Science & Technique (E-Journal) / НАУКА и ТЕХНИКА
Not a member yet
2025 research outputs found
Sort by
Университет как драйвер новой промышленной политики России: оценка эффективности (на примере Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники»)
Get PDFDevelopment of higher education institutions within the framework of the “University 3.0” paradigm is actively analyzed in the research community of Russia, Belarus and Euroasian Economic Community countries. However, a small number of scientists are trying to give a comprehensive assessment of the role of Russian universities in achieving the goals of new industrial policy. The paper presents the results of a study aimed at filling this gap. The purpose of the study was to evaluate the efficiency of higher education institutions in the context of their contribution to achieving the goals of the new industrial policy (using the example of key development indicators of the National Research University of Electronic Technology (MIET). During the study, the following tasks have been solved: a brief overview of the main scientific publications covering the research issue was completed; the content and main directions of the new industrial policy were analyzed; the role of universities as key elements of the institutional mechanism of the new industrial policy has been revealed, through the implementation of which universities carry out it. A hypothesis has been put forward about imbalance of two key areas of development of leading Russian research universities in terms of their participation in increasing the economic power of Russia. Based on the analysis of the main indicators of the development of the National Research University of Electronic Technology (MIET) it has been demonstrated that significantly more time and resources is devoted to expanding the pre-sence of this university in national science and industry than to improving the quality of educational programs and introducing the results of innovative activity into work with students and graduate students. Conclusions have been made that theoretical model and practical ways and means for transporting resources, innovative solutions and innovation energy in the educational space are not sufficiently explored. Practical recommendations for educational institutions are formulated: it is proposed to involve industrial enterprises more widely not only in accreditation, but also in the implementation of educational programs (including such elements as internships and internships at industrial enterprises). This approach will help to strengthen the effects of the triple spiral of innovation in the training of engineering personnel for the real sector of the economyРазвитие образовательных учреждений высшего образования в рамках парадигмы «Университет 3.0» активно анализируется в научном сообществе России, Беларуси и других стран ЕврАзЭС, однако комплексную оценку роли российских университетов в достижении целей новой промышленной политики пытается дать незначительное количество ученых. В статье приведены результаты исследования, предпринятого с целью восполнить этот пробел. Цель исследования заключалась в оценке эффективности деятельности учреждений высшего образования с точки зрения их вклада в достижение целей новой промышленной политики (на примере ключевых показателей развития Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники»). В ходе исследования решены следующие задачи: выполнен краткий обзор основных научных работ по теме исследования; проанализированы содержание и основные направления новой промышленной политики; выявлена роль университетов как ключевых элементов институционального механизма новой промышленной политики и функций, через реализацию которых университеты ее выполняют. Выдвинута гипотеза о несбалансированности двух ключевых направлений развития ведущих российских научно-исследовательских университетов с точки зрения их участия в приращении экономической мощи России. На основе анализа основных показателей развития Национального исследовательского университета «Московский институт электронной техники» показано, что расширению присутствия данного вуза в национальной науке и промышленности уделяется существенно больше времени и средств, нежели повышению качества учебных программ и внедрению результатов инновационной активности в работу со студентами и аспирантами. Сделаны выводы о недостаточной проработанности теоретической модели, практических путей и средств транспорта ресурсов, инновационных решений и энергетики инноваций в образовательное пространство. Сформулированы практические рекомендации для образовательных учреждений: предложено более широко привлекать промышленные предприятия не только к аккредитации, но и к реализации образовательных программ (включая такие элементы, как практики и стажировки на промышленных предприятиях). Такой подход поможет усилить эффекты тройной спирали инноваций в подготовке инженерных кадров для реального сектора экономики
Прогнозирование риска банкротства в слабо формализованных процессах
