Preview

Известия Юго-Западного государственного университета

Расширенный поиск
Том 23, № 5 (2019)
Скачать выпуск PDF

Машиностроение и машиноведение

8-22 122
Аннотация

Цель   исследования.   В   настоящее   время   установлено,   что   процесс   коррозионно-механического разрушения протекает в несколько стадий. Однако, как показывает практика и анализ многочисленных разрушений  конструкционных  элементов  из  высокопрочных  материалов  в  строительной  и  машиностроительной отраслях, очень часто в реальных конструкциях уже имеются технологические дефекты типа  трещин.  В таких  случаях  процесс коррозионно-механического  разрушения  начинается  непосредственно с роста  трещины,  минуя подготовительные  стадии  – инкубационный  период  и образование концентратора  напряжения.  Целью  настоящей  работы  являлось  исследование  влияния  масштабного фактора и состояния поверхности на чувствительность стали 20ГС2 к водородному растрескиванию.

Методы.  Для  определения  влияния  состояния  поверхности  и  масштабного  фактора  на длительную коррозионную  прочность в среде, вызывающей водородное растрескивание,  была выбрана арматурная сталь   марки   20ГС2  (четыре   плавки).   Испытаниям   подвергли   натурные   образцы   (l = 300…400 мм) различного диаметра (10, 12 и 14 мм) с гладкокатаным и с периодическим профилем. Также из натурных стержней  (гладкокатаных  и  с  периодическим  профилем)  диаметром  10,  12  и  14 мм  были  выточены образцы с диаметром рабочей части от 6 до 10 мм через 1 мм с чистотой поверхности Ra2,5. Длительную коррозионную прочность оценивали временем до разрушения по результатам испытаний четырех образцов на каждую точку графика. Для создания условий эксперимента, максимально приближенных к эксплуатационным, испытания проводили в водном растворе серной кислоты с добавлением роданистого аммония  при  комнатной  температуре  с  катодной  поляризацией  и  различном  уровне  растягивающих напряжений.

Результаты.  Экспериментально  установлено,  что  натурные  образцы  арматурной  стали  20ГС2  по сравнению с точеными обладают меньшей чувствительностью к водородному растрескиванию. Данное обстоятельство  обусловлено  тем  фактом,  что  после  механической  обработки  резанием  в  точеных образцах значение уровня остаточных растягивающих напряжений значительно выше, чем в натурных образцах. Показано, что натурные образцы арматурной стали 20ГС2 с периодическим профилем обладают меньшей стойкостью к водородному растрескиванию,  по сравнению с натурными гладкокатаными образцами. Меньшая стойкость к водородному растрескиванию арматуры периодического профиля обусловлена наличием на ее поверхности ребер, которые играют роль естественных концентраторов напряжений. Полученные  экспериментальные  результаты  позволяют  рекомендовать  для  испытаний  на  коррозионно-механическое разрушение в средах, вызывающих наводороживание,  натурные образцы, так как их использование позволяет приблизить условия эксперимента к реальным условиям эксплуатации изделий.

Заключение.  Полученные  результаты  могут  быть  использованы  при  создании  ресурсосберегающих процессов обработки металлических сплавов и композиционных материалов.

23-34 99
Аннотация

Цель исследования. Исследование посвящено повышению точности формирования поверхностного слоя изделий машиностроения аддитивными методами.

Методы. Формообразование поверхностей деталей аддитивными методами характеризуется высокими значениями величины погрешности формообразования (аппроксимации), для снижения величины которой необходимо обеспечить ориентацию поверхности, при которой нормаль в точке формообразуемой поверхности будет совпадать с осью конечного звена формообразующей системы. Для обеспечения ориентации формообразуемой поверхности предложено применение оборудования для аддитивного формообразования с гибридной компоновкой.

Результаты. Разработана модель формообразующей системы оборудования для аддитивного формообразования с гибридной компоновкой. Решена задача параметрического синтеза технологического оборудования для аддитивного формообразования с гибридной компоновкой, в результате которой были обеспечены необходимые формообразующие возможности оборудования. Разработана методика расчета кинематической погрешности аддитивного формообразования, позволяющая подобрать такие двигатель и драйвер аддитивного оборудования, которые позволят получить необходимую точность формообразования.

