Здесь преставлен полный список документов загружаемых вами в библиотеку. Ищете какой-либо документ, но не помните, в какой папке он находится? Для таких случаев есть удобная фильтрация, которая поможет вам быстро найти нужный документ, независимо от того, в какую папку он был загружен.
Эффективным направлением строительства конструктивных слоев дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог является технология дисперсного армирования цементогрунтовых композиций волокнами фибры с получением фиброцементогрунта. В целях исследования прочностных показателей проведены лабораторные испытания прочности на сжатие и прочности на растяжение при раскалывании фиброцементогрунтовых образцов на основе природного грунта - суглинка тяжелого песчанистого различных составов с содержанием портландцемента от 4 до 8 % по массе сухого грунта, добавки базальтового фиброволокна от 0 до 4 % от массы сухого грунта с длиной волокон от 5 до 45 мм. Установлено, что прочностные показатели фиброцементогрунта зависят от содержания не только портландцемента, но и базальтового фиброволокна и длины его волокон. Для достижения максимальных показателей прочности на сжатие и прочности на растяжение при раскалывании фиброцементогрунта оптимальное содержание базальтового фиброволокна составило 2,0-2,5 % от массы сухого грунта при длине волокон 25 мм и при содержании портландцемента от 4 до 8 % от массы сухого грунта. Добавка базальтового фиброволокна 2,0 % от массы сухого грунта при длине волокон 25 мм позволяет увеличить прочность на растяжение при раскалывании (от 12,5 до 21,2 %) и прочность на сжатие (от 7,9 до 17,4 %) по сравнению с цементогрунтом с содержанием от 4 до 8 % портландцемента без добавки фибры. Наибольшая эффективность добавки фиброволокна проявляется в увеличении прочности на растяжение при раскалывании и, следовательно, трещиностойкости фиброцементогрунта. Кроме того, эффективность фиброволокна увеличивается при повышении содержания в составе фиброцементогрунтовой смеси портландцемента, что обеспечивает условия для формирования прочной структуры цементогрунтовой матрицы, способной устойчиво удерживать волокна.
Рассматривается расслоение по сопутствующим диагнозам статистики выздоровлений от Ковид-19 для города Иркутска за 2020-2021 гг. Предыдущее исследование было проведено без учета такого расслоения. Рассмотрены различные варианты аппроксимации реальной статистики гауссовой и лоренцевой функциями, гамма-распределением, кривыми Джонсона. Показано, что расслоение статистики выздоровлений улучшает аппроксимацию гауссовой и лоренцевой функциями по сравнению с интегральной статистикой, причем построение приближения на основе лоренцевой функции всегда лучше описывает реальную статистику. Оценки математического ожидания и дисперсии на основе статистических данных согласуются с оценками этих величин на основе гауссовой аппроксимации статистики методом наименьших квадратов, т. е. подходы являются эквивалентными. При этом расчеты критерия «Хи-квадрат» Пирсона отклоняют гипотезу о соответствии эмпирических данных предполагаемому теоретическому распределению. Поэтому нельзя говорить о нахождении функции распределения, а лишь об аппроксимации статистики некоторыми видами кривых. Подгонка эмпирических данных гауссовой и лоренцевой функциями осуществлялась по методу наименьших квадратов. В целом погрешность аппроксимации вследствие расслоения статистики по сопутствующим диагнозам уменьшается с 6 до 3 %.
Рассмотрены промежуточные результаты национальных проектов на территории субъектов Дальневосточного федерального округа. Основываясь на Указе Президента Российской Федерации от 07.05.2018 № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года», для достижения целей была определена необходимость разработки национальных проектов по 12 направлениям. На основе реализации данных проектов созданы региональные программы по развитию территории ДФО. Актуальность определяется необходимостью мониторинга результатов исполнения данных проектов в субъектах Российской Федерации.
Эффективность освоения лесосырьевых баз зависит от развития и транспортно-эксплуатационного состояния лесовозных автомобильных дорог. Одной из главных проблем строительства автомобильных дорог в лесной зоне является недостаток основных дорожно-строительных инертных материалов - песка, щебеночно-песчаных смесей, щебня, что значительно удорожает стоимость и увеличивает сроки работ. В данных условиях применение технологии строительства дорожных одежд из местных укрепленных грунтов позволяет частично или полностью избавиться от необходимости использования инертных дорожно-строительных материалов и таким образом существенно снизить стоимость и увеличить скорость строительно-монтажных работ. После освоения лесных участков временные лесовозные дороги подлежат рекультивации. При этом цементогрунтовые слои дорожных одежд целесообразно повторно использовать в качестве дорожно-строительного материала. В статье представлен способ повторного использования цементогрунтовых слоев рекультивируемых конструкций дорожных одежд для устройства новых лесовозных автомобильных дорог. Проведено исследование физико-механических свойств регенерируемой грунтовой смеси на основе гранулята, полученного после фрезерования цементогрунтовых слоев конструкций лесовозных автомобильных дорог. На основании результатов лабораторных испытаний прочности на сжатие, прочности на растяжение при раскалывании и коэффициента морозостойкости регенерируемой грунтовой смеси различных составов доказана возможность использования и получены оптимальные составы смеси цементогрунтового гранулята совместно с добавками портландцемента, золы-уноса ГРЭС, местных грунтов и воды для устройства слоев оснований и покрытий дорожных одежд. В целях повышения трещиностойкости регенерируемой грунтовой смеси предложено использование добавок фибры. Установлено увеличение физико-механических показателей регенерируемой грунтовой смеси с добавкой фибры на основе базальтового волокна и золы-уноса ГРЭС. Доказана эффективность применения добавок фибры и золы-уноса ГРЭС в составе регенерируемой грунтовой смеси для устройства дорожных одежд лесовозных автомобильных дорог.
В статье рассмотрены зоны с особыми условиями использования территории (ЗОУИТ), находящиеся в границах микрорайона Иркутск-2. Проведен анализ влияния таких зон на экологическую обстановку и перспективы развития территории. Особое внимание уделяется комплексному развитию территории или развитию застроенных территорий как способу обеспечения сбалансированного и устойчивого развития микрорайона.
В Российской Федерации весьма остро стоит вопрос повышения экологической эффективности лесопользования, иначе говоря, снижения техногенной нагрузки на лесные экосистемы. И, прежде всего, снижения негативного воздействия движителей лесных машин на почвогрунты. При этом речь идет не только о повреждениях почвогрунтов, возникающих при проведении рубок спелых и перестойных лесных насаждений, но и о повреждениях, наносимых при проведении различных лесохозяйственных мероприятий, включая лесовосстановительные работы, рубки ухода за лесом и т. д. В ряде случаев, например, в особо защитных участках леса лесосечные и лесохозяйственные работы не проводятся, но может возникнуть необходимость прохождения через них техники для того, чтобы добраться до находящихся за ними лесных участков, например, для борьбы с лесными пожарами и т. д. В таких случаях необходимо практически полностью исключать негативное воздействие движителей лесных машин на почвогрунты при перемещении машин и персонала. Хорошими защитными свойствами для решения рассматриваемой задачи обладают сборно-разборные дорожные конструкции. В статье представлены результаты сравнительных испытаний различных вариантов сборно-разборных дорожных конструкций с точки зрения их возможностей защитить почвогрунты от негативного воздействия движителей лесных машин. Результаты исследований коррелируются с ранее полученными результатами предшественников в других природно-производственных условиях.