Get PDFThere is a class of complex systems characterized by dynamism, multi-link structural elements, multi-stage, multi-linked chain of processes. Moreover, each of these processes occurs under conditions of stochastic and non-stochastic uncertainty in the initial information, internal and external environment, which predetermine the uncertainty of the nature of the development of the situation. Decision-making problems in such systems are divided into two types: 1) decision-making problems under risk conditions, when uncertainty conditions are only probabilistic, stochastic in nature; 2) decision-making problems under conditions of uncertainty, when the accompanying conditions are of a non-stochastic nature, and also when the necessary reliable statistical data is unknown. In tasks of the second type, risks are manifested to a greater extent than in the first. At the same time, risk should be considered – as an object, event, phenomenon – as a formal mathematical category in accordance with its following information interpretation: risk is information uncertainty, fuzziness of the “object – subject – environment” system and its individual elements. The measure of this uncertainty determines the measure of danger, possible damage, loss from the implementation of some decision or event. The existence of risk is associated with the inability to predict the future with 100 % accuracy. Based on this, the main property of risk should be singled out: risk occurs only in relation to the future and is inextricably linked with forecasting, and therefore with decision-making in general (the word “risk” literally means “making a decision”, the result of which is unknown). Following the above, it is also worth noting that the categories “risk” and “uncertainty” are closely related and are often used as synonyms. In conditions when the initial factors are given in the form of fuzzy characteristics, other approaches based on the intelligent technologies of Soft Computing are widely used for forecasting. When evaluating alternative decision-making options for risk assessment under uncertainty, the problem of developing fuzzy models based on fuzzy inference rules arises. But there is no universal method for constructing fuzzy evaluation models. The advantage of fuzzy logic lies in the possibility of using expert knowledge about a given object in the form of if “inputs”, then “outputs”. In the paper a bankruptcy risk model is developed in poorly formalized processes for the purpose of forecasting.Существует класс сложных систем, характеризующийся динамичностью, многозвенностью структурных элементов, многостадийностью многосвязной цепочки процессов. Причем каждый из этих процессов происходит в условиях стохастической и нестохастической неопределенности в исходной информации, внутренней и внешней среде, которые предопределяют неопределенность характера развития ситуации. Задачи принятия решений в таких системах разделяют на два типа: 1) задачи принятия решений в условиях риска, когда условия неопределенности носят только вероятностный, стохастический характер; 2) задачи принятия решений в условиях неопределенности, когда сопровождаемые условия имеют нестохастическую природу, а также когда необходимый доверительный статистический материал неизвестен. В задачах второго типа риски проявляются в более значительной степени, чем в первых. При этом следует рассматривать риск как объект, событие, явление – в качестве формальной математической категории в соответствии со следующей ее информационной интерпретацией: риск – это информационная неопределенность, нечеткость системы «объект – субъект – среда» и ее отдельных элементов. Мера этой неопределенности определяет меру опасности, возможного ущерба, проигрыша от реализации какого-то решения или события. Существование риска связано с невозможностью с точностью до 100 % прогнозировать будущее. Исходя из этого следует выделить основное свойство риска: риск имеет место только по отношению к будущему и неразрывно связан с прогнозированием, а значит, и с принятием решений вообще (слово «риск» в буквальном переводе означает «принятие решения», результат которого неизвестен). Следуя вышесказанному, стоит также отметить, что категории риск и неопределенность тесно связаны между собой и зачастую употребляются как синонимы. В условиях, когда исходные факторы задаются в виде нечетких характеристик, для прогнозирования широко используются другие подходы, основанные на интеллектуальных технологиях мягких вычислений. При оценке альтернативных вариантов принятия решений для оценки рисков в условиях неопределенности возникает проблема разработки нечетких моделей, основанных на правилах нечеткого вывода. Но универсального метода построения нечетких оценочных моделей не существует. Преимущество нечеткой логики заключается в возможности использования экспертных знаний о данном объекте в виде если «входы», то «выходы». В статье разработана модель риска банкротства в слабо формализованных процессах с целью прогнозирования
Методика расчета дополнительных динамических осадок оснований плитных фундаментов зданий и сооружений от вибраций, распространяющихся в грунтовой среде
