процессе штамповки деталей с помощью специализированного программного обеспечения. Метод включает в себя создание виртуальных трехмерных моделей и использование специализированных программ для анализа и оптимизации процесса. Проведенное исследование на примере рельефной формовки, совмещенной с отбортовкой алюминиевой заготовки, показало, что компьютерное моделирование позволяет предсказывать потенциальные проблемы, предотвращать дефекты на ранних стадиях, сокращать время и материальные затраты на разработку и производство, а также улучшать качество готовой продукции. Анализ напряженно-деформированного состояния и повреждаемости материала позволил сделать вывод о пригодности метода рельефной формовки для получения необходимых изделий. В работе приводятся схемы распределения интенсивности деформаций, повреждаемости материала, интенсивности напряжений с последующим анализом полученных величин и характера распределения.

Статья подробно раскрывает важность компьютерного моделирования процесса штамповки и его влияние на качество и надежность производимых изделий. Процесс штамповки представляет собой сложный процесс обработки металла, который требует комплексного исследования различных параметров и характеристик для достижения оптимальных результатов. В статье рассматриваются основные этапы компьютерного моделирования штамповки, включая создание цифровой трехмерной геометрии штамповой оснастки и заготовки, выбор и настройку материальной модели, задание граничных и начальных условий, а также решение систем уравнений с помощью метода конечных элементов. Проведение компьютерных моделирований позволяет анализировать напряжения, деформации и вероятность образования дефектов при штамповке, что важно для оптимизации технологического процесса и повышения эффективности производства. В результате исследования установлено, что использование комбинированной вытяжки-отбортовки с утонением стенки позволяет получить необходимое изделие с низкой вероятностью образования дефектов.

В представленной работе рассматривается обработка давлением сталей как эффективный метод изготовления деталей. Приводятся основные преимущества этого процесса, такие как высокая прочность деталей, высокая точность изготовления и возможность создания сложных форм. Также указывается на ограничения по размерам деталей при использовании этого метода. Помимо этого, обращается внимание на необходимость выбора наиболее подходящего метода обработки по различным характеристикам, для чего было проведено компьютерное моделирование процесса и определены параметры для двух методов получения одной и той же детали. Данная статья представляет информацию о важности и необходимости использования современных методов моделирования для определения оптимальных параметров процесса. Более детально рассматривается получение цилиндрической детали с фланцевой частью методами выдавливания и высадки в программном комплексе для компьютерного моделирования. Анализируются формы изделий, напряженно-деформированное состояние, технологическое усилие формоизменения. Делаются выводы про возможность и оптимальность изготовления детали тем или иным способом.

В статье рассматривается рельефная формовка как метод обработки металла, позволяющий создавать детали различной сложности и формы с различными элементами и ребрами жесткости, что особенно важно в машиностроении, автомобильном производстве, строительстве и других отраслях промышленности. Также обсуждается возможность комбинирования рельефной формовки с отбортовкой для повышения производительности и сокращения времени изготовления деталей. Статья подчеркивает сложность комбинированного применения рельефной формовки и отбортовки, указывая на необходимость использования компьютерного моделирования для анализа процессов. Также в данной работе представлено моделирование рельефной формовки и отбортовки алюминиевой заготовки с использованием программы qform. Результатом является создание трехмерной модели детали с радиальными ребрами жесткости и загнутыми краями, полученными отбортовкой. Анализ поперечного сечения показывает отсутствие утонения материала, а анализ технологических усилий штамповки предоставляет информацию о пиковой силе, требуемой для формообразования, подтверждая тем самым возможность комбинирования этих технологических операций для получения изделия с необходимыми характеристиками.

Представлены результаты расчетного исследования безопасности автобуса, проведенного с учетом требований Правил № 66 ЕЭК ООН. Исследовано влияние способа установки сидений на пассивную безопасность кузова автобуса. В качестве объекта изучения принят цельнометаллический кузов автобуса малого класса. Производство данного типа транспортных средств зачастую происходит путем достройки грузовых автомобилей. При данном виде производства достройщикам необходимо решить вопрос пассивной безопасности, пройти сертификацию. Согласно Правилам № 66 ЕЭК ООН, допустимо применение имитационного моделирования. Расчетные исследования выполнены с применением компьютерного моделирования на основе МКЭ (метода конечных элементов). Создана модель кузова автобуса с различными вариантами крепления сидений (только на пол, пол – боковина). Правила ООН № 66 требуют, чтобы конструкция транспортного средства выдерживала нагрузку, возникающую при боковом опрокидывании транспортного средства, а также после опрокидывания в его салоне должно сохраняться необходимое для пассажиров и водителя пространство. Анализ показывает, что минимальный запас расстояния между регламентированным остаточным жизненным пространством и кузовом автобуса сохраняется, однако при способе установки сидений на пол – боковину обеспечивается запас.