Заключение. Разработанная методика позволяет решить задачу параметрического синтеза технологического оборудования с гибридной компоновкой из условия обеспечения заданной величины кинематической составляющей погрешности аддитивного формообразования.

 

35-52 117
Аннотация

Цель исследования. Целью настоящей работы являлась разработка метода расчета параметров объёмных  зон  пластичности  в  порошковых  и  литых  сталях,  развивающихся  в окрестности  пор  под действием внешнего растягивающего напряжения и внутреннего давления газов.

Mетоды.  Задачу решали на базе анализа распределения компонент тензора напряжений в окрестностях несплошностей (пор) различной формы. Поэтапно рассматривали образец, находящийся под действием растягивающих напряжений (σ) и содержащий единственный концентратор напряжения – сферическую пору радиусом  «а»,  а также  пору в форме  двояковыпуклой  линзы.  Выбор  морфологии  пор был обусловлен  их экспериментальным наблюдением в структуре реальных промышленных сталей, а также наличием решения для  оценки  поля  напряжений  около  сферической  поры,  выполненного  Л. Д. Ландау  и  Е. М. Лифшицем.  По сравнению с такими концентраторами напряжений, как узкая трещина или пора в виде двояковыпуклой линзы, концентрация напряжений около сферической поры выражена слабее. Однако для процессов диффузии атомов через зону повышенных напряжений важна не только величина напряжения, но и размер самой зоны. Около сферической полости размер перенапряженной зоны наибольший, поэтому анализ её морфологии был взят за основу. В  работе использовали моделирование функций, описывающих распределение напряжений около поры по аналогии с полем скоростей идеальной жидкости.

Результаты. Как объёмный объект описанные зоны пластичности представляют собой поверхности сфероида  и эллипсоида,  окружающие  сферические  и линзообразные  поры.  Очевидно,  что чем меньше отношение h/l для поры, тем дальше в поперечном направлении распространяется зона пластичности (больше ρmax –l), становясь при этом всё более узкой (z1 примерно пропорциональна h). В качестве характерных геометрических параметров зон пластичности около линзообразной поры были определены: её наибольшая протяжённость в радиальном направлении от вершины; характерная толщина зоны (ρmax– l)l/a; площадь линзы; объём зоны и его доля от объёма линзы. Развитие зон пластичности около пор различной морфологии в сталях в условиях стресс-коррозии стимулирует изменение (рост) кинетических характеристик металла и создание благоприятных условий для ускоренной диффузии (обезуглероживания).  В области  зон пластичности  в окрестностях  пор под действием  внешнего  и внутреннего (давление газов) напряжений создание каналов облегченной диффузии формирует в точках D, B и C очаги зарождения субмикротрещин. Образующиеся в радиальных направлениях ювенильные свободные поверхности создают зоны реализованных аккомодационных возможностей среды – зоны пластичности. Вместе с ростом радиальных  трещин к их вершинам от поры, находящейся  под высоким давлением, ускоренно диффундируют газы.

Заключение. Предложенный в работе алгоритм анализа распределения напряжений позволяет прогнозировать  интенсивность  развития зон пластичности (трещинообразования)  в зависимости  от соотношения  параметров  β  (β  =  σT/  σ)  и  s  (s  =  р/σ),  то  есть  от  соотношения  величин  внешнего напряжения, предела текучести стали и давления газов в поре. Сделанный расчет позволил уточнить место зарождения, форму и масштаб развития зон пластичности (трещинообразования) в окрестностях пор различной морфологии в зависимости от соотношения внешнего напряжения и давления газов в порах.

53-66 113
Аннотация

Цель исследования. Основной технологической проблемой инструментального обеспечения операций механической обработки точением поверхностей деталей различной конструктивной сложности является  выбор  рациональной   конструкции   сменной   режущей   многогранной   пластины   для  оснащения проходных резцов. Известные технические решения связаны с подбором формы сменной пластин и рациональных геометрических параметров ее режущего элемента к практически максимально приближенному искомому варианту. Однако в условиях действующего машиностроительного производства невозможно, да и экономически невыгодно иметь большое количество стандартных режущих пластин с пошаговой градацией геометрических параметров. Следует учитывать, что операция точения конструктивно сложных поверхностей деталей класса 71-Тела вращения характеризуется многовариантностью  инструментального  оснащения,  касающегося  как  выбора  оптимальной  конструкции  инструмента, так и рациональной  марки его режущей части. Наиболее трудоемкая  часть решаемой задачи связана   с   исполнением   комплексного   требования,   предъявляемого   к   марке   инструментального материала, а именно: сохранению необходимой стойкости в условиях прерывистого резания, в пределах границ заданной партии деталей, при обеспечении установленных производственным заданием производительности, точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей сложного профиля.