Get PDFThe paper provides a method for calculating additional settlements of slab foundations of existing buildings and structures from vibration-dynamic influences that arise during various construction works near them (driving piles, vibra- tory driving of sheet piling beams, soil compaction with heavy rammers and vibrating hammers), as well as from industrial equipment and transport. The technique includes the following main steps. Using the finite element method, or measured existing vibration fields, the distribution of the maximum accelerations of ground vibrations under the base of the foundation along the depth is determined and the zone in which they exceed the critical accelerations at which volumetric and shear deformations of the soil begin to appear is identified. The soil at the base of the foundation is divided into elementary layers with a thickness of no more than 1/4 of the width of the foundation. Further, according to the known vibration-compression depen-dencies (the dependence of the change in the porosity coefficient e of soil samples on the acceleration of their vibrations a), which are obtained in laboratory conditions, the settlements of each layer are determined, the summation of which gives the total value of the additional dynamic settlement Sд. If it, together with the static settlement Sст, exceeds the maximum normalized settlement values, it is proposed to use three methods to reduce or eliminate Sд – drilling injection strengthening of the zone of development of additional settlements, the use of a horizontal inertial plate or a vertical barrier made of easily compressible materials in the path of vibration propagation, the use of which reduces the intensity of vibration-dynamic impacts transmitted to the foundations under consideration.В статье приводится методика расчета дополнительных осадок плитных фундаментов существующих зданий и сооружений от вибродинамических воздействий, которые возникают при производстве различных строительных работ вблизи них (забивка свай, вибропогружение шпунтовых балок, уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками и виброкатками), а также от промышленного оборудования и транспорта. Методика включает следующие основные этапы. При помощи метода конечных элементов, или измеренных существующих вибрационных полей, определяется распределение максимальных ускорений колебаний грунта под подошвой фундамента по глубине и выявляется зона, в которой они превышают критические ускорения, при которых начинают проявляться объемные и сдвиговые деформации грунта. Грунт в основании фундамента разбивается на элементарные слои толщиной не более 1/4 ширины фундамента. Далее, по известным виброкомпрессионным зависимостям (зависимость изменения коэффициента пористости е образцов грунта от ускорения их колебаний а), которые получают в лабораторных условиях, определяются осадки каждого слоя, суммирование которых дает полную величину дополнительной динамической осадки Sд. Если она в совокупности со статической осадкой Sст превышает предельные нормируемые величины осадок, предлагается использовать три способа уменьшения или устранения Sд – буроинъекционное упрочнение зоны развития дополнительных осадок, использование горизонтальной инерционной плиты или вертикального барьера из легкосжимаемых материалов на пути распространения колебаний, применение которых снижает интенсивность вибродинамических воздействий, передаваемых на рассматриваемые фундаменты
Некоторые вопросы обеспечения полноты и достоверности эксплуатационных данных, получаемых в ходе приборного обследования стальных подземных газопроводов
Get PDFIn the long term, along with the growth of nuclear power and related changes in the fuel and energy balance of the country, natural gas will retain an important place in the national economy, including in the production of heat and electricity Accordingly, the importance of gas distribution networks, which directly supply fuel to the Republic's consumers, will remain for a long time. According with the Concept of the National Strategy for Sustainable Development of the Republic of Belarus for the period until 2035, the main task in the gas sector is to maintain production assets at a level ensuring safe energy supply. Practice shows that corrosion factor has the greatest potential to influence the technical condition of steel underground distribution gas pipelines. To compensate for corrosion processes, steel underground pipelines are equipped with special protective means, in particular, insulation coatings. One of the key operational characteristics of insulation is its integrity, which is controlled through periodic (comprehensive) instrumental technical inspection. Based on the inspection results, statistics of identified defects of protective coatings is formed. The work examines the issues of ensuring the reliability of operational data, and highlights the experience of implementing specialized software packages in gas supply organizations of the Beltopgaz State Production Association for recording and processing the results of instrument surveys of gas distribution pipelines. The issue of the influence of organizational and production aspect (features of technology, local practice of planning and performing specific types of work on technical operation) on the structure of operational data, which requires separate study and accounting for their further statistical processing and use, has been considered in the paper.