Предложена методика, основанная на использовании гибридного метода оптимизации, для решения задачи выбора признаков для регрессионной модели Кокса. Используемый гибридный метод оптимизации включает в себя работу двух метаэвристических методов: алгоритма муравьиной колонии и генетического алгоритма. Алгоритм муравьиной колонии является базовым алгоритмом, решающим основную задачу оптимизации. Генетический алгоритм решает задачу поиска оптимального набора параметров муравьиного алгоритма, улучшая его работу. Метод модифицирован и адаптирован для решения рассматриваемой задачи. Ключевой особенностью адаптации является отложение феромонов на вершинах, а не на ребрах графа, а также способ вычисления оценки эвристической информации о каждой вершине. Построена целевая функция приспособленности, определяющая качество решений задачи выбора признаков и основанная на оценке работы модели Кокса с выбранным набором параметров. Индекс соответствия (c-индекс) использован в качестве оценки модели Кокса. Показана работоспособность методики с помощью реализованной программы на примере базы рецидивов преступлений. Для используемой базы получены наиболее значимые наборы признаков, оказывающих наибольшее влияние на качество обучения модели анализа выживаемости.
Изучены возможности применения методов процессной аналитики (Process Mining) с целью анализа активности студентов на основе данных цифровых следов, которые студенты оставляют в системах управления обучением (LMS). Рассматривается специфика алгоритмов интеллектуального анализа процессов, которые могут быть использованы для анализа образовательных процессов, а именно эвристический и индуктивный алгоритмы как наиболее эффективные для построения моделей и подходящие для использования с целью анализа образовательных данных. Работа заключалась в создании способа применения алгоритмов процессной аналитики для выявления кластеров учащихся со схожими моделями поведения. Разработка алгоритма анализа процессов проводилась на основе журнала событий системы дистанционного обучения Костромского государственного университета. В результате работы построены и визуализированы модели поведения студентов, включая выявление и кластеризацию студентов со схожим поведением, построение эвристических сетей, сетей Петри, графа непосредственного следования, модели BPMN и дерева решений. Анализ полученных моделей показал, что разработанный способ позволяет изучать поведенческие паттерны студентов. Предложенный способ применения интеллектуального анализа образовательных процессов можно использовать для решения вопросов повышения продуктивности образовательного процесса, раннего обнаружения проблем, особенно в контексте изменения поведения студента в системе, а также развития и оптимизации образовательных программ. Кроме того, выявлены ограничения данной системы, которые могут препятствовать ее внедрению и применению в образовательную среду вузов.
По данным четырех европейских регионов, полностью или частично входящих в арктическую зону РФ, была проанализирована связь экономических и экологических показателей за 2000-2021 гг. и построены модели. Показано, что улучшение экологической ситуации в рассматриваемый период происходило вследствие модернизации экономики, инвестиции вкладывались в переход на более эффективные технологии с меньшим воздействием на окружающую среду.
В статье приведены результаты исследования по определению влияния территориально-географического расположения участков заготовки круглых лесоматериалов на основные физико-механические показатели древесины при производстве конструкционных материалов. Для проведения исследования применяли специальные образцы радиальных разрезов ели аянской, которая произрастает в южных материковых лесах Дальнего Востока. По результатам обработки сканированных поверхностей радиальных разрезов установлено, что древесина ели аянской, произрастающей в высотных местностях Хабаровского края, характеризуется более стабильными показателями числа годичных слоев на 1 см древесины радиального разреза. Поэтому исследования свойств древесины, произрастающей на различной высоте над уровнем моря, выполнены для ели аянской, растущей в Приморском крае. Проведенные исследования показали, что толщина поздней зоны древесины ели аянской Приморского края мало зависит от высотности местности ее произрастания и составляет в среднем 0,13±0,04 мм. Установлено, что круглые лесоматериалы, заготовленные в среднегорном массиве Сихотэ-Алиня Приморского края, по показателю плотности соответствуют требованиям ГОСТ 33080-2014 и могут быть использованы при производстве пиломатериалов конструкционного назначения. При этом класс прочности пиломатериалов по показателю плотности «марка С» ограничивается классом С24, и «марка Т» - классом Т14, поскольку значение средней плотности древесины ели аянской на исследуемых территориях не превышает 450 кг/м3. В целом пиломатериалы, производимые из бревен, заготовленных в условиях высотности местности в пределах 200…650 м над уровнем моря, можно классифицировать как конструкционные по физико-механическим показателям при соблюдении нормированных ограничений пороков и строения древесины, учитываемых при визуальной сортировке.
Приводы многоцилиндровых сушильных частей бумагоделательных машин содержат промежуточный (паразитный) шестеренный привод, который передает вращение и крутящие моменты от приводной шестерни к шестерням сушильных цилиндров группы. Одновременно с шестеренным приводом сушильные сетки, получая вращение от сушильных цилиндров, приводят во вращение сетковедущие валы. Таким образом, в сушильных частях применяют две последовательно работающих передачи, шестеренную для вращения сушильных цилиндров и сеточную - для вращения сетковедущих валов. Широкое применение синтетических сушильных сеток позволяет отказаться от паразитного шестеренного привода, заменив его сеточным. Замена паразитного шестеренного привода сеточным значительно сокращает количество зубчатых передач и снижает энергоемкость приводов. В работе исследовано влияние изменения длины сетки сушильной части бумагоделательной машины от температуры, времени и силы нагружения сетки. Рассмотрены свойства синтетических сеток, в том числе данные о допустимой нагрузке сеток. Показан расчет перехода из размеров натуральной сетки к модели-образцу. Для эксперимента приведены расчет необходимых времени, температуры и нагружения в соответствии с натуральными режимами работы сеточной части бумагоделательной машины. Проведен статистический анализ обработки полученных данных. Выполнен пересчет данных экспериментальной модели к натуральной сетке. Как отмечено в выводах, переход от экспериментальных данных увеличения длин и к увеличению длины сетки сушильной части выполнен с применением передаточной функции, включающей масштабы подобия. Получены следующие предельные значения увеличения длины сетки сушильной части: мм = 1,288 м; мм = 2,014 м. Перемещение сетконатяжного вала для начального натяжения равно 2,07 м, а относительное начальное удлинение сетки составляет 6,7 %.
Твердофазная экстракция (ТФЭ) и газовая хромато-масс-спектрометрия (ГХ-МС) - это известный тандем высокочувствительных методов, позволяющий определять органические микропримеси в природных водах. Однако при его применении исследователь может столкнуться с рядом проблем, которые влияют на конечный результат. В настоящей работе рассматриваются проблемы использования ТФЭ и ГХ-МС для анализа органического вещества (ОВ) в природных водах и предлагаются пути их решения.
Объектом исследования является новый методологический подход к гранулированию информации, а также к построению и применению гранулярных моделей вычислений как к новому математическому и методологическому инструментарию повышения точности идентификации и оценки уровня вредоносной активности в инфраструктуре Умного города. Предложенный подход основан на практическом приложении элементов теории нечетких множеств в сочетании с элементами информационного гранулирования к задачам оценки признаков вредоносной активности. Произведен подробный анализ отличительных черт этого подхода, определяющих целесообразность и условия его применения для идентификации и оценки уровня вредоносной активности в инфраструктуре Умного города. Изучены и описаны теоретические аспекты применения гранулирования информации и гранулярных моделей вычислений в задачах оценки вредоносной активности, сочетающей различные признаки для различных категорий потенциальных угроз инфраструктуре и субъектам Умного города: категорий «кибератака», «вредоносная вирусная угроза» или «утечка (потеря) данных». Проведен анализ особенностей предложенного подхода, позволяющего учитывать мнения экспертов и устранять нечеткость, связанную с зашумленностью, неупорядоченностью и неформализованностью данных наблюдения, собираемых и предварительно обрабатываемых в интересах оценки угроз и последствий негативного проявления вредоносной активности. Выработана и детально изложена последовательность вычислений и аналитические выражения для расчета оценочных значений признаков наличия вредоносной активности для различных категорий потенциальных угроз инфраструктуре и субъектам Умного города. Подход предполагает практическую возможность оценки признаков вредоносной активности с использованием информационных гранул, образованных на основе учета минимального численного расстояния между значениями функций принадлежности, характеризующими нечетко заданные данные о наличии либо отсутствии наблюдаемых признаков (атрибутов) вредоносной активности, а также гранулярного суммирования и определения функции следа гранулярной суммы. При этом предложенный подход позволяет получать оценки признаков вредоносной активности, адекватные задачам мониторинга политики безопасности Умного города и в конечном итоге обеспечивает повышение достоверности проактивного контроля угроз и анализа возможных последствий негативного проявления подозрительной активности.