Методы.  Для решения поставленной  задачи использованы  методы системного  анализа,  позволившие установить функциональную взаимосвязь между конструктивной сложностью обрабатываемых резанием поверхностей сложного профиля и конструкцией сменной режущей многогранной пластиной проходного токарного резца.

Результаты. Показано, что потенциально лучшей маркой инструментального материала, для условий чистого   точения   конструктивно   сложных   поверхностей,   является   композит   10.   Представлены характеристики инструментальных материалов, позволяющие альтернативным выбором рациональной марки сменной режущей многогранной пластины подтвердить адекватность принятых решений.

Заключение. Разработаны рекомендации по выбору конструктивной формы и марки инструментального материала  сменных  режущих  многогранных  пластин  для  операций  чистого  точения  поверхностей сложного профиля деталей класса 71-Тела вращения. Показано, что применение  рациональной формы режущего  элемента  способно,  в  условиях  прерывистого  резания,  обеспечить  заданные  показатели производительности, точности и качества обработки.

67-81 101
Аннотация

Цель исследования. Целью настоящей работы являлось проведение исследования характеристик износостойкости аддитивных изделий из электроэрозионных кобальтохромовых порошков.

Методы. Для проведения намеченных исследований использовались отходы кобальтохромового сплава марки КХМС «ЦЕЛЛИТ». В качестве рабочей жидкости применяли спирт бутиловый. Для изготовления экспериментальных образцов использовалась установка для послойного нанесения порошковых материалов плазмой. Интенсивность и скорость износа поверхности образца и контртела измеряли на автоматизированной машине трения Tribometer, CSM Instruments. Образец устанавливали в держателе, перпендикулярно   плоскости   образца   закрепляли   стержень,   на   конце   которого   находился   шарик диаметром 6 мм из стали Stainless Steel AISI 420 (твердость по Виккерсу 5000-8000 HV). С помощью регулировки датчика перемещения выбирали радиус кривизны износа, еще один датчик компенсировал силу трения и позволял установить значение коэффициента трения в определенный момент времени. Состояние поверхностей трения изучали с помощью оптического инвертированного микроскопа Olympus GX 51, оснащенного системой автоматизированного анализа изображений «SIMAGIS Photolab» и электронно-ионного сканирующего микроскопа Quanta 200 3D.

Результаты. На основании выполненного анализа характеристик износостойкости аддитивных изделий, полученных из электроэрозионных кобальтохромовых порошков, установлено следующее: коэффициент трения  колеблется  от  0,144  до  0,602;  среднее  значение  коэффициента  трения  составляет  0,526; фактор износа образца на два порядка выше фактора износа контртела.

Заключение. Проведенные исследования позволят расширить сведения о свойствах аддитивных изделий, полученных из электроэрозионных кобальтохромовых порошков, и снизить себестоимость производства конечного продукта.

82-93 103
Аннотация

Цель исследования. Целью данной статьи является поиск новых решений для обработки РК-профильных отверстий и моделирование фрезы с применением радиальной конструктивной подачи.

Методы. В статье приведены результаты определения исходного контура инструментальной поверхности фрезы при использовании основ геометрической теории. Теоретические положения основывались на использовании основных положений векторной алгебры, аналитической и дифференциальной геометрии, фундаментальных основ теории резания материалов. Приведены результаты моделирования конструкции фрез с использованием программного обеспечения КОМПАС 3D.