В долгосрочной перспективе, наряду с ростом атомной энергетики и связанными с этим изменениями в топливно-энергетическом балансе страны, природный газ сохранит важное место в народном хозяйстве, в том числе и в производстве тепловой и электрической энергии. Соответственно надолго сохранится значимость газораспределительных сетей, по которым непосредственно обеспечиваются топливом потребители республики. В соответствии с Концепцией Национальной стратегии устойчивого развития Республики Беларусь на период до 2035 г. основная задача в газовой сфере – поддержание производственных фондов на уровне, обеспечивающем безопасное энергоснабжение. Практика показывает, что наибольшим потенциалом влияния на техническое состояние стальных подземных распределительных газопроводов обладает коррозионный фактор. Для компенсации коррозионных процессов стальные подземные трубопроводы оснащаются специальными защитными средствами, в частности изоляционными покрытиями. Одной из ключевых эксплуатационных характеристик изоляции является ее целостность, которая контролируется путем проведения периодического (комплексного) приборного технического обследования. По результатам контроля формируется статистика выявленных дефектов защитных покрытий. В работе рассмотрены вопросы обеспечения достоверности эксплуатационных данных, освещен опыт внедрения в газоснабжающих организациях ГПО «Белтопгаз» специализированных программных комплексов для учета и обработки результатов приборного обследования распределительных газопроводов. Также рассмотрен вопрос влияния организационно-производственного аспекта (особенностей технологии, сложившейся на местах практики планирования и производства конкретных видов работ по технической эксплуатации) на структуру эксплуатационной информации, что требует отдельного изучения и учета при дальнейшей статистической обработке и использовании данных
Определение предельных расчетных суммарных значений ветровых нагрузок на элементы противоугонного устройства из эксцентрикового и клинового механизмов
Get PDFTo carry out a power calculation of the anti-driveaway device (from now on referred to as – AD) of lifting cranes operating in the open air, it is necessary to know the maximum calculated value of the wind force on the elements of the AD rails connected by side bars. The various types of anti-theft crane devices recommended for use have a number of disadvantages, which have been written about in previous papers. Anti-theft crane devices are also known, in which the stop of lifting cranes on the rail track is carried out by a locking eccentric interacting with the surface of the rail head. The reliabi-lity of such devices is insufficient, since due to the constant force of the spring, the adhesion force of the eccentric to the rail does not depend on the changing wind force. To carry out a power calculation of the anti-theft device for cranes operating in the open air, it is necessary to know the maximum calculated value of the wind force acting on its elements that hold the cranes on the rails when the cranes are inoperative. When a crane moves along rails under the influence of wind force Pw, the eccentric, turning, transmits the pressure force from the rail to the double-arm lever connecting the eccentric mechanism to the wedge mechanism. The eccentric mechanism is essentially a drive for the vertical movement of the wedge, as a result of which the pincer clamp closes on the rail head and the crane stops. Thus, the energy developed by the crane, driven by the force Pw, is used to stop it. For this purpose, the paper deals with the issues of determining the maximum design values of the wind force acting on the total lateral surfaces of various types of cranes under different climatic, aerodynamic, probabilistic and other wind loads. A methodology is given for determining the maximum calculated total values of wind loads on the elements of the developed anti-theft device for lifting cranes moving along crane rail tracks. The calculated total lateral areas and wind loads on bridge support single- and double-girder cranes, gantry and tower cranes for various designs, spans, load capacities and other parameters have been determined. Based on the calculations performed, it is possible to create a model range of anti-theft devices for various designs of load-lifting cranes moving on crane rails under various operating conditions.Согласно требованиям Правил по обеспечению промышленной безопасности грузоподъемных кранов, противоугонные устройства должны обеспечивать останов последних, находящихся под действием силы ветра, в любой точке рельсового пути, в том числе в месте стыка рельсов, соединяемых боковыми планками. Рекомендованные к применению различные типы противоугонных крановых устройств имеют ряд недостатков, о которых писали в предыдущих статьях. Известны также противоугонные крановые устройства, у которых останов грузоподъемных кранов на рельсовом пути осуществляется стопорным эксцентриком, взаимодействующим с поверхностью головки рельса. Надежность подобных устройств недостаточна, так как из-за постоянного усилия пружины сила сцепления эксцентрика с рельсом не зависит от изменяющейся силы ветра. Для проведения силового расчета противоугонного устройства грузоподъемных кранов, работающих на открытом воздухе, необходимо знать максимальное расчетное значение силы ветра, действующей на его элементы, удерживающие грузоподъемные краны на рельсах при нахождении в нерабочем состоянии. При движении крана, перемещающегося по рельсам под действием силы ветра Pw, эксцентрик, поворачиваясь, передает силу давления со стороны рельса на двуплечий рычаг, соединяющий эксцентриковый механизм с клиновым механизмом. Эксцентриковый механизм, по сути, является приводом вертикального перемещения клина, вследствие которого происходят замыкание клещевого захвата на головке рельса и останов крана. Таким образом, энергия, развиваемая краном, двигаемым силой Pw, используется на его останов. Для этого в статье рассмотрены вопросы определения предельных расчетных значений силы ветра, действующей на суммарные боковые поверхности различных типов грузоподъемных кранов, при разных климатических, аэродинамических, вероятностных и других ветровых нагрузках. Приведена методика определения предельных расчетных суммарных значений ветровых нагрузок на элементы разработанного противоугонного устройства для грузоподъемных кранов, перемещающихся по подкрановым рельсовым путям. Определены расчетные суммарные боковые площади и ветровые нагрузки на мостовые опорные одно- и двухбалочные краны, козловые и башенные краны для разных исполнений, пролетов, грузоподъемностей и других параметров. На основе выполненных расчетов возможно создание модельного ряда противоугонных устройств для различных конструкций грузоподъемных кранов, перемещающихся по подкрановым рельсам, при разных условиях эксплуатации