Математическое моделирование системы «расходомерная трубка - жидкость» представляет актуальное направление в инженерной и научной практике, поскольку позволяет оптимизировать конструкцию расходомерных трубок, оценить влияние различных факторов, таких как давление, температура, вязкость и состав жидкости на работу системы без необходимости проведения сложных и дорогостоящих натурных экспериментов. В связи с этим, данная статья направлена на разработку алгоритмов для реализации математической модели системы «расходомерная трубка - жидкость» кориолисова расходомера. В работе синтезирован алгоритм разработки численной модели в пакете мультифизического моделирования COMSOL Multiphysics, позволивший повысить достоверность моделирования, снизить трудоемкость создания и отладки за счет использования модульного принципа. Разработан вычислительный алгоритм и выполнено математическое описание расчета средней временной задержки сигналов датчиков кориолисова расходомера. Алгоритм использует метод линейной интерполяции на основе известных точек массивов данных, полученных в результате вычислительного эксперимента. Предложен алгоритм работы программы на языке Python с использованием Comsol API, автоматизирующий обработку массивов данных и расчет средних временной и фазовой задержек. Алгоритмы реализованы с использованием языка UML в программном продукте Enterprise Architect. Материалы статьи представляют практическую ценность для специалистов в области численного моделирования и оптимизации параметров кориолисова расходомера.

Хотя тема принятия решения человеком настолько же важна, насколько стара, до сих пор нет вычислительной модели этого процесса, общепринятой как на внутридисциплинарном уровне экономической теории, так и на междисциплинарном. Данная статья призвана внести вклад в ответ на этот вызов, предлагая концепцию компьютерной модели принятия решений на основе трех взаимосвязанных систем принятия решений - привычной, эмоциональной и рассудочной. Все три системы функционируют в модели принципиально по-разному, с разной скоростью и степенью гибкости, что заметно отличает предлагаемый подход от наиболее популярных подходов в экономической теории. Связующей основой для трех систем служат личная мотивация и концепция потока, отвечающая за регистрацию и обработку изменений, происходящих в человеке и во внешней среде, и призванная стать инструментом универсального внутреннего сравнения при принятии решений и перевода количественного восприятия в качественное. Учет одновременно трех решающих факторов принятия решения делает предлагаемую концепцию полнее и точнее по сравнению с имеющимися двухсистемными концепциями принятия решений. Кроме того, предлагаемая концепция далеко не так абстрактна, как многие ее конкуренты, что также повышает точность результатов. При этом при описании сознательно использованы общие формулировки, поскольку предложенный алгоритм видится допустимой частью потенциально любой компьютерной модели или иной программы, решающей проблему человеческого выбора, которая может быть добавлена как в уже завершенную программу, так и находящуюся в разработке. Тем самым предложенная концепция принятия решений после апробации на реальных данных призвана стать более универсальной, точной и удобной для прикладных задач альтернативой при оправданном, на наш взгляд, повышении вычислительной сложности.

Предложена модель эволюции нанорельефа поверхности под действием облучения газовыми кластерными ионами. Модель основана на рассмотрении индивидуальных столкновений кластеров с поверхностью. Определяется количество вещества, распыляемого из области столкновения, и эффективность его переосаждения на другие элементы поверхности. Показана работоспособность модели при сравнении с экспериментальными данными. Исследованы этапы сглаживания модельного гармонического рельефа. Предложена новая мера эффективности сглаживания поверхности.

Цель работы состояла в прямом наблюдении и дальнейшем анализе дефектов (микротрещин), развивающихся в объеме образца природного гетерогенного материала под действием одноосной сжимающей нагрузки. Для детектирования дефектов в объеме использовалась рентгеновская компьютерная микротомография. Особенность экспериментов состоит в том, что выполнялась томографическая съемка образца, находящегося под действием нагрузки. На основе анализа томографических сечений были построены трехмерные модели дефектной структуры и вычислена фрактальная размерность системы микротрещин. С помощью модели дискретных элементов проведены численные эксперименты по разрушению образцов гетерогенных материалов. Исследовано изменение фрактальной размерности очагов разрушения в процессе их роста. Установлено хорошее согласие результатов компьютерного моделирования и лабораторных экспериментов, что позволяет говорить об адекватности предложенной модели.