В настоящей работе рассмотрены результаты анализа почвенных проб, отобранных на разном удалении от автомобильной дороги с учетным номером 99К-11, расположенной вблизи границы кластерного участка «Центральный» заповедника «Бастак». По результатам исследования цинк, свинец и марганец выявлены преимущественно в верхних 5 см почвенного профиля, в то время как железо встречается во всех пробах по всему профилю. Содержание некоторых компонентов превышает значение их содержания в земной коре.
Рассматривается задача теории расписаний с дополнительным условием - необходимостью выбора альтернативной цепочки операций в техпроцессах изделий. Предлагается двухэтапный алгоритм планирования, первый этап которого - выбор подходящих по некоторому критерию цепочек операций из заданных альтернатив, после чего задача сводится к классической задаче JSSP (Job-Shop Scheduling Problem). На втором этапе происходит расстановка на машины выбранных производственных операций с учетом порядка технологического процесса и иных ограничений. В качестве критерия оптимизации выбрана минимизация времени переналадок на производстве. Описание алгоритма и его реализация приведены на примере кабельной промышленности (производство жгутов проводов). Оба этапа планирования реализованы на основе жадных алгоритмов, приведены результаты тестовых замеров на различных объемах данных (до десятков тысяч операций). Реализация выполнена на языке C# 10 с использованием свободной платформы .NET 6. Вектором дальнейших исследований является реализация более сложных алгоритмов (в частности, на основе эволюционных методов) с целью получения более оптимальных планов.
Комплексное использование древесного сырья, получение возобновляемых биоэнергоресурсов - это современный тренд лесной промышленности развитых стран. Производство щепы из лесосечных отходов - один из технологических элементов рационального, экономного природопользования в интересах повышения выхода полезного валового продукта с единицы лесной площади и снижения негативного экологического влияния лесозаготовок. В работе рассмотрен вопрос моделирования технологического процесса производства щепы из лесосечных отходов посредством применения мобильных рубительных машин. Актуальность имитационного моделирования объясняется существенными преимуществами, реализуемыми в современных графоаналитических пакетах программ, а также ограничениями, связанными с возможность и экономической целесообразностью натурного физического эксперимента с реальными машинами. В статье кратко приведена информация о работах других авторов в предметной области исследования. Имитационная модель работы мобильной рубительной машины разработана в среде имитационного моделирования AnyLogic. Имитационная модель является комбинированной агентно-дискретно-событийной моделью. В работе представлен алгоритм взаимодействия рубительной машины, транспортера щепы и предмета труда. Модель предусматривает возможность варьирования значительного числа факторов в интересах адаптации к конкретным лесоэксплуатационным и технологическим условиям. Применение разработанной имитационной модели позволяет провести программную симуляцию процесса очистки лесосеки от отходов в виде порубочных остатков посредством их переработки на щепу с последующим перемещением на склад хранения. Имитационный эксперимент позволяет оценить степень влияния различных факторов на целевые показатели производительности, загруженности и затрат на производство. Материалы работы могут использоваться для совершенствования технологий очистки лесосек, принятия решений при определении состава и сочетания технологического оборудования, необходимого для производства щепы на лесосеке.
Выполнена систематизация проблем создания общественных пространств на примере городского округа «Город Хабаровск». Результаты исследования могут быть использованы органами государственной власти и местного самоуправления для разработки документов стратегического городского планирования и их актуализации.
При разработке высокоавтоматизированных и беспилотных транспортных средств автоиндустрия столкнулась с новым комплексом проблем, связанным с необходимостью стандартизации элементов систем автоматизированного вождения и определения правил их испытаний и сертификации. В связи с ускорением научно-технического прогресса и развитием новых технологий применяемые ранее стандарты стали устаревать по мере накопления практики их применения, а иногда и до утверждения того или иного технического регламента. В этих условиях перспективным техническим и юридическим решением может стать применение нечеткой логики в инструментах агрегации и управления экспертными знаниями в процессах сертификации и испытаний высокоавтоматизированных транспортных средств и элементов систем их автоматизированного управления. В нечетких моделях принятия решений используются типовые нечеткие ситуации, которые формируют каталоги сценариев для проведения испытаний автомобилей и их систем. Таким образом может формироваться база знаний экспертной системы, в которой инженеры по знаниям применяют набор параметров сценария испытания или эксперимента, для испытаний и имитационного моделирования. Определение параметров нового сценария, их схожесть с ранее формализованными сценариями и решение о включении того или иного сценария в каталог сценариев остается за экспертами. Применяемые на современном этапе подходы к формализации знаний экспертов не приемлемы для создания баз знаний под управлением систем управления большими данными или искусственными нейронными сетями, за которыми ближайшее будущее в развитие экспертных систем. Предлагается метод, с помощью которого инженеру знаний, администрирующему экспертную систему, можно автоматизировать создание каталога «нечетких» сценариев испытаний и имитационного моделирования систем посредством автоматического поиска максимального значения принадлежности состояний этих систем к картам и каталогам сценариев, с заданной экспертом вероятностью, с использованием методов машинного обучения.
Колесные тракторы, использующиеся в лесозаготовительном производстве, сельском и лесном хозяйстве, отличаются большой вариативностью конструктивных параметров и эксплуатационных характеристик. От них напрямую зависят показатели экологической эффективности - воздействия техники на окружающую среду (например, вес машины и параметры движителя определяют глубину колеи и уплотнение почвогрунта) и эксплуатационной эффективности - производительности, энергоемкости (так, например, грузоподъемность и грузовая скорость машины во многом определяют время цикла трелевки). Подбор техники, наилучшим образом совместимой с природно-производственными условиями, параметры которой обеспечивают требуемые показатели экологической и эксплуатационной эффективности, является нетривиальной научно-практической задачей. Для упрощения процесса принятия решений при выборе машин предложены различные классификации техники, что позволяет рассматривать не каждую конкретную модель, а определенный класс с учетом типа природно-производственных условий. В настоящей статье проанализированы сведения о 102 моделях колесных тракторов с формулой 4х4. При обработке данных использован алгоритм кластеризации данных k-средних с метрикой Евклида (k-means). Число кластеров подобрано итерационным путем на основе результатов анализа функции суммарной ошибки разбиения объектов на кластеры (метрика inertia). Программа для проведения расчетов подготовлена на языке Python; расчеты выполнены в среде Google Colab, использована библиотека sklearn. Классификация предложена на основе обобщения результатов разметки объектов.
В работе рассмотрена и проанализирована структура естественных ландшафтов города Хабаровска на уровне типов местности. В пределах города на основе геолого-геоморфологических различий выделено 8 типов местности, характеризующихся различной антропогенной нагрузкой. Для оценки структуры естественных ландшафтов и антропогенной нагрузки составлена карта городских ландшафтных комплексов в масштабе 1:10 000.