Моделирование системы управления гусеничным мобильным роботом с учетом кинематических и динамических параметров
Get PDFThe paper examines the problem of constructing a motion control system for autonomous mobile tracked robots in an informal external environment. Based on the proposed mathematical model of the control system for a tracked mobile robot, which takes into account kinematic and dynamic parameters, simulation modeling of a tracked mobile robot was carried out in the dynamic modeling environments of technical systems MATLAB Simulink and SimInTech, which made it possible to control the coordinates of a tracked mobile robot along a predetermined trajectory with a certain accuracy. To increase the stability of the mobile robot motion control system, a PID controller of the armature current and electromagnetic torque was introduced into it. During the simulation study, graphical dependences on time were obtained: supply voltage; rotation angle of the robot body; track speeds; motor armature current; electromagnetic torque of engines; armature current of motors with PID controller; the path traveled by the caterpillars; electromagnetic torque of motors with a PID controller, and also the center of mass of the robot was set when setting a trajectory with a radius of 10 m for 6.2 s. Models were built in the MATLAB Simulink software package: general simulation, kinematic simulation and dynamic simulation of a tracked mobile robot, simulation subsystem of the electric drive control unit. In the SimInTech software environment, a simulation model of the dynamic part of the right electric drive of a tracked mobile robot was obtained. A comparative analysis of the graphical dependencies of the angular velocity of the roller and armature current of the motor of a tracked mobile robot, obtained in the MATLAB Simulink and SimInTech packages, was carried out, which revealed a number of advantages and disadvantages when testing the operation of the control system of a tracked mobile robot in an unformalized external environment.В работе рассмотрена задача построения системы управления движением автономных мобильных гусеничных роботов в неформализованной внешней среде. На основе предложенной математической модели системы управления гусеничным мобильным роботом, учитывающей кинематические и динамические параметры, проведено имитационное моделирование гусеничного мобильного робота в средах динамического моделирования технических систем MATLAB Simulink и SimInTech, что позволило с определенной точностью управлять координатами гусеничного мобильного робота по заранее заданной траектории. Для повышения устойчивости системы управления движением мобильного робота в нее был внедрен ПИД-регулятор тока якоря и электромагнитного момента. В ходе имитационного исследования получены графические зависимости от времени: напряжения питания; угла поворота корпуса робота; скорости гусениц; тока якоря двигателей; электромагнитного момента двигателей; тока якоря двигателей с ПИД-регулятором; пройденного гусеницами пути; электромагнитного момента двигателей с ПИД-регулятором, а также проводилось задание центра масс робота при задании траектории радиусом 10 м в течение 6,2 с. В программном пакете MATLAB Simulink построены модели: общая имитационная, имитационная кинематическая и имитационная динамическая гусеничного мобильного робота, имитационная подсистема блока управления электроприводами. В программной среде SimInTech получена имитационная модель динамической части правого электропривода гусеничного мобильного робота. Проведен сравнительный анализ графических зависимостей угловой скорости катка и тока якоря двигателя гусеничного мобильного робота, полученных в пакетах MATLAB Simulink и SimInTech, который выявил ряд достоинств и недостатков при проверке работы системы управления гусеничным мобильным роботом в неформализованной внешней среде
Исследование структуры и свойств многослойных плазменных порошковых покрытий из керамики и сплавов на основе никеля
