Preview

Вестник Донского государственного технического университета

Расширенный поиск
Том 13, № 3-4 (2013)

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

5-15 30
Аннотация

Рассматривается осесимметричная квазистатическая задача термоупругости для функционально-градиентного полупространства, модуль упругости, коэффициент Пуассона, коэффициенты теплопроводности и линейного расширения которого непрерывно изменяются в приповерхностном слое. Предполагается, что область внутри круга нагревается источником тепла с постоянной во времени температурой. Вне круга поверхность идеально теплоизолирована. Для решения задачи используются аналитические методы, в частности, аппарат интегральных преобразований Ханкеля. Решение задачи на первом этапе сводится к решению краевой двухточечной задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами шестого порядка. Для организации устойчивого процесса численного построения решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений используется метод модулирующих функций. В результате решение смешанной граничной задачи сводится к построению решения парного интегрального уравнения. Свойства трансформанты ядра интегрального уравнения задачи позволяют применить хорошо обоснованный и развиваемый в настоящее время двусторонний асимптотический метод. С помощью данного метода найдены в аналитическом виде приближённые выражения величины теплового потока и смещения поверхности полупространства. Приведены численные результаты, отражающие искривление поверхности неоднородного полупространства для различных случаев изменения механических и температурных свойств в приповерхностном слое под действием равномерной температуры в пределах единичного круга. Рассматриваются случаи, когда значения термоупругих свойств покрытия совпадают со значениями термоупругих свойств подложки, либо когда значение характеристики отличается в 2 раза (в большую или в меньшую сторону) на поверхности и линейно убывает (или растёт) по глубине до значения характеристики в подложке. Показано, что максимальное влияние на величину максимального выпора поверхности оказывает разнонаправленное изменение коэффициентов теплопроводности и линейного расширения в покрытии.

16-26 44
Аннотация

Методами моделирования представительных объёмов, эффективных модулей и конечных элементов определяется полный набор материальных констант пористых пьезокерамических материалов с учётом гипотезы о неоднородной поляризации в окрестности пор. Для численного определения эффективных модулей в конечно-элементном пакете ANSYS решаются наборы статических пьезоэлектрических задач для представительных объёмов с граничными условиями, обеспечивающими постоянные значения полей деформаций, напряжений, электрического поля и электрической индукции однородного тела. Расчёты проводятся с помощью специально разработанных компьютерных программ, написанных на макроязыке APDL ANSYS. Исследуется влияние количества ячеек и различных моделей представительных объёмов на значения важнейших эффективных модулей для ряда типов пористой пьезокерамики. Обсуждается корреляция результатов вычислительных и натурных экспериментов. Показано, что характер зависимостей эффективных модулей от пористости слабо зависит от типа пористых пьезоэлектрических материалов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

27-32 30
Аннотация

Целью исследования являлся выбор вида и дисперсности порошковой среды, используемой при цементации металлических изделий с помощью пропускания электрического тока и образования микродуговых разрядов. Использовалась лабораторная установка, состоящая из двух контейнеров — наружного, содержащего электропроводную среду, и внутреннего, в который помещался образец вместе с порошком диффузанта. Исследовалось применение порошков графита, древесного угля, каменноугольного кокса и каменного угля (антрацита). Установлено, что наилучшей порошковой средой является порошок каменного угля, который обеспечивает ускоренный нагрев диффузанта и стального изделия, а также генерацию оксида углерода, который интенсифицирует процесс науглероживания. Изучено влияние размера частиц каменного угля и кокса на удельное электрическое сопротивление порошковой среды и результаты процесса диффузионного насыщения. C уменьшением размера частиц электрическое сопротивление порошков каменного угля и кокса резко возрастает, что объясняется увеличением переходного сопротивления в связи с ростом числа межчастичных контактов, при этом, независимо от размера фракции, удельное электрическое сопротивление каменного угля на два порядка выше, чем у кокса. Для микродуговой цементации предпочтительна порошковая среда с размером частиц в интервале 0,3—0,6 мм. Полученные результаты могут быть использованы для интенсификации процесса цементации металлических изделий.

33-40 29
Аннотация

Рассматривается проблема настройки динамической системы алмазного выглаживания на основе контроля сигнала виброакустической эмиссии сопровождающей процесс обработки. Предлагаются уравнения динамики, на основе анализа которых показано, что изменения градиентных физико-механических свойств на поверхности обрабатываемой заготовки приводят к изменениям спектрального состава сигнала виброакустической эмиссии. На основе этого предлагается способ настройки технологической системы по динамическим параметрам. Он позволяет выбрать рациональные значения усилия прижима алмазного наконечника к обрабатываемой детали. Теоретически, на основе анализа частотных свойств динамической системы процесса выглаживания, показано, что по мере сближения наконечника инструмента с заготовкой происходит изменение градиента физико-механических свойств процесса. В результате при анализе уравнения в вариациях наблюдается изменение спектрального состава колебаний. Теоретические представления подтверждаются экспериментальными исследованиями вибрационных характеристик процесса.

