Архив статей журнала
Рассмотрены критерии оценки эффективности процесса трелевки при лесозаготовках. Цель состоит в выборе оптимального типа и грузоподъемности машин для обеспечения эффективного трелевочного процесса с минимальными экономическими затратами. Обоснована недостаточность показателя прибыли для оценки эффективности трелевки, предложено наряду с ним рассматривать конкретное время, затраченное на выполнение процесса трелевки, включая анализ времени, затраченного на перемещение, погрузку и разгрузку. Соотношение этих составляющих требуемого времени оказывает существенное влияние на производительность погрузочнотранспортных машин и стоимость трелевки. Обоснование критериев оценки исходит из аналитических зависимостей, полученных в результате сравнения различных вариантов трелевки с использованием различных типов и грузоподъемности погрузочно-транспортных машин в идентичных условиях эксплуатации. Приведены формулы и выражения для расчета сокращения дистанции трелевки и затрат на сокращение времени в пути при замене погрузочно-транспортных машин различной грузоподъемности. Предлагается оценивать эффективность процесса трелевки на основе таких критериев, как пройденное расстояние, время в пути, время простоя при погрузке и разгрузке и общее время, необходимое для завершения процесса трелевки, что обеспечит всестороннюю оценку экономической эффективности процесса трелевки.
Рассмотрен специальный автомобиль C41A23 (САДКО), предназначенный для раллийных гонок. Особенностью нагрузочных режимов при движении в данных условиях являются высокие перегрузки как водителя, так и самой машины. В связи с этим для прочностных расчетов принимаются перегрузки до 7g, что обеспечивает работоспособность конструкции в данных условиях. Специальные доработки конструкции для рассмотренного образца относительно серийного составили порядка 30 %. Описан ряд технических решений, примененных в конструкции спортивного полноприводного грузового транспортного средства. Рассмотрены существующие варианты оригинальных топливных баков и специально разработанных под них кронштейнов; проанализированы два варианта разных по конструкции кронштейнов спортивного грузовика. Проведены расчеты и проанализированы максимальные эквивалентные напряжения по Мизесу в элементах конструкции. После выбора наилучшего варианта изготовлен опытный образец для установки на гоночный автомобиль.
Представлена математическая имитационная модель гидравлического привода для реализации вычислительных экспериментов в режиме реального времени. Описан подход к учету КПД гидромашин и гидропривода в целом, обеспечивающий устойчивость работы имитационной модели в переходных режимах. Показано, что разработанная модель позволяет получить качественное совпадение характеристик имитационной модели и объекта моделирования. Продемонстрирована относительная простота модели, позволяющая проводить расчеты в том случае, когда нет возможности получить точные данные о параметрах моделируемых гидромашин.
Проведена оценка влияния вторичных энергетических ресурсов на эффективность эксплуатации энергоблока АЭС. Методология исследования основана на принципе предельного энергосбережения. Регенеративный подогрев питательной воды является мощным фактором повышения тепловой экономичности АЭС. В качестве направления по использованию вторичных энергоресурсов второго контура была выбрана регенерация. Рассмотрены задачи по определению предельных характеристик, показывающие эффективность эксплуатации энергоблока, и проведено их сравнение с реальными значениями энергоблока № 3 с реактором ВВЭР-1000 Калининской АЭС. Рассмотрены варианты с различной мощностью работы блока с условной электрической мощностью от 750 до 1070 МВт. Предложены для анализа две целевые функции по оценке эффективности энергосбережения в регенеративных системах регенеративного подогрева воды. Предложенные целевые функции позволят составить технико-экономические рекомендации к повышению эффективности эксплуатации энергетического оборудования и систем и полезно использовать подведенную энергию при производстве электрической и тепловой мощностей.
Представлен анализ систем компенсации давления (СКД) в первом контуре реакторных установок с ВВР, использующихся на отечественных и зарубежных судах. Проведено сравнение систем с точки зрения габаритов, точности поддержания давления, переноса и распределения радиолитических газов, влияния на водно-газовый и химический режим теплоносителя. Разработана методика оценки распределения радиолитических газов в воде первого контура и оборудовании СКД, приведены варианты дегазации теплоносителя для обеспечения безопасной эксплуатации установок. Представлена иллюстрация происходящих процессов, определены приоритеты систем по рассмотренным параметрам, которые могут способствовать обоснованному выбору оптимальных вариантов систем компенсации перспективных реакторных установок для судов и атомных станций малой мощности.