Get PDFThe paper deals with the studies of plasma coatings formed under optimal technological conditions from Al2O3–TiO2–NiCrAlYТа powder compositions. They have an acceptable density and have a number of surface defects acceptable for operation – pores and cracks. Large-dimensional ceramic Al2O3–TiO2 particles are embedded in the NiCrAlYТа matrix during the formation of the coating. This structure is associated with the mobility of the molten liquid-phase components of NiCrAlYТа, which tend to fill gaps and cracks that occur during plasma spraying of metal oxide coating and contribute to an increase in the density of coatings. In the process of high-temperature deposition, the oxide component melts into an organic whole with a metal one in the area of the interface, the elements diffuse and penetrate each other, so the interface is not clearly defined, there are no obvious boundaries between layered structures. These structures, along with chemical and mechanical bonds, also contain metallurgical bonds. With the optimal spraying parameters we have established, a microheterogeneous structure is observed in the coating system with the content of elements that ensure its wear resistance (orthorhombic phase of titanium oxide, Cr1.12Ni2.88, a-Al2O3, γ-Al2O3). Spreading of molten powder particles on the substrate occurs with minimal spattering and losses upon impact on the substrate. The main crystalline phases in the system of the formed coating include Cr1.12Ni2.88, γ-Al2O3, anatase (TiO2) in addition to rutile, and a-Al2O3. In the analysis, diffraction peaks in rutile are detected in the ranges 2θ = 32° and 2θ = 70°, while the content increases after the sputtering process, which confirms the transition from the anatase phase to the rutile phase at high temperature. Based on the results of quantitative analysis, the content in coating of a-Al2O3 and rutile TiO2 is approximately 30.4 % and 32.2 %, respectively, being the main phase structures of the coatings. Studies have been carried out on the influence of distances of the plasma spraying process on the performance characteristics of wear-resistant plasma coatings – adhesion strength, hardness and porosity.В статье рассмотрены проведенные исследования сформированных при оптимальных технологических режимах плазменных покрытий из порошковых композиций Al2O3–TiO2–NiCrAlYТа. Они обладают приемлемой плотностью и имеют допустимое для эксплуатации количество поверхностных дефектов – пор и трещин. Крупно-габаритные керамические частицы Al2O3–TiO2 внедрены в NiCrAlYТа матрицу при формировании покрытия. Такое строение связано с подвижностью у расплавленных жидкофазных составляющих NiCrAlYТа, которые стремятся заполнить промежутки и трещины, возникающие в процессе плазменного напылении металлооксидного покрытия и способствуют повышению плотности покрытий. В процессе высокотемпературного осаждения оксидная составляющая плавится в органическое целое с металлической в области границы раздела, элементы диффундируют и проникают друг в друга, поэтому граница раздела не является четко определенной, нет очевидных границ между слоис-тыми структурами, наравне с химическими и механическими связями присутствуют и металлургические связи. При установленных нами оптимальных параметрах напыления в системе покрытия наблюдается микрогетерогенная структура с содержанием элементов, обеспечивающих его износостойкость (орторомбическая фаза оксида титана, Cr1,12Ni2,88, a-Al2O3, γ-Al2O3). Происходит растекание расплавленных порошковых частиц на подложке с минимальным разбрызгиванием и потерями при ударе о подложку. К основным кристаллическим фазам в системе сформированного покрытия можно отнести Cr1,12Ni2,88, γ-Al2O3, анатаз (TiO2) в дополнение к рутилу и a-Al2O3. При анализе дифракционные пики у рутила выявляются в пределах 2θ = 32° и 2θ = 70°, при этом содержание растет после процесса распыления, что подтверждает переход из фазы анатаза в рутильную фазу при высокой температуре. На основании результатов количественного анализа установлено, что содержание в покрытии a-Al2O3 и рутила TiO2 составляет примерно 30,4 и 32,2 % соответственно, являясь при этом основными фазовыми структурами покрытий. Проведены исследования по влиянию дистанций процесса плазменного напыления на эксплуатационные характеристики износостойких плазменных покрытий – прочность сцепления, твердость и пористость
Задача осесимметричного прессования дискретных металлических материалов
Get PDFThe paper presents an analytically closed solution to the problem of axisymmetric pressing of discrete metal materials by the method of jointly solving the differential equations of equilibrium of the metal and the plasticity conditions of the porous body, taking into account all pressing factors without exception: the type and properties of the charge, loading conditions, porosity, temperature, friction, etc. The purpose of this work is to develop the foundations of the engineering theory of pressure processing of discrete materials using the example of solving the problem of axisymmetric pressing of structurally inhomogeneous metal chips in a movable closed matrix. The basis for constructing a physical and mathema-tical model of the process is the idealized case of uniform compaction of a porous body with the subsequent determination of the lateral pressure coefficient corresponding to the actual degree of compaction at various stages of loading. The resulting equation for the relationship between the stress tensor components and the yield stress and relative compaction density represents the cylindrical Mises plasticity condition, which in the limit at zero porosity transforms into the plasticity condition for compact metals. The boundary value problem is solved for tangential stresses, taking into account the magnitude and direction of action of contact friction forces, which in their physical nature do not differ from the friction forces in the depth of the pressed material. The physico-mathematical model makes it possible to calculate the stress fields and density of the body according to the coordinates of the deformation zone, as well as energy-power parameters (pressure, force, work of deformation) provided that three structural and rheological characteristics are determined: the yield strength, relative compression and the degree of deformation compaction. Due to the fact that the problem is solved in relation to bodies of rotation in a general form and in a general formulation, the solution itself should be considered as methodological for any axisymmetric loading scheme.