41-53 33
Аннотация

Разработан технологический процесс и предложены технические решения внутрипочвенной роторной фрезерной обработки. На основании многолетних стационарных исследований решена задача синтеза нового качества почвы. Цель этих изысканий — создание долговременных оптимальных стартовых условий развития растений. Приведены технические параметры устройств. Показано, как их применение влияет на почву и на результаты сельскохозяйственного производства. Обозначены перспективы использования внутрипочвенной роторной фрезерной обработки. Отмечено, что значительная часть тягового и энергетического баланса ротационных фрезерных внутрипочвенных плугов ПМС-70, ПМС-100 и др. определяется сопротивлением перемещению в почве почвообрабатывающего устройства — редукторной, опорной и рыхлящей стойки плуга.

54-63 35
Аннотация

В настоящее время достаточно хорошо изучено движение воды в системе «почва — растение — атмосфера». Основная часть восходящей воды в растении идёт по сосудам ксилемы. Ксилема высших растений — это сложная структура. Неверно представлять её как набор простых вертикальных трубок. Судя по модели распределения жидкости в симметричных капиллярных системах, при наличии боковых ветвей в системе высота подъёма воды в вертикальном капилляре увеличивается (по сравнению с одиночным капилляром равного радиуса). Анализ модели N-уровневого симметричного капилляра показал, что при определённой геометрии системы вода может не достигать боковых капилляров даже второго уровня. Добавление к этой модели асимметричного бокового капилляра приводит к существенному перераспределению воды. Значение асимметричных элементов видно на примере молодых растений пихты Нордмана (Abies nordmanniana). На вертикальных стволах между параллельными ветвями разных уровней присутствуют короткие боковые отростки, не получающие дальнейшего развития. Можно предположить, что это элементы асимметрии, обеспечивающие подъём воды к капиллярам ветвей верхних уровней. Математическая модель распределения воды в капиллярных системах с несимметричными капиллярными ветвями построена для произвольного числа уровней боковых капилляров. Показано, что увеличение количества капиллярных ветвей в уровне и увеличение количества уровней приводят к увеличению продвижения воды в капиллярах нижних уровней и в вертикальном капилляре. Наличие асимметричных элементов в ветвящихся капиллярных системах не изменяет закономерностей распределения воды в ветвящихся симметричных капиллярных системах. Выявленные закономерности можно рассматривать как универсальные для растений.

64-71 41
Аннотация

Рассматривается задача управления известной системой, состоящей из перевёрнутого маятника с неподвиж-ной точкой подвеса. При этом на маятнике закреплён электродвигатель с маховиком. Ротор электродвига­теля жёстко соединён с маховиком. Вращением маховика можно стабилизировать маятник в определённом положении. Развиваемый электродвигателем маховой момент приложен как к его ротору (т. е. к маховику), так и к его статору (т. е. к маятнику). Требуется перевести маятник в верхнее неустойчивое положение и в этом положении стабилизировать его — добиться автоколебаний с определёнными амплитудой и частотой. Синтезирован новый закон управления перевёрнутым маятником, обеспечивающий его устойчивость в верх­нем положении. Данный закон управления основан на энергетических инвариантах системы.

72-81 23
Аннотация

Рассмотрена методология проектирования технологических систем поверхностного пластического деформирования (ППД) свободнодвижущимися инденторами. Она базируется на определении структурных элементов технологической системы, закономерностей её функционирования, взаимосвязей между отдельными элементами, а также на обосновании элементного участка упрочнения и разработке рациональной структуры операции. Исследуется построение структурной схемы технологической системы в виде разомкнутой системы автоматического регулирования. Она состоит из детектирующих элементов, включённых в неё в следующем порядке: первичные (входные) параметры — процесс ППД — вторичные (выходные) параметры. Раскрыты физико-технологические основы такого построения. Отмечено, что оно позволяет, во-первых, выявить функциональную зависимость между элементами, а во-вторых, охарактеризовать их количественно (описав уравнением, связывающим входные и выходные параметры) либо качественно. Обоснование элементного участка и выбора метода упрочняющей обработки ППД позволило сформулировать принципы разработки рациональной структуры операции ППД (чтобы после обработки деталь отвечала заданным конструкторской документацией требованиям по качеству и эксплуатационным свойствам). Показаны условия построения такой структуры. Для этого, прежде всего, следует определить минимально необходимые один или несколько элементных участков ППД детали, которые должны быть обработаны. Затем на основе выбора метода принять такую структуру, которая обеспечивала бы решение технологической задачи с наилучшими технико-экономическими показателями.