Результаты.  Приведен  анализ  существующих  методов  обработки  РК-профильных  отверстий.  Для повышения производительности обработки внутренних поверхностей с равноосным контуром предложен способ обработки фрезой с радиальной конструктивной  подачей. Приведены результаты определения исходного  контура  инструментальной  поверхности  фрезы,  построены  модели  её  режущих  кромок, передней и задней поверхности. Показан результат моделирования передней и задней поверхности зубьев фрезы с Rf  = 24 мм, и шириной фрезы 50 мм с передним углом 5°, задним углом 10° и числом зубьев 16. Приведены  результаты  моделирования  конструкции  фрез  с  помощью  3D  моделирования,  которые  в дальнейшем позволят изготовить инструментальную оснастку для предложенного метода и провести экспериментальные исследования по определению оптимальных технологических параметров. Заключение.   На  основе  построенных   моделей  становится  возможным  выполнение  моделирования процесса   фрезерования   РК-профильных   отверстий   с   целью   определения   рациональных   значений обработки  и  конструктивных  параметров.  Результаты  исследования  могут  быть  использованы  при разработке конструкторско-технологической  документации при подготовке производства профильных отверстий с целью обеспечения заданных характеристик изделия.

Строительство

94-102 117
Аннотация

Цель исследования. Анализ проблем, связанных с проведением капитального ремонта многоквартирных домов в Курской области с учетом состояния указанных зданий после окончания работ.

Методы. Приведены результаты визуального и инструментального обследования жилого здания, расположенного по улице Менделеева в г. Курске. Выявлено, что наружные стены из кирпича толщиной 640 мм не удовлетворяют требованиям, предъявляемым нормативными документами к приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. По результатам анализа проектной документации на капитальный  ремонт указанного  здания  определено,  что утепление  выполняется  теплоизоляционной штукатуркой. Даны результаты теплотехнического расчета наружных стен рассматриваемого жилого дома, выполненного на основании данных о характеристиках материалов существующих конструкций и материалов, применяемых при капительном ремонте, указанных в проектной документации.

Результаты. Выявлено, что наружные стены обследуемого жилого дома не соответствуют требованиям, предъявляемым нормативными документами к приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Обнаружены также нарушения по технологии оштукатуривания стен из силикатного кирпича.

Заключение. При проведении обследования жилого дома, расположенного  в г. Курске, определено, что наружные стены после проведения работ по капитальному ремонту здания не соответствуют требованиям, предъявляемым к приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций. Расчетом определено, что утепление ограждающих конструкций теплоизоляционной штукатуркой малоэффективно.  Сделан  вывод  о  том,  что нарушение  технологии  оштукатуривания  стен  из силикатного кирпича влечет за собой резкое снижение срока службы.

103-116 91
Аннотация

Цель исследования.  Целью исследования  является разработка  упрощенного  подхода для дальнейшей алгоритмизации   расчета  гелиоприемника   горячего  водоснабжения   (ГВС)  сезонной  работы  индивидуального жилого дома и обозначение основных прогнозируемых величин.

Методы. Для достижения поставленных целей в работе были определены примерные значения основных характеристик  гелиосистемы  горячего  водоснабжения  (ГС ГВС),  влияющих  на технико-экономические показатели системы и определяющих режим эксплуатации системы, ее комфортность в использовании и обслуживании – коэффициент полезного действия солнечной установки, общие расходы на догрев воды в нагревателе–дублере, ход температуры воды в баке-аккумуляторе по расчетным суткам месяцев эксплуатации ГС ГВС. В качестве критерия эффективности системы принят коэффициент замещения гелиосистемы горячего водоснабжения, т.е. доля тепловой нагрузки ГВС, удовлетворяемой за счет поглощенной солнечной энергии в период работы установки.

Результаты. Предложен вариант постановки задачи для разработки алгоритма расчета гелиоприемника горячего водоснабжения индивидуального  жилого дома для условий эксплуатации с относительно невысоким уровнем интенсивности солнечной радиации и наличия низких температур в зимнее время, что  создает  значительные   трудности  при  круглогодичной  эксплуатации   системы  и  определяет сезонность ее работы. Разработанная методика позволяет произвести расчет хода температуры воды в баке-аккумуляторе, общее количество тепла, использованного для приготовления горячей воды за счет энергии солнечного излучения, коэффициент замещения и коэффициент полезного действия ГС ГВС.

Заключение.  Получено  универсальное  уравнение,  которое  позволяет  определить  основные  прогнозируемые параметры гелиосистемы для любого режима работы ГС ГВС.