В работе приведено аналитически замкнутое решение задачи осесимметричного прессования дискретных металлических материалов методом совместного решения дифференциальных уравнений равновесия и условия пластичности пористого тела с учетом всех без исключения факторов прессования: вида и свойств шихты, условий нагружения, пористости, температуры, трения и др. Целью настоящей работы является разработка основ инженерной теории обработки давлением дискретных материалов на примере решения задачи осесимметричного прессования структурно-неоднородной металлической стружки в подвижной закрытой матрице. В основу построения физико-математической модели процесса положен идеализированный случай однородного уплотнения пористого тела с последующим определением коэффициента бокового давления, соответствующего действительной степени уплотнения на различных этапах нагружения. Полученное уравнение связи компонентов тензора напряжений с пределом текучести и относительной плотностью прессовки представляет собой цилиндрическое условие пластичности Мизеса, которое в пределе при нулевой пористости переходит в условие пластичности компактных металлов. Краевая задача решена для касательных напряжений с учетом величины и направления действия сил контактного трения, которые по своей физической природе не отличаются от сил трения в глубине прессуемого материала. Физико-математиче-ская модель позволяет производить расчеты полей напряжений и плотности тела по координатам очага деформации, а также энергосиловых параметров (давление, усилие, работа деформации) при условии определения трех структурно-реологических характеристик: предела текучести, относительного сжатия и показателя степени деформационного уплотнения. В силу того что задача решена применительно к телам вращения в общем виде и в общей постановке, само решение следует рассматривать как методологическое для любой схемы осесимметричного нагружения
Оценка эффективности применения горизонтальных инерционных барьеров для снижения вибраций, распространяющихся в грунтовой среде
Get PDFThe paper presents calculations of vibrations of the soil mass when a horizontal inertial barrier in the form of a rectangular concrete slab buried in the ground is placed on the propagation path of vibrations. The damping effect of a surface wave upon its contact with an inertial plate is associated with its reflection, refraction and partial absorption. Theoretical studies have been carried out using the finite element method. The ground medium has been considered as an elastic inertial array bounded by non-reflecting boundaries. Various variants of the geometry of the inertial plate and its spatial arrangement on the surface of the soil medium between the vibration source and the considered point behind the barrier are modeled. The effectiveness of each variant of vibration isolation has been quantified by the value showing how many times the speed of vertical oscillations of the ground behind the barrier decreases compared to the free propagation of surface waves. It is shown that an intensive decrease in vertical displacements occurs starting from the side face of the inertial plate. Here, the amplitude of vertical oscillations decreases by 9,8 times for a concrete slab 15 m long, and by 4,2 times for a 3-meter slab. At a distance of 22 m from the point of application of the dynamic load, the amplitudes decrease by factors of 5.48 and 2.95, respectively, for slabs of 15 and 3 m width. This method of reducing vibro-dynamic effects has a simple design and can be used in cramped conditions of urban development to protect existing and planned buildings and structures.В статье приводятся расчеты колебаний грунтового массива при размещении на пути их распространения горизонтального инерционного барьера в виде прямоугольной бетонной плиты, заглубленной в грунт. Эффект демпфирования поверхностной волны при ее контакте с инерционной плитой связан с ее отражением, преломлением и частичным поглощением. Теоретические исследования проводили при помощи метода конечных элементов. Грунтовая среда рассматривалась как упругий инерционный массив, ограниченный неотражающими границами. Смоделированы различные варианты геометрии инерционной плиты и ее пространственного расположения на поверхности грунтовой среды между источником колебаний и рассматриваемой точкой за барьером. Эффективность каждого варианта виброизоляции количественно оценивали по величине, показывающей, во сколько раз уменьшается скорость вертикальных колебаний грунта за барьером по сравнению со свободным распространением поверхностных волн. Показано, что интенсивное снижение вертикальных перемещений происходит, начиная с боковой грани инерционной плиты. Здесь амплитуда вертикальных колебаний уменьшается в 9,8 раза для бетонной плиты длиной 15 м и в 4,2 раза для 3-метровой плиты. На расстоянии 22 м от точки приложения динамической нагрузки амплитуды уменьшаются в 5,48 и 2,95 раза соответственно для плит шириной 15 и 3 м. Данный способ снижения вибродинамических воздействий обладает простотой конструктивного исполнения и может быть использован в стесненных условиях городской застройки для защиты существующих и проектируемых зданий и сооружений.