Исследуются возможности сверточных нейронных сетей в задаче распознавания дефектов гранул ионообменных сорбентов ядерного класса: трещин, сколов. Показано, что использование предобученной нейронной сети позволяет обучить полносвязный классификатор даже для случая критически малого набора обучения. Демонстрируется эффективность обучения нейронной сети при малой обучающей выборке для распознавания дефектов. Предложен вариант объяснения эффективности обучения при малом обучающем наборе данных. Приводятся вероятности, с которыми сеть классифицирует тот или иной дефект, а также указываются предсказательные вероятности, ниже которых результат работы сети можно считать сомнительным. Рассматриваются перспективы использования сверточных нейронных сетей в задаче бинарной классификации дефектов гранул ионообменных сорбентов
Дано описание веб-приложения для удаленного взаимодействия с базой данных наблюдений апвеллингов, содержащей информацию о собранных из литературных источников случаях подъемов глубинных вод к поверхности водоемов. Рассмотрены поля базы данных, схема работы приложения, входящие в него структурные элементы, приведены примеры реализации графического интерфейса. Разработанный программный продукт может применяться при разработке устойчивых стратегий использования природных ресурсов прибрежных зон и оптимизации экономической деятельности на шельфе.
Рассмотрена задача распределения ресурсов для обеспечения информационной безопасности корпоративных проблемно-ориентированных информационных систем в течение определенного времени (периода). В реальной ситуации ее математическая модель сводится к задаче дискретной оптимизации – модифицированной задаче о назначениях, к которой неприменимы алгоритмы и методы решения, используемые в классическом варианте. Для поиска оптимального решения при определенных условиях применим эвристический метод, основанный только на знании изначальной стоимости средств защиты информации. Проанализированы частные случаи выбора оптимальной стратегии решения и условия, при которых она будет квазиоптимальной. Показана эффективность использования данной стратегии.
Представлены теоретические основы построения алгоритма однопедального управления движением электробуса и результаты виртуального исследования, подтверждающего его энергоэффективность. Методом имитационного математического моделирования исследованы закономерности определения уставок крутящего момента тягового электропривода с помощью только педали хода. Для этого формируются уставки запрашиваемого момента электродвигателя с учетом скорости движения, а также других условий и характеристик транспортного средства. Реализация такого закона позволяет водителю снизить энергопотребление за счет управления машиной, позволяющего двигаться по инерции (накатом) и максимально использовать рекуперативное торможение с минимальным задействованием рабочей тормозной системы. Исследование выполнено в программном комплексе Matlab Simulink. Предложенный закон тягового и рекуперативного крутящего момента тягового электропривода, режима выбега для разработки системы управления тягового привода может быть использован для повышения энергоэффективности электротранспорта.
Представлены результаты разработки прототипа гибридного трехосного мотовездехода на базе серийного образца, осуществлен выбор и обоснование конструктивных и технических решений по реализации гибридного привода мотовездехода за счет добавления модульной конструкции третьей оси с грузовой платформой. Обоснованы преимущества выбранной схемы привода, связанные с улучшением проходимости, удобством эксплуатации и управления. Приведены математические уравнения схем трансмиссии для моделирования, алгоритмы управления и результаты исследования влияния гибридной схемы на энергоэффективность мотовездехода. Отражены результаты практической реализации конструктивного исполнения мотовездехода с колесной формулой 6х6 и модулем электропривода, обеспечивающего повышение проходимости, грузоподъемности и уве-
личенный запас хода.
Рассматривается моделирование сложного процесса деформации грунта под колесом. Для повышения точности расчетов при имитации прочностных свойств грунта выбран метод численного моделирования на базе дискретных элементов. Представлено взаимодействие жесткого колеса (шина имеет рисунок протектора, но не деформируется при контакте с опорой) с несвязным грунтом типа сухой песок. Выделены два совместно протекающих физических процесса под движущимся колесом: осадка грунта и его плоскостной сдвиг. Пятно контакта колеса имитируется в виде жесткого штампа с равновеликими площадями (круглой и эллиптической). Рассмотрены два случая: гладкая поверхность штампа и контактирующая поверхность с геометрическим рисунком. При расчетах учитываются разные соотношения сдвигающей Px и вертикальной Pz нагрузок, действующих на штамп(0,1… 0,8). Результаты расчетов показали, что применение численного метода дискретных элементов позволяет не только рассчитывать параметры контакта, но и визуализировать реальные физические процессы, происходящие в пятне контакта штампа-колеса с грунтом.
Проведен анализ конструкции несущих систем пикапов, данных статистики аварий с их участием и нагрузочных режимов при испытаниях по разным правилам оценки пассивной безопасности. Разработан и обоснован режим нагружения специально для грузопассажирских автомобилей пикапов с учетом воздействия грузов на заднюю стенку кузова автомобиля при фронтальном столкновении. Сравнены преимущества и недостатки двух методов моделирования по данному режиму нагружения – фронтальный удар и салазковое испытание. Моделирование осуществлялось с помощью программного комплекса LS-DYNA. Во время замедления пиковое ускорение груза составляет около 12 g. По результатам виртуального испытания груз внедрялся в кабину на глубину более 1500 мм, полностью уничтожая возле стенки жизненное пространство пассажиров. Требуется разработать конструкции кабины и грузовой платформы, применяя разные материалы, в том числе, композиционные и новые технологии соединений для обеспечения прочности, жесткости задней стенки кабины пикапа, а также пассивной безопасности.