Рассматривается управление процессом обслуживания высокотехнологичного оборудования. Описывается механизм эксплуатации, обслуживания и ремонта элементов оборудования и наличие высококвалифицированного персонала, способного выполнять определенные виды работ. Функционирование сети Петри отражает процесс использования и обслуживания высокотехнологичного оборудования. Сеть Петри исследует события, которым соотносят определенные переходы. Рассматриваются условия срабатывания переходов, описываются связи между позициями и переходами. Каждая позиция выбранного множества соответствует видам анализируемого высокотехнологичного оборудования, выполняемым регламентным работам и бригадам, осуществляющим эти работы. Для моделирования процессов функционирования сети Петри формируется функция переходов, позволяющая определять новые состояния сети, получаемые при срабатывании какого-либо перехода. Описаны правила функционирования сети Петри. Реализуются разрешенные переходы, у которых в каждой позиции на входе метки имеются ненулевые значения. Срабатывание перехода осуществляется не обязательно в ближайший разрешенный момент времени. Исследуются изменение состояния сети Петри и ее маркировки при реализации различных переходов и изменении порядка их осуществления. При выполнении любого перехода происходит изменение маркировки рассматриваемой сети Петри. Метки в каждой позиции на входе реализуемого перехода снижаются на единицу, а в каждой выходной позиции увеличиваются на единицу, причем прибавление фишек на выходных позициях и уменьшение на входных происходит одновременно. Для описания процесса функционирования сети Петри применяется матричный подход. В качестве рассматриваемого оборудования могут выступать летательные аппараты, транспорт, станки и т. д. В итоге рассматривается механизм эксплуатации, обслуживания и ремонта элементов оборудования в виде параллельных процессов, которые протекают в рассматриваемой системе независимо друг от друга.
Изменение свойств материала в процессе физико-механической обработки может существенно снизить рабочий ресурс производимого изделия, поэтому важно осуществлять контроль качества поверхностного слоя деталей. Для решения данной задачи на подшипниковых предприятиях применяются такие методики неразрушающего контроля, как травление, визуальный, капиллярный, магнитопорошковый, ультразвуковой, вибрационный, вихретоковый методы. Рассматриваются физические основы представленных методик, приводится их сравнительный анализ. Для автоматизации обработки результатов методов неразрушающего контроля поверхностного слоя деталей подшипников в рамках концепции «Индустрия 4.0» могут применяться машинное зрение и подходы цифровой обработки сигналов. С точки зрения производительности и возможности интеграции в производственную систему наиболее перспективным является вихретоковый метод, результатом контроля поверхности данным способом является массив цифровых значений. Развитие современных методов анализа информации позволяет эффективно обрабатывать большое количество данных, а машинное обучение позволяет решать задачи классификации, регрессии и т. д. Приводится методологическое обеспечение разработки и применения автоматизированной системы вихретокового контроля с использованием методов машинного обучения и интеллектуального анализа данных. Рассматриваются работы ученых, посвященные обработке результатов вихретокового контроля различных объектов, в том числе деталей подшипников, отмечается, что ранее не было уделено внимание вопросу обоснованного выбора модели машинного обучения для распознавания дефектов поверхности деталей. Показана возможность применения метода медианной полировки для преобразования вихретокового сигнала. Разработка и внедрение системы распознавания дефектов подшипников на основе методологического обеспечения, представленного в данной работе, могут существенно повысить эффективность контроля качества изделий и оптимизировать технологический процесс.
Приводится краткий анализ подходов, применяемых в настоящее время для разработки программ управления, выявлены особенности их применения, преимущества и недостатки. Для исследования выбрана разработка кроссплатформенного приложения систем управления робототехническими комплексами (РТК) на примере РТК с роботами-манипуляторами МП-11. Структура системы управления включает в себя контроллер на плате Arduino Mega 2560 Pro Mini с загруженной программой низкого уровня и программу верхнего уровня. Разработка производится на платформе .NET MAUI, которая позволяет создать приложение для операционных систем Windows, Android, IOS на единой кодовой базе, т. е. один и тот же код автоматически компилируется под все операционные системы с учетом их особенностей и применяемых элементов. Подключение управляющего компьютера осуществляется по USB, мобильных устройств - по Bluetooth, при этом программно передача данных осуществляется через последовательный порт. Приведено описание режимов работы разработанного приложения, его алгоритмов функционирования с указанием особенностей выполнения для данного типа программ и внешнего вида форм с расположенными на них элементами. В программе предусмотрен ручной и автоматический режимы работы, а также управление не только РТК, но и его моделью. Ключевой особенностью данного приложения является использование единой кодовой базы и оформления для реализации настольного и мобильного приложения для различных операционных систем без использования ресурсов сети, в отличие от web-приложений.
|
|
|
В статье рассматриваются аспекты, связанные с применением нейронной сети для прогнозирования и оценки эксплуатационных характеристик шпиндельного узла металлорежущего станка. Проводится анализ применения нейронных сетей для решения задач прогнозирования состояния и проектирования конструкций сложных технических объектов. Показано планирование эксперимента с использованием языка Python с реализацией применения генератора псевдослучайных чисел Вихря Мерсенна и описан этап сбора экспериментальных данных для обучения нейронной сети. Приводится настройка модуля Neural networks математического пакета Statistica, в котором осуществлялись построение и обучение нейросети. Показан алгоритм выбора наилучшей нейронной сети по критериям ее производительности и ошибки обучения на тестовом множестве. Выбрана сеть со структурой на основе многослойного персептрона, прогнозирующая работу шпиндельного узла с учетом взаимного влияния факторов - частоты вращения шпинделя (n), времени работы станка (tm) и нагрузки на передний конец шпинделя (P) на выходные переменные - температуру наружного кольца подшипника (T), радиальное биение (Δ) и упругое смещение переднего конца шпинделя (E). Математическая оценка данной сети показала весьма высокую корреляционную связь для переменных T и E и заметную для Δ. При анализе чувствительности переменных видно высокое влияние переменной n и низкое, почти шумовое, - переменной tm. Средняя относительная ошибка сети на тестовом множестве не превысила 10,7 %. Приведенный пример использования построенной нейронной сети и его анализ доказали высокое качество сети со средней относительной ошибкой по отдельным переменным, не превышающей 9,8 %.
Проектирование роботизированных и беспилотных транспортных средств включает этап виртуального ввода в эксплуатацию, обеспечивающего анализ работы объектов с помощью цифровых двойников. Проведение большого числа экспериментов на моделях обусловливает использование методов оценки полученных результатов для выбора лучшего проектного решения. Предложена методика многофакторного анализа эффективности работы комплекса автономных транспортных средств (АТС) агропромышленного назначения. Многофакторный анализ выполняется на этапе виртуального ввода в эксплуатацию с целью раннего планирования мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту. Использован метод анализа среды функционирования для сравнительной оценки различных сценариев эксплуатации. Метод базируется на решении комплекса оптимизационных задач линейного программирования. Предложено формальное описание сценариев виртуальных испытаний. Методика многофакторного анализа реализуется в процессе виртуальных испытаний с использованием системных моделей оптимального назначения и имитационного моделирования АТС. Разработана процедура виртуальных испытаний АТС, включающая поэтапное моделирование и многофакторный анализ. Определены множества входных и выходных ключевых параметров АТС и анализируемых сценариев. Предложено выполнять последовательно две задачи оценки эффективности. Первая задача заключается в сравнительной оценке эффективности отдельных АТС и определении границы их эффективности. Решение второй задачи позволяет оценить эффективность сценариев эксплуатации системы АТС. Получены целевые значения изменения ключевых параметров АТС и сценариев эксплуатации, приводящие к повышению эффективности эксплуатации и технического обслуживания. Проведение многофакторного анализа результатов виртуальных испытаний позволяет сформулировать требования и рекомендации при проектировании систем технического обслуживания АТС.