117-128 97
Аннотация

Цель исследования. Для обеспечения требований Федерального закона №384 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» необходимо более глубокое изучение устойчивости рамно-стрежневых конструктивных систем при возникновении аварийной ситуации, связанной с просадкой основания одной из опор, и разработка методики оценки ресурса сопротивления элементов зданий, находящихся в сложных инженерно-геологических условиях.

Методы. В качестве критерия устойчивости принят знак работы концевых моментов и поперечных сил. Отрицательное значение указанной работы является признаком "активной" потери устойчивости стержня, положительное - "пассивной". При возникновении аварийной ситуации, связанной с просадкой основания одной из опор рамы, работа продольной силы перестает способствовать потери устойчивости стержня. Следовательно, при определенном значении деформации Sslотдельная стойка может перейти от активной бифуркации к пассивной, изменив критические параметры устойчивости всей системы в целом. Приведена формула для определения критической просадки SslKp.

Результаты. Рассмотрена стержневая конструктивная система, центральный элемент которой нагружен силой Ркр, а крайние - силами αРкр. Найдены критические параметры устойчивости указанной рамы и формы бифуркации ее сжатых стоек с применением приведенных уравнений в зависимости от коэффициента приложения нагрузки а до и после возникновения рассматриваемой аварийной ситуации. Представлена оценка влияния просадки основания опор стоек рамы на характер бифуркации стержней конструктивной системы в целом. Выполнен анализ зависимости критического значения просадки SslKр. от схемы нагружения рассматриваемой рамы. Показано, что при значении коэффициента приложения нагрузки α=0,6, на первом этапе, когда рассматриваемая система стабильна, первая стойка теряет устойчивость пассивно, остальные - активно. При просадке основания второй стойки на 21 мм и более происходит изменение типа ее бифуркации, при этом критические параметры устойчивости остальных элементов существенно не изменяются. В случае возникновения аналогичной аварийной ситуации с основанием правой стойки рамы, значение критической просадки составляет 140 мм. При этом изменение типа бифуркации третьей стойки приводит к переходу первой стойки к активной потери устойчивости, вследствие чего существенно изменяются критические параметры всей системы в целом.

Заключение. Предложенный критерий дает возможность относительно просто выявлять элементы с низкой сопротивляемостью потери устойчивости рамно-стержневых конструктивных систем, основани­ем которых являются просадочные грунты.

Информатика, вычислительная техника и управление

129-144 150
Аннотация

Цель исследования. Данная работа посвящена оценке влияния свойства системности на результативность антагонистических игр нескольких участников, которые проводят игру, действуя совместно или несовместно.

Методы. При исследовании применяются уравнения Колмогорова для описания антагонистических игр, которые рассматриваются как динамические системы, в которых протекают случайные марковские процессы; аналитические и компьютерные методы решения дифференциальных уравнений и исследования их свойств.

Результаты. Итог игры при несовместных действиях игроков рассматривается как результат множества независимых событий, в то время как результат игры, обусловленный совместными действиями игроков, рассматривается как результат функционирования некоторой динамической системы. На основе такого подхода показано, что увеличение результативности совместных действий, по сравнению с несовместными, обусловлено системным эффектом и может быть охарактеризовано коэффициентом системности. Численные оценки коэффициента системности получены путем аналити-ческих решений «уравнений средних» и компьютерных  решений уравнений Колмогорова.  Полученные результаты могут применяться для практической оценки эффективности различных методов подготовки участников и проведения антагонистических игр, в том числе и в учебных заведениях.

Заключение.  В статье предложен новый метод количественной  оценки результативности  антагонистических игр, спортивных состязаний с постоянной отдачей участников. Показано,  что выигрывает антагонистическую игру та сторона, игроки которой проявляют большую отдачу. Продолжительность такой игры зависит от её параметров, т.е. от отдачи игроков. При этом, чем более ожесточённее, с большей отдачей игроков, протекает игра, тем короче её длительность. Коэффициент системности в основном определяется отношением отдач игроков противостоящих  сторон. При равенстве отдач в игре одного игрока с двумя коэффициент системности близок к значению 1,30. С увеличением отдачи игрока  первой  стороны  коэффициент  системности  увеличивается.  Другими  словами,  чем  сильнее сопротивление, тем выше коэффициент системности.