82-90 42
Аннотация

Рассмотрены вопросы управления рисками в области безопасности труда на предприятиях машиностроения. Разработаны и представлены методика опроса экспертов по оценке риска для предприятий машиностроения и обучающая выборка. Работу нейросети следует отрегулировать таким образом, чтобы она соответствовала квалификации консилиума экспертов. Для данного консилиума характерны нормально распределённые разногласия в оценках отдельных экспертов внутри группы с 3 σ-интервалом до 10÷12 баллов, или до 100÷120 %. Построенные в нейроимитаторах нейромодели анализа риска на предприятиях машиностроения имеют сопоставимые с членом консилиума характеристики абсолютной и относительной погрешности. При этом регрессионный анализ обучающей выборки даёт существенно худшие по сравнению с нейромоделью результаты. Для построения графического материала были применены такие пакеты программ, как STATISTICA Neural Networks и NeuroSolutions.

91-95 37
Аннотация

Приведены результаты теоретических исследований уровней шума при упрочнении поверхностных слоёв труб лонжеронов вертолётов методом центробежной обработки. Лонжерон рассматривается как изделие на двух опорах, подверженное импульсному силовому воздействию периодического характера. Получены расчётные зависимости для определения уровней звукового давления на собственных частотах колебаний. Приведённые формулы учитывают геометрические, механические параметры и технологические режимы упрочнения, которые задаются амплитудой, длительностью и периодичностью воздействия ударных импульсов, позволяют определить уровни шума при центробежной обработке с учётом конструктивных параметров заготовок и технологических режимов обработки. На этой основе расчётным путём определяются величины превышения уровней шума по сравнению с предельно-допустимыми значениями в соответствующих частотных диапазонах. Эти данные являются основополагающими для выбора и акустического расчёта средств шумозащиты на стадии проектирования оборудования для центробежной обработки.

96-103 41
Аннотация

Международный научно-исследовательский проект Multibody Advanced Airship for Transport (МААТ), финансируемый Евросоюзом по Седьмой рамочной программе, решает проблему планетарного масштаба — экологически безопасной транспортировки. Один из разделов проекта предусматривает исследования аэродинамики специализированных высотных аэростатов — так называемых челноков. Они предназначены для обеспечения коммуникаций между наземными аэропортами и аэростатами, постоянно курсирующими в стратосфере, — крейсерами. Решается одна из задач аэродинамических исследований, необходимых для получения соответствующей математической модели. Поставлена и решена задача математического описания закона изменения силы всплывания при вертикальном движении челнока в невозмущённом и возмущённом его положении. Для этого проведён имитационный эксперимент, основывающийся на так называемой «электронной обдувке» путём компьютерного моделирования. Методами регрессионного анализа обработаны результаты компьютерных измерений силы сопротивления всплыванию в разных условиях. Полученное выражение позволяет идентифицировать математическую модель динамики движения челнока, представленную уравнениями Эйлера. Результаты проиллюстрированы табличными и графическими данными.

104-110 36
Аннотация

Рассмотрена синхронная гидромеханическая система рабочего органа мобильной машины на примере системы привода щётки аэродромной уборочной машины. Предложено оснастить синхронный гидравлический привод машины дроссельным делителем потока незолотникового типа, включающим плунжерный исполнительный механизм, который позволяет обеспечить надёжное функционирование гидравлической системы привода в широком диапазоне температур окружающей среды при низкой чувствительности к качеству рабочей жидкости. Предложена конструктивная схема делителя потока, рассмотрен принцип его действия и основные конструктивные и функциональные особенности. Получена математическая модель системы привода рабочего органа с использованием функций определения величин расходов и приведённых жёсткостей гидромеханических элементов, разработанных на основе модели упруго-диссипативного состояния, позволяющая значительно упростить описание и исследование гидромеханической системы. Использование предлагаемой математической модели создаёт условия для расчёта оптимальных параметров системы привода рабочего органа уже на стадии проектирования.

111-116 36
Аннотация

Представлена математическая модель взаимодействия колеса и поверхности дороги. Данная модель позволяет производить качественное исследование особенностей качения колеса для случая отсутствия потери сцепления. Экспериментальные исследования, выполненные в работе, произведены с использованием методов численного моделирования. В полученной математической модели предположено, что жёсткость дороги велика и её деформациями можно пренебречь, а поверхность колеса задана совокупностью точек. Результаты исследования показали отсутствие тривиальной зависимости между угловой частотой колеса и линейной скоростью его центра. Было установлено, что линейная скорость движения колеса при фиксированной угловой частоте существенно зависит от величины внешней нагрузки. Результаты работы представляют интерес в задачах машиностроения, в частности — при построении систем точного позиционирования.