Целью данного исследования является повышение эффективности энергообеспечения технологических процессов в лесном комплексе путем разработки автономного источника энергии на древесном топливе. В работе выполнен обзор применяемых технологий и перспективных разработок в мире и в России для производства электрической энергии на основе древесного топлива на электростанциях малой мощности. Выявлена перспективность применения энергоустановок на основе газовых турбин для преобразования энергии древесных отходов лесозаготовок и лесопиления с целью производства электрической энергии - как использующих продукты прямого сгорания древесины, так и с использованием промежуточной газификации твердого древесного топлива. Также рассматривался вопрос перспективности применения в лесном комплексе оборудования с электрическим приводом вместо двигателя внутреннего сгорания на традиционном моторном топливе. Для достижения поставленной цели в работе решались задачи имитационного моделирования мини-электростанции на древесных отходах. Полученные результаты имеют практическое значение для прогнозирования показателей автономных источников энергии в лесном комплексе на основе газовых турбин и турбин органического цикла Ренкина на древесном топливе при работе в различных условиях окружающей среды. Результаты имитационных экспериментов в виде основных технологических параметров и параметров эффективности мини-электростанции на генераторном газе из древесины могут быть использованы при проектировании подобных энергоустановок, обосновании целесообразности их разработки, а также применения на том или ином объекте лесного комплекса при определении возможного эффекта от замены энергоустановок на невозобновляемом топливе. В результате численных экспериментов определены давления, температуры, расходы рабочих тел тепловых двигателей и теплоносителей, мощности и КПД мини-электростанции. Определены зависимость параметров от температуры наружного воздуха, а также влияние приставки органического цикла Ренкина на КПД газотурбинной установки.
В аспекте решения проблемы неэффективности сложной информационной системы (ИС) управления государственными финансами рассматривается необходимость развития методологии системного анализа и моделирования сложной ИС. На основе синтеза положений теории систем, теории организации, теории принятия решений и теории управления были предложены основные определения отдельной теории, ее аксиомы и основные принципы оценки эффективности сложной ИС. Ключевым свойством управления сложной ИС обозначена адаптация, качественная настройка которой может усилить полезный эффект сложной системы за счет разработки общесистемной стратегии управления. Приведенные концептуальные описания адаптационного процесса управления указывают на необходимость непрерывного моделирования системы, на создание моделей управления функционированием и развитием сложной ИС как экосистемы, где приоритет в принятии решений должен быть сконцентрирован на синергетическом эффекте от бенчмаркинга, интеграции и централизации. За счет расширения научных знаний о категории эффективности сложной ИС результаты исследования позволят в дальнейшем на практике разрешать некоторые трудности и противоречия в управлении развитием сложной ИС управления государственными финансами.
Создание гибридных энергокомплексов - важное направление, позволяющее повысить надежность, экологическую и экономическую эффективность электроснабжения потребителей. Гибридные энергокомплексы внедряются в изолированных и труднодоступных районах, а также в районах с низкой надежностью электроснабжения или высокой стоимостью электроэнергии. Выбор состава оборудования гибридных энергокомплексов является многокритериальной задачей, так как сопряжен с учетом экономических, технических, экологических факторов. В статье предлагается подход к оптимизации состава оборудования гибридного энергокомплекса на основе генетического алгоритма и метода простого аддитивного взвешивания. Генетический алгоритм обеспечивает формирование конфигураций гибридного энергокомплекса и поиск оптимального или близкого к нему решения. Метод простого аддитивного взвешивания используется для многокритериального оценивания конфигураций, формируемых генетическим алгоритмом. Для расчета показателей гибридного энергокомплекса разработана имитационная модель его функционирования на основе системы правил. Имитационная модель учитывает технологические ограничения оборудования и замену компонентов гибридного энергокомплекса. В результате применения модели оцениваются технические, экономические и экологические показатели функционирования за рассматриваемый период с часовой детализацией. Предложенный подход к выбору состава оборудования гибридного энергокомплекса реализован в среде разработки Python. Применение предложенного подхода рассмотрено на примере удаленного населенного пункта Озерпах Хабаровского края. В составе гибридного энергокомплекса рассматриваются дизельные генераторы, ветроэнергетические установки, фотоэлектрические преобразователи, аккумуляторные батареи, инверторы. В качестве критериев используются следующие показатели: нормированная стоимость производства электрической энергии, капитальные затраты, недоотпуск электроэнергии потребителям и выбросы диоксида углерода. Результаты многокритериального выбора показали, что формируемые конфигурации соответствуют задаваемой структуре предпочтений лица, принимающего решения.
Автоматизированная система обнаружения депрессии представляет собой прогрессивную методику с точки зрения улучшения клинической диагностики и раннего медицинского вмешательства в случаях, когда депрессия может иметь самые серьезные последствия, вплоть до членовредительства или самоубийства. Предложен инновационный метод автоматизированного выявления депрессии, основанный на текстовых данных пациентов. Разработанный метод включает в себя современные технологии, такие как архитектура рекуррентной нейронной сети LSTM и разнообразные методы векторизации текста. Эксперименты, проведенные на общедоступных наборах данных, подтвердили высокую эффективность и точность предложенного метода по сравнению с используемыми на сегодняшний день подходами. Уникальной чертой метода является использование текстовых характеристик, что обеспечивает сохранность предоставленных пациентами данных и исключает их искажение. Данный подход не только повышает достоверность результатов, но и позволяет избежать потенциального искажения информации в процессе анализа. Разработанный метод автоматической оценки депрессивного состояния обладает высокой точностью и не требует присутствия врача, что существенно повышает эффективность процесса выявления и оценки уровня депрессии. Этот подход может стать перспективным направлением в развитии автоматизированных систем поддержки ментального здоровья, сокращая время реакции и обеспечивая более оперативное предоставление помощи. В перспективе в исследования войдут обучение модели на данных на русском языке и дальнейшая настройка методов, а также расширение использования векторизации GloVe для улучшения контекстного понимания текстовых данных. Эти шаги направлены на создание более адаптированной и эффективной системы для выявления депрессии в различных языковых контекстах.
Рассмотрено влияние катастрофических пожаров 1998 г. на содержание нитратов в воде таежных рек. Показано длительное их поступление в речную сеть.
Представлены результаты разработки цифровых моделей для определения электромагнитных влияний (ЭМВ) тяговых сетей (ТС) с разной структурой на параллельно проложенный трубопровод наземной прокладки. Для их реализации применялся программный продукт Fazonord, версия 5.3.3.0-2024, позволяющий определять ЭМВ ТС различного конструктивного исполнения на находящиеся вблизи трассы железной дороги протяженные проводящие сооружения, в частности, стальные трубопроводы. Моделирование осуществлялось для системы электроснабжения горно-перевального участка общей протяженностью 76 км. В ее состав входили следующие элементы: две линии электропередачи 220 кВ; пять ЛЭП 110 кВ и столько же подстанций с трансформаторами ТДТНЖ-40000-115/27,5/11; тяговые сети 27,5 кВ пяти межподстанционных зон. В модель ТС второй зоны был включен стальной трубопровод, проложенный на расстоянии 50 м и имеющий стационарные заземлители по краям с сопротивлением 1 Ом. Также учитывалось распределенное заземление путем формирования цепочечных схем замещения. Рассматривались следующие структуры ТС: раздельная, узловая, встречно-консольная и параллельная. Тяговые нагрузки создавались грузовыми поездами массой 4 084 и 6 000 т. Электромагнитные поля, генерируемые ТС, создавали на деталях сооружения напряжения, превышающие допустимую величину 60 В. Обеспечить их снижение можно установкой дополнительных заземлителей, увеличением ширины сближения, монтажом экранирующих проводов, а также отсасывающих трансформаторов. Предложенная методика предназначена для использования в проектировании и эксплуатации при разработке рациональных способов уменьшения ЭМВ ТС с целью обеспечения безопасности персонала и надежной работы средств защиты труб от коррозии.