145-160 147
Аннотация

Цель исследования. Увеличение быстродействия работы нечеткого параллельно-конвейерного устройства, основанного на новом способе управления термоэлементом.

Методы. В процессе обработки изделия на оборудовании с ЧПУ возникает нагрев режущего инструмента и  поверхности  обрабатываемых  деталей.  Термические  деформации  снижают  качество  обработки поверхности заготовки. Для компенсации температурных деформаций используются различные методы: распыление   смазочно-охлаждающей   жидкости,   охлаждение   сжатым   воздухом.   Авторы   предлагают использовать  устройство  для управления охлаждением,  реализованное  на термоэлементе  Пельтье и ПЛИС  семейства  Spartan  3E.  Для  управления  термическими  погрешностями  необходим  постоянный контроль, при этом системы управления строятся на моделях искусственного интеллекта. Вследствие того,  что  входные  переменные  носят  неопределенный  характер,  в  работе  используется  нечеткая логика, которая позволяет описывать взаимосвязь между входными и выходными параметрами.

Результаты. Для вычисления значения силы тока, которое зависит от изменения входных параметров, разработана нечеткая математическая модель. Временные тесты, проведенные на частоте 50 МГц, показали, что для вычисления силы тока по разработанной математической модели требуется 380 нс. Для повышения быстродействия нечеткая математическая модель реализована на базе ПЛИС Spartan 3E. В работе была предложена универсальная формула для преобразования ток-напряжение. Результаты тестов показали, что расчет напряжения осуществляется за 190 нс. Было установлено, что устройство для управления термоэлементом выдает управляющий сигнал в течение 570 нс.

Заключение. В статье представлено устройство для управления температурным режимом в зоне обработки изделия. В данном устройстве управление термоэлементом осуществляется с помощью генератора  тока,  реализованного  на операционном  усилителе  и биполярном  транзисторе.  Для того, чтобы на исполнительные механизмы станка с ЧПУ поступал сигнал напряжения, авторами разработано устройство для преобразования ток-напряжение, реализованное на ПЛИС. Для вычисления значения силы тока,  которое зависит от изменения температуры в зоне резания, была разработана нечеткая MISO-модель. Проведенные временные тесты позволили установить,  что быстродействие  разработанного устройства в несколько раз выше имеющихся аналогов.

161-174 113
Аннотация

Цель исследования заключается в разработке алгоритма и соответствующего устройства планирования расписания загрузки процессоров,  обеспечивающего  повышение производительности  мультипроцессорных систем и снижение общей величины коммуникационной задержки.

Методы. Статья посвящена мультипроцессорным системам. Затрагивается вопрос составления плана загрузки процессоров в них. Предполагается применение так называемых систем реального времени, когда реакция на внештатную ситуацию должна быть «мгновенной». Например, это может быть отказ системы слежения в кабине пилота самолета, либо сбой датчика прицеливания, либо неполадки какого-либо характера на финансовых рыках страны (мира, континента) и т.п. Существующие методы реализации данной задачи используют, как правило, программные подходы, приводящие к длительному времени решения, вследствие чего снижается коэффициент готовности системы и ее производительность. Они не позволяют получить необходимую производительность  и быстродействие.  Поэтому в статье предложен алгоритм планирования расписания загрузки процессоров в мультипроцессорных системах. Отличительной  особенностью работы является направленность на аппаратную реализацию. При этом применяются специально введенные в предложенном алгоритме матрицы времени, порядка и очередности.

В работе предлагается структурная и функциональная схема специализированного устройства планирования загрузки процессоров мультипроцессорной системы. Данное устройство возможно применять как специализированный дополнительный акселератор, который подключается к параллельному порту вычислительной машины специализированной мультипроцессорной системы. В данном случае разработанный акселератор  выполняет  все функции  вычислений  разработанного  алгоритма.  Это позволит  снизить нагрузку на всю вычислительную систему и уменьшить этим суммарную нагрузку, повышая производительность. Так же предложена структурная и функциональная схемема устройства планирования расписания загрузки.  С его помощью  возможно построить  зависимости  изменения соответствующей временной и аппаратной сложности.