Современное состояние и перспективы развития головного освещения транспортных средств. Часть 1. Стандартизация и основные применяемые конструкции головного освещения
Get PDFThe main task of head lighting (headlights) of vehicles is to illuminate the road in front of it to ensure road safety. The design principles of vehicle headlights have remained unchanged for 50–60 years, but modern vehicles themselves differsignificantly from their counterparts half a century ago. Modern cars are faster, have lower overall height and weight, which makes it difficult for drivers to ensure road safety at night: the driver needs to see farther in order to respond in time to changing traffic conditions, which is an indirect reason for the increase in headlight intensity. Due to the low landing, drivers are much more likely to be blinded by the headlights of passing and oncoming vehicles, which leads to traffic accidents. The distribution of the luminous intensity of headlights of vehicles (especially dipped beam headlights) has a sharp cut-off line, however, due to the high luminous intensity of the headlights and their low placement, even diffused light can cause blinding. Therefore, the requirements for the sharpness of the cut-off line of the standard headlight distribution are becoming more stringent all the time. To meet these requirements, modern headlight manufacturers use different approaches (the use of projection systems,LED matrices, etc.), but due to the lack of generally accepted efficiency criteria and the strong differences in vehicle design, the structures turn out to be too heavy, have low reliability and service life, and inefficient in using the energy of light source. This paper provides a brief overview of the most frequently used headlight designs and how to generate a standard European continental headlight distribution. Based on the review, the main problems of widely used head lighting designs are identified and the task is set to formulate requirements and recommendations for the design of promising types of head lighting for vehicles.Основной задачей головного освещения (фар) транспортных средств является освещение дороги для обеспечения безопасности дорожного движения. Принципы конструирования фар транспортных средств остаются неизменными уже на протяжении 50–60 лет, однако сами современные транспортные средства значительно отличаются от своих аналогов полувековой давности. Современные автомобили быстрее, имеют меньшие габаритную высоту и массу, что усложняет задачу по обеспечению безопасности дорожного движения в темное время суток: водителю нужно видеть дальше, чтобы вовремя отреагировать на изменение дорожной обстановки, что является косвенной причиной увеличения силы света фар. Из-за низкой посадки водители гораздо чаще бывают ослеплены фарами попутного и встречного транспорта, что приводит к дорожно-транспортным происшествиям. Распределение силы света фар транспортных средств (особенно фар ближнего света) имеет резкую светотеневую границу, однако из-за большой силы света фар и низкого их размещения даже рассеянный свет может вызвать ослепление. Поэтому требования к резкости светотеневой границы стандартного распределения силы света фар все время ужесточаются. Для удовлетворения этих требований современные производители фар применяют различные подходы (использование проекционных систем, матриц светодиодов и т. п.), но из-за отсутствия общепризнанных критериев эффективности и сильного различия дизайна транспортных средств конструкции получаются слишком тяжелыми, имеют малую надежность и ресурс и неэффективны в использовании энергии источника света. В данной статье приводится краткий обзор наиболее часто используемых конструкций головного освещения и способов формирования стандартного европейского континентального распределения силы света фар. На основе обзора выявляются основные проблемы широко используемых конструкций головного освещения и ставится задача по формулировке требований и рекомендаций по конструированию перспективных видов головного освещения транспортных средств