Рассматриваются задача создания модели распознавания объектов на изображениях и возможные способы ее решения на примере работы с российскими дорожными знаками по ГОСТ Р 52290-2004. Проведен анализ способов построения прогностических моделей распознавания изображений, существующих решений в открытом доступе. В качестве базовой модели используется сверточная нейронная сеть. Разработана модель распознавания дорожных знаков на базе трансферной сети YOLOv7 в результате дообучения на наборе данных из российской базы изображений автодорожных знаков RTSD. Проанализированы и описаны метрики оценки качества работы созданной модели. Созданная модель отвечает требованиям качества в отношении объективных метрик, позволяет строить прогнозы с учетом специфических ситуаций в различных погодных условиях и в разное время суток для 146 различных предопределенных классов. Характеристикой класса является номер знака по ГОСТ Р 52290-2004. Модель обладает точностью предсказаний, равной 0,847 при полноте предсказаний в 0,811. Усредненная точность предсказаний модели - 0,884 при тестировании на 493 изображениях из тестовой выборки. Тестовая выборка не пересекается с обучающей, составляющей 1 842 изображения. Разработанная модель опубликована в открытом доступе как для использования в научных целях, так и для дальнейшего дообучения. Это дает возможность исследователям в данной области ознакомиться с практическим примером реализации модели, дополнить или улучшить его при необходимости. Описанный в работе метод позволит исследователям в различных предметных областях найти решение, позволяющее преодолеть ресурсные ограничения при создании высокопроизводительной и качественной прогностической модели распознавания.
Представлены результаты исследований, направленных на разработку цифровых моделей для определения режимов систем электроснабжения железных дорог (СЭЖД), оснащенных ветрогенераторами. Для реализации моделей применялись методы, базирующиеся на использовании фазных координат, что позволило обеспечить системность, универсальность и комплексность. Системный подход достигался на основе учета всех значимых свойств сложной СЭЖД и питающей электроэнергетической системы. Универсальность обеспечивалась за счет моделирования тяговых сетей, ЛЭП и трансформаторов различного конструктивного исполнения. Комплексность давала возможность определения нормальных, аварийных и особых режимов СЭЖД. Подчеркнуто, что использование ветрогенераторов может осуществляться по следующим направлениям: электроснабжение объектов, расположенных в регионах с неустойчивым энергообеспечением; повышение надежности питания потребителей, отключение которых может привести к тяжелым последствиям; обеспечение энергией объектов относительно небольшой мощности. Моделирование режимов проведено в двух вариантах. В первом рассматривалась типовая СЭЖД, в которой отсутствовали установки собственной генерации. Во втором - выполнено моделирование СЭЖД с ветрогенераторами, подключенными на шины 6 кВ тяговых подстанций. Однофазные электровозы создают значительную несимметрию на шинах 6 кВ тяговых подстанций, что может оказывать негативное воздействие на оборудование ветрогенераторов. Для ее устранения использовались пофазно управляемые источники реактивной мощности, позволяющие снизить несимметрию до допустимых пределов. Результаты моделирования показали, что на основе ветроэнергетических установок возможно уменьшить поступление электроэнергии из сетей энергоснабжающей организации, повысить надежность электроснабжения ответственных потребителей за счет резервирования ветрогенераторами, улучшить качество электроэнергии в сетях, питающих стационарные объекты железнодорожного транспорта.
Рассмотрены закономерности строения и газоносности Илань-Итунской ветви зоны разломов Тан-Лу на примере грабенов Фанжен-Бирофельдского звена. В их строении много общего, поскольку они образовались в единой геодинамической обстановке. Тем не менее, каждая структура имеет индивидуальные особенности.
Рассмотрено текущее состояние проблемы киберпреступности и выделены наиболее распространенные виды кибермошенничества. Описано понятие кибервиктимности как сочетание черт личности, характеризующее повышенный уровень склонности к тому, чтобы стать жертвой киберпреступления. Предложена процедура выявления личностных характеристик, присущих лицам с повышенной кибервиктимностью. Изучены подходы к исследованию взаимосвязи степени выраженности определенных черт характера с проявлением кибервиктимности. Рассмотрены методы психологической диагностики с целью выявления личностных качеств. Для определения количественных характеристик степени проявления черт характера с помощью 16-факторного личностного опросника Р. Кеттелла проведено тестирование выборки респондентов, в отношении которых были применены мошеннические действия в киберпространстве. Респонденты разбиты на две контрольные группы - поддавшихся действиям кибермошенников и сумевших им противостоять. Для каждого респондента получен набор стенов, описывающих степень проявления соответствующих черт характера. Поставлена задача выявления особенностей личности, наиболее характерных для респондентов каждой из контрольных групп, путем нахождения наибольшей вариации значений стенов по каждой из черт характера в разрезе рассматриваемых видов кибермошенничества. С помощью критерия Манна - Уитни проведена оценка различий в соответствующих выборках стенов, переведенных в ранговую шкалу. С помощью анализа асимптотической значимости различий в средних рангах выбраны черты характера, по которым достоверность различий максимальна, и получена матрица, позволяющая охарактеризовать склонность к подверженности определенному виду кибермошенничества наиболее выраженным проявлением именно этих черт характера. Проведено сравнение полученных результатов с опубликованными результатами исследований в данной области, выявлено их качественное соответствие. Сформировано множество личностных характеристик, значимых с точки зрения подверженности кибермошенничеству. Задано направление развития исследуемой темы.
Продолжены исследования рельефообразующей деятельности тектонических перекосов земной поверхности - тектонических движений самостоятельного типа. На примере кривунов - врезанных излучин особого подтипа, в частности - Корсаковских на р. Амур, поворотного участка р. Мая Алданская (в районе устья р. Батомга) и долины р. Тура в районе гор. Тюмень - установлено и рассмотрено устойчивое развитие геоморфосистем речных долин на участках взаимодействия (борьбы) тектонических перекосов.
В статье обоснованы оптимальные параметры элементов подрессоривания колесного трактора на основе анализа его динамических качеств методом построения модели функционирования агрегата. Колебания трактора оказывают вредное влияние на условия труда тракториста и динамическую нагруженность ходовой части, приводят к снижению производительности. В исследованиях [12; 14] при работе трактора на неподготовленной почве величина амплитуды динамических колебаний превышает на 6,3 % таковые при работе такого же трактора в условиях подготовленной почвы. Это приводит к снижению производительности на 43 %, а также снижает ресурс ходовой части на 3,1 моточаса. В работах [12; 14] обосновано, что работа тракторов в условиях повышенных динамических нагрузок, обусловленных плохим состоянием транспортного пути, приводит к ухудшению состояния транспортируемого груза. Следует отметить существование методик, например [1; 2], позволяющих с достаточной для определенного круга задач точностью оценить динамическую нагруженность силовой цепи трактора и без знания параметров процесса взаимодействия движителя с почвогрунтом. Применение этих методик связано с другой трудностью, состоящей в достоверной оценке процессов изменения податливости и характеристик демпфирования системы «движитель - грунт», поскольку физико-механические свойства взаимодействующего с движителем трактора почвогрунта неоднородны и зависят от большого количества факторов. При алгоритмизации модели функционирования за основу принят известный математический аппарат для расчета передаточных функций трехмассовых колебательных систем. Рассмотрен расчетно-экспериментальный метод оценки динамических явлений при взаимодействии гусеничного движителя трактора с почвогрунтом. Получены реализации и вероятностно-статистические характеристики изменения момента сопротивления в гусеничном движителе. Предлагаемая методика может быть использована при отработке научно-обоснованных нормативов режимов эксплуатации и параметров безопасности мобильных лесохозяйственных агрегатов.