Результаты.  Анализируя зависимости  изменения аппаратной  сложности  устройства  от количества процессоров,  можно сделать следующие  выводы.  Время работы устройства  имеет экспоненциальную зависимость при росте количества процессоров. Так как имееет место экспоненциальный рост времени числа вариантов загрузки процессоров, то можно сделать вывод о преимуществе аппаратной реализации алгоритма планирования.

Заключение.  Представленный  алгоритм  и устройство  планирования  загрузки  процессоров  позволяет сделать вывод о потенциальной  возможности  повышения скорости составления  плана загрузки.  Это помогает  уменьшить  суммарное  значение  коммуникационной  задержки  и  одновременного  увеличения производительности мультипроцессорных систем.

175-184 157
Аннотация

Цель исследования. Процесс управления и принятия решения в любой области напрямую зависит от возможности  быстро обработать  большой объем данных и точности полученной  информации.  Ввиду высокого уровня развития современных компьютерных технологий моделирование различных объектов или процессов в результате обработки данных становится менее трудным для пользователя. А возможность визуализации полученных результатов позволяет получать более наглядную информацию для лица, принимающего решения. В статье рассматривается вопрос о применении программы Surfer для обработки геологических данных. Данное приложение подходит для обработки большого массива данных, анализа поверхности, визуализации ландшафта, построения карт. Рассмотрены примеры решения конкретных задач с помощью программы Surfer.

Методы.  Теоретическая  основа  исследования  базируется  на комплексе  научных  положений  отечественных ученых в области геологического моделирования. Практические методы исследования основаны на эксперименте по созданию контурной геологической карты распределения никеля, эмпирическом (обработка геохимических данных), статистическом (накоплении полученных данных и их обработка с помощью программы Surfer) анализе.

Результаты.  В статье рассмотрен процесс обработки  геологических  данных с помощью  программыSurfer. Была построена контурная геологическая карта распределения никеля.

Заключение. В статье предложена возможность использования программы Surfer для обработки геологических данных. Применение данного приложения для решения задач на учебных занятиях будет способствовать будущим геологам в приобретении необходимых  практических умений для обработки геологических данных, сокращении времени решения задач, приобретении способности оценивать результаты разработок в проектах и повышению уровня информационно-технологической и профессиональной компетентности.

185-196 94
Аннотация

Цель  исследования.  В  статье  проведено  математическое  моделирование  и  исследование  движения малогабаритного подводного робота, предназначенного для мониторинга загрязнения объектов гидросферы.  Современные  методы  мониторинга  окружающей  среды  предполагают  наличие  стационарных постов  наблюдения.  Задача  подвижного  управляемого  мониторинга  в  настоящее  время  остается нерешенной.  Одним  из  путей  решения  данной  проблемы  является  переход  к  системам  управления, обеспечивающим заданное движение водного комплекса как по поверхности, так и под водой.   Поэтому целью данной статьи является изучение и задание основных закономерностей и алгоритмов на основе математических моделей, описывающих управляемое движение малогабаритных подводных комплексов.

Методы. При разработке алгоритма управления движением МБПК использована математическая модель, позволяющая  определять  пространственно-временное  расположение  МБПК  с  переменным  вектором тяги.  Получены  основные  математические  выражения,  определяющие  движение  МБПК  по  заданной траектории. Особое внимание уделено той части алгоритма, которая обеспечивает движение МБПК по заданной траектории в подводном режиме при отсутствии связи с глобальной навигационной системой с учетом подводной GPS и расстояния до дна и препятствий. В качестве основного критерия качества управления использована величина отклонения реального положения МБПК от заданного.

Результаты. Для выбора направления движения при мониторинге водоема разработан метод планирования траектории, построенный на кусочно - линейных отрезках, позволяющий зондировать пространство водоема таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность процесса мониторинга при минимальном количестве точек отбора проб. Для этого каждый новый отрезок траектории и точки забора проб  планируются с учетом информации о концентрации загрязняющих веществ на предыдущем этапе, а также береговой линии и глубины водоема.

Заключение.  В  статье  рассмотрен    метод  мониторинга  водоемов  с применением  малогабаритного беспилотного  подводного  комплекса.  Разработана  кинематическая  и  динамическая  модели  движения МБПК. Предложен метод планирования траектории движения на основе кусочно-линейных отрезков. Разработан  алгоритм управления автономным движением подводного аппарата.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)