Маглойский массив входит в состав Анаджаканской рудной зоны, в которой, по итогам ранних исследований, широко представлены золото-кварцевый, золото-сульфидный и медно-порфировый типы оруденения. Медно-порфировые месторождения связаны с породами магнетитовой серии (окислительные условия). В данной работе показана связь окислительно-восстановительных условий формирования пород Маглойского массива и его рудной специализации.
Целью исследования является разработка методов улучшения характеристик существующих систем отопления за счет применения нового алгоритма управления, основанного на параллельном принципе работы и использующего нейросетевые технологии. Предлагаемый способ управления предусматривает анализ специальной компьютерной программой матриц признаков, состоящих как из управляющих воздействий, так и результирующих картинок. Компьютер, которому заранее известно соответствие разных картинок разным режимам, выбирает соответствующий режим на основе изображения, поступающего на вход программы. Этот режим может быть подобран таким образом, что затраты энергии при обеспечении тех условий, которые необходимы пользователю, будут минимальны. Разработано приложение, применяющее нейросетевой алгоритм, с возможностью изменения параметров настройки. Подготовлены наборы изображений с указанием принадлежности к классам по характерным признакам (датасеты), на которых проведено обучение и тестирование нейронной сети. Выполнено более 600 экспериментов с отличающимся количеством эпох обучения. Исследовано влияние количества эпох на средний процент распознавания изображений температурных режимов здания. Для демонстрации возможности реализации предложенного алгоритма были разработаны архитектура системы управления и распределенное приложение, состоящее из главной управляющей программы с человеко-машинным интерфейсом и удаленного веб-приложения, имеющего человеко-машинный интерфейс и микросервис с точкой доступа. Был изготовлен макет здания с подключенной системой управления температурным режимом помещений. Проведенные эксперименты подтвердили эффективность работы предложенного способа управления. Данная технология предусматривает возможность перехода от управления одним зданием к управлению массивом зданий без изменения настроек управления отдельных зданий. Использование этого способа повысит удобство управления, комфортность условий проживания людей и снизит потребление энергии на отопление.
Буреинский массив входит в состав Центрально-Азиатского складчатого пояса. Согласно схеме редокс-зональности Сихотэ-Алиньского орогенного пояса часть его расположена в ильменитовом Охотско-Сунгарийском блоке. В данной работе показана связь окислительно-восстановительных условий формирования пород Буреинского массива на территории ЕАО и его рудной специализации.
Для отделочных операций применяются комбинированные методы обработки, в том числе электроалмазная обработка. Этот метод имеет следующие недостатки: засаливание электрода-инструмента, скругление режущей кромки, изменение микротвердости, микрорастравливание, отклонение формы обрабатываемой поверхности. В ранее проведенных исследованиях электроалмазной обработки основное внимание уделено вопросам засаливания алмазного шлифовального круга, удельному расходу круга и состоянию поверхности. Для выявления причин появления недостатков (микрорастравливание поверхности детали) проведен анализ источников тока в электрохимической системе. Результаты исследований показали, что плотности токов от гальванических элементов, образованных между катодом-инструментом и анодом-заготовкой и между фазами обрабатываемой заготовки, на порядок меньше плотности технологического тока. Такие токи за время обработки не более 3 мин не могут привести к микрорастравливанию. Этот дефект может возникнуть при длительном хранении деталей во влажной среде. По результатам работы были определены размеры моделируемой системы, в частности, максимальный рекомендуемый межэлектродный зазор 0,1 мм и область влияния разнородности контактов на электрохимический процесс в пределах 5-6 мм. При электроалмазной обработке в зазоре между инструментом и деталью образуется металлическая стружка, которая способствует увеличению напряженности электрического поля выше критического значения, что приводит к пробою межэлектродного зазора и появлению электрической эрозии. Кроме того, стружка может создать металлический мостик, в результате чего появляется локальный электроконтактный процесс. Эти явления приводят к образованию жидкого металла. Проведенные исследования показали, что причиной засаливания является образование жидкого металла и его налипание на медную поверхность.
Развитие искусственного интеллекта практически во всех сферах человеческой интеллектуальной деятельности предполагает расширение инструментов инженерного анализа, а также увеличение темпов роста программного обеспечения в области машиностроения. Главным преимуществом этого станет сокращение экономических затрат на разработку машиностроительной продукции, ее физические испытания и отбраковку физических прототипов. В данной статье представлены результаты моделирования растравленного слоя поверхности быстрорежущей стали Р6М5 в результате воздействия на нее электрических факторов процесса резания и электролита. Созданы контактирующие поверхности - модель алмазного зерна как элемент алмазного шлифовального круга и модель обрабатываемой поверхности быстрорежущей стали Р6М5 как элемент металлорежущего инструмента. Для решения задачи контактного взаимодействия при комбинированной электроалмазной обработке двух ювенильных поверхностей была выбрана универсальная программная система конечно-элементного анализа Ansys Workbench. Основное моделирование процесса резания было проведено на трех величинах глубины резания t: 0,01; 0,02 и 0,03 мм/дв.ход. Было учтено влияние на модель обрабатываемой поверхности двух электрических факторов обработки - плотности тока правки iпр = 0,25 А/см2, плотности тока растравливания iтр = 6,25 А/см2 и воздействие электролита. Были учтены результаты сравнительного анализа химического состава передней поверхности быстрорежущих пластин до и после электрохимической обработки. Сделан вывод о том, что характеристики растравленного слоя во время комбинированной электроалмазной обработки уменьшаются в своих свойствах примерно на 10 %, что и вызывает эффект растравливания поверхности. В результате комплексных исследований была решена задача выбора и моделирования такой структуры, которая бы имитировала механические свойства материала растравленного слоя обрабатываемой поверхности быстрорежущей стали при комбинированной электроалмазной обработке. Моделирование показывает, что оптимальная глубина резания t должна находиться в пределах 0,015-0,020 мм/дв.ход. В этом случае происходит менее нагруженный напряжениями процесс резания с полноценным стружкообразованием. Полученные результаты моделирования можно применять для дальнейшего прогнозирования, например, качества обработанной поверхности путем подбора технологических режимов обработки, на которых происходит активация процесса самозатачивания алмазных зерен.
Рассматривается проблема глобального планирования маршрута мобильного робота между двумя заданными точками на известной территории со статическими препятствиями. Для решения проблемы построения маршрута на территории с большим количеством препятствий сложной формы предлагается комплексный подход на основе методов теории графов, который включает в себя применение диаграммы Вороного, графа видимости и алгоритма Дейкстры. На первом этапе исследуемая территория представляется в виде многоугольного объекта, пространство вне объекта рассматривается в качестве препятствий. Далее для обеспечения безопасного расстояния от препятствий строится внутренний буфер многоугольного объекта с помощью разности Минковского. Затем производится уплотнение вершин многоугольника, по полученным вершинам строятся полигоны Вороного. Из полигонов Вороного рассчитывается срединная ось многоугольника, к которой затем применяется алгоритм Дейкстры для расчета кратчайшего пути. Полученный путь используется для построения графа видимости, к полученному графу повторно применяется алгоритм Дейкстры. Предложенный подход позволяет построить маршрут, оптимальный с точки зрения длины и расстояния до препятствий, при этом значительно снижает вычислительную сложность построения графа видимости. Подход был реализован в свободно распространяемой геоинформационной системе QGIS для планирования маршрута мобильного робота в водной среде. Результаты эксперимента показали, что диаграмма Вороного сократила количество вершин, необходимых для построения графа видимости, в 8,3 раза, при этом граф видимости улучшил путь, полученный из диаграммы Вороного, на 8 %. Предлагаемый подход может использоваться для глобального планирования маршрутов мобильных роботов в различных средах.
Рассматривается проблема неопределенности поведения катамарана во время шторма. Основная опасность неопределенности состоит в величине крена, на который отклонится катамаран, т. к. это может привести к нежелательным последствиям с грузом или корпусом судна. Изучение этой неопределенности рассматривается с двух позиций: исследование управляющих воздействий при реализации наихудших вариантов волнения на этапе выбора системы управления и онлайн-прогнозирование пороговых величин крена. Применяется комплексная модель катамарана и внешних возмущений. Внешние возмущения получаются с помощью формирующего фильтра и линейной аппроксимации спектра Пирсона - Московица, сил и моментов. Исследование качества управления осуществляется путем расчета наиболее вероятных траекторий к заданным пороговым состояниям и последующего их сопоставления друг с другом. Этот расчет выполняется путем решения оптимизационной задачи типа Лагранжа - Понтрягина с функционалом действия в качестве критерия и комплексной модели катамарана и внешних возмущений в качестве уравнения связи. С применением методов теории больших уклонений получены оценки вероятностей движения к пороговым значениям вдоль наиболее вероятных траекторий. Использование этих оценок и сопоставление их с текущим состоянием катамарана позволило реализовать прогноз рисковых ситуаций. Приводятся примеры траекторий, приводящих к пороговым состояниям, для нескольких случаев ветра и курсовых углов судна, полученных при разных контурах управления. При этом видно, что в зависимости от управления возникают колебания, на которые необходимо обращать внимание при проектировании управления. Приводится пример оценки вероятности движения к пороговому состоянию во время качки катамарана. Применение профилей пороговых состояний позволяет не только получить полезную информацию при проектировании систем управления, но и улучшить безопасность мореходства.
Описаны литохимические характеристики позднемезозойских тонкозернистых терригенных пород междуречья Уссури-Амур. Реконструирован палеоклимат областей сноса.
Мониторинг состояния - одна из основных задач, возникающих в настоящее время при эксплуатации механообрабатывающего оборудования. Предупредительное техническое обслуживание приобретает все более важное значение для минимизации риска простоев в промышленном секторе производства. Превышение предельных значений по общему уровню вибрации и неравномерности различных частот указывает на износ инструмента, подшипников, разбаланс или ослабление крепления деталей. В статье рассматриваются результаты разработки и испытаний виброизмерительного датчика на основе МЭМС-акселерометра для контроля параметров вибрации механообрабатывающего центра в различных режимах работы. Выполнен сравнительный анализ характеристик, имеющихся на российском и зарубежных рынках МЭМС-акселерометров, пригодных для использования в системах мониторинга вибрации промышленного оборудования. По сравнению с пьезоэлектрическими датчиками МЭМС-акселерометры имеют более высокое разрешение, отличные характеристики дрейфа и чувствительности и лучшее отношение сигнал/шум. Они также позволяют обнаруживать колебания с низкими частотами, что характерно для тихоходного оборудования. Проведено экспериментальное сравнение показаний разработанного датчика на основе МЭМС-акселерометра с показаниями пьезоэлектрического вибропреобразователя АР2085-100 в процессе механообрабатывающих операций резания. Приведены временные осциллограммы и спектральные составы виброускорений шпиндельного узла во время резания, полученные разными типами датчиков. Отклонения значений СКЗ виброускорений на этапе резания составляют менее 5 %. В результате проведенных исследований было выявлено, что разработка датчика измерения вибрации на основе МЭМС-акселерометра ADXL1002 способна эффективно заменить стандартные пьезоэлектрические датчики. Измерение пространственных вибрационных параметров при работе механообрабатывающих центров позволяет повысить качество обработки деталей и предотвратить работу дорогостоящего станочного оборудования при опасных динамических нагрузках, а также обеспечивает возможность перехода от планово-диагностического к обслуживанию по фактическому состоянию.
Решается одна из проблем теории управления объектами с высокой степенью неопределенности поведения: предложена разработка теоретических основ анализа, методов моделирования и совершенствования биокибернетических систем, их алгоритмического и программного обеспечения, необходимого для повышения эффективности процесса управления. Для решения указанной задачи предлагается использовать математический аппарат теории информации, на базе которого рассчитываются информационные характеристики канала передачи управляющего сигнала от источника к объекту управления через внешнюю среду с учетом шумов экосистемы объекта управления. Проанализированы существующие системы, применяющие мономодальные управляющие сигналы, не несущие смысловой нагрузки, а также описаны недостатки и ограниченность возможностей совершенствования рассматриваемых систем управления. На примере одной из систем управления поведением насекомых с трихромным видом зрения выполнено сравнение полученных результатов при использовании различных технических средств, применяемых в качестве источников управляющего сигнала. С целью повышения эффективности систем управления при использовании многомодальной структуры управляющего сигнала предложены различные алгоритмы построения управляющих систем с использованием многомодальной структуры управляющего сигнала, а именно: последовательная и параллельная схемы, комбинированная, совмещающая последовательные и параллельные алгоритмы задействования источников управляющего сигнала. В качестве метода дальнейшего повышения эффективности систем управления биологическими объектами с высокой степенью неопределенности предложено использовать биологические сигналы, содержащие большую смысловую нагрузку для объекта управления, которая определяет его поведенческую реакцию. Сформулированы направления дальнейших исследований с целью максимизации количества информации, передаваемой объекту управления.
Представлены результаты изучения и палеогеодинамической интерпретации вещественного состава нижнемеловых отложений северной части Журавлевского террейна. По своему составу песчаники соответствуют петрогенным грауваккам, образовавшимися за счет механического разрушения пород источников питания. Интерпретация результатов показала, что осадки накапливались вдоль границы континент-океан в бассейне, связанном со сдвиговыми дислокациями по трансформным разломам. Область питания объединяла сиалическую сушу, сложенную кислыми изверженными и осадочными породами, а также зрелую, глубоко эродированную энсиалическую дугу.
Предложена дискретная модель бурильной колонны с роторным способом бурения при постоянной силе натяжения каната подвеса. Инерционные и упругие свойства колонны учтены в виде прямолинейной цепочки цилиндрических элементов, связанных между собой пружинами растяжения-сжатия и кручения. Каждый элемент заменяет одну или нескольких бурильных труб, в зависимости от степени приближения к бурильной колонне - как системы с равномерно распределенной инерцией по всей длине. Жесткость пружин определяется упругими свойствами труб, а сами элементы считаются не упругими. Предполагается, что каждый элемент цепочки может перемещаться вдоль оси вертикальной скважины и совершать вращательное движение вокруг этой оси. Ведущая труба бурильной колонны закручивается с постоянной угловой скоростью, а с нижней утяжеленной трубой жестко связано долото, оказывающее дробяще-скалывающее действие на породу в забое при вращении. Для долота сила и момент лобового сопротивления со стороны забоя скважины определяются с учетом нелинейной зависимости от скорости погружения инструмента и потери прочности породы от создаваемого силового воздействия - непрерывного при вращении и импульсивного при возможных ударах. Для долота учитывается возможность возникновения жестких эффектов stick-slip, когда его погружение или вращение прерываются микроударами остановок. Описываются крутильно-продольные автоколебания без учета возможности контактов отдельных цилиндрических элементов со стенкой скважины и допускается нарушение контакта долота с забоем скважины, завершающееся ударом. Дан полный алгоритм численного моделирования возникающих автоколебаний для предложенной модели.
Проведена оценка перспектив нефтегазоносности палеогеновых отложений Саньцзян-Среднеамурского осадочного бассейна на основе одномерных цифровых моделей. Полученные результаты свидетельствуют о том, что образование газа первой генерации прогнозируется как в Бирофельском, так и в Преображеновском грабенах с глубины около 1000-1300 м. Основными очагами генерации углеводородов являются отложения нижнечернореченской свиты и палеоценового комплекса. Наиболее перспективным для генерации жидких углеводородов является Преображеновский грабен, где в настоящее время генерация нефти прогнозируется с глубины около 2000-2500 м.