117-124 31
Аннотация

С целью совершенствования контроля качества пара и процесса его генерации, предотвращения нерасчётных режимов работы установок по термической очистке вод ТЭС, ТЭЦ и АЭС разработаны методики и устройства для их реализации, предназначенные для оперативного кондуктометрического контроля качества пара и уровня пены, образующейся на поверхности испаряемой воды при критических значениях её солесодержания. Это позволяет повысить достоверность результатов измерения и использовать разработки для создания улучшенной системы оперативного контроля процесса генерации и качества пара, обеспечивающей снижение вероятности уноса пены с паром, улучшение технико-экономических показателей испарительных установок и энергоблоков. Длительные испытания на действующем испарителе дадут возможность получить численные результаты при различных режимах работы установки и сделать окончательные выводы.

125-133 28
Аннотация

Изучена роль обработки деталей свободными абразивами в современном машиностроении и продемонстрированы технологические возможности абразивной галтовки. Сформулирована задача получения теоретических зависимостей, описывающих связь производительности и качества галтовки с технологическими параметрами обработки и характеристиками рабочих сред. Рассмотрено единичное взаимодействие абразивной частицы с обрабатываемой поверхностью при галтовке. Получены зависимости для определения максимальной глубины внедрения гранулы и съёма металла за один удар абразивной гранулы. Произведено теоретическое и экспериментальное исследование процесса съёма металла, при этом учтено влияние режимов обработки, характеристик абразивной частицы и обрабатываемого материала. Получена зависимость для определения съёма металла при галтовке, прошедшая экспериментальную проверку. Сделан вывод о том, что полученные теоретические зависимости могут быть использованы при проектировании технологических процессов обработки деталей абразивной галтовкой.

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

134-142 30
Аннотация

Целью работы является исследование тенденций кластеризации в современной мировой экономике. Предмет исследования — процессы кластеризации в их взаимосвязи с глобализацией и регионализацией. В качестве методологической основы исследования используется монографический метод. Даётся краткая характеристика сущности глобализации и регионализации, показаны общие черты и противоречия данных явлений. Проведён анализ отраслевой и территориальной специфики кластеризации. Выявлены причины, препятствующие эффективному развитию кластеров в ряде стран мира (в частности, в России и на постсоветском пространстве). Рассмотрены примеры функционирования трансграничных кластеров. Сформулирован вывод о взаимосвязи глобализационных и регионализационных процессов с развитием кластерного подхода. Результаты исследования могут быть использованы для углублённого изучения процесса кластеризации, выработки практических рекомендаций по реализации кластерной политики на национальном и региональном уровне.

143-149 26
Аннотация

Развитие цивилизованного общества в социально-экономическом направлении нацелено на решение вопроса предоставления своим гражданам стабильно высокого уровня качества жизни. В последнее время современное развитие городов, регионов, национальных экономик строится по направлению нового вектора функционирования туристской отрасли, где туризм выступает важнейшим элементом социально-экономического управления территориального развития. Современные тенденции, обозначенные деловым сообществом, кардинально повлияли на формирование нового сегмента в развитии туристского кластера: деловой, бизнес-туризм, MICE-индустрия. Развитие MICE-индустрии в России характеризуется быстрыми темпами, приобретая особую актуальность вопроса. Конгресс-бюро является движущей силой продвижения и процветания городов и регионов в контексте развития MICE. Конгресс-бюро призвано представлять всё самое лучшее, что есть в городе, регионе или стране, в зависимости от его территориальной принадлежности, координируя предложения территориальных MICE-структур и усиливая тем самым позиционирование территориально бренда территории в условиях диверсификации регионально экономики.

150-156 47
Аннотация

Приводятся и оцениваются некоторые классификации услуг розничной торговли. Основываясь на них, авторы предлагают обновлённое представление о структуре такой услуги. Она включает четыре компоненты: услуги по реализации товаров, торговое обслуживание, торговый сервис, мерчандайзинг. При этом оговаривается особая роль мерчандайзинга в обеспечении конкурентоспособности современного розничного торгового предприятия. Обновлённая структура услуги розничной торговли позволяет выделить факторы её конкурентоспособности. Уделяется особое внимание стратегическому управлению конкурентоспособностью предприятия розничной торговли, в рамках которого разрабатываются стратегические решения по четырём структурным компонентам. Изложены концептуальные подходы к разработке соответствующей стратегии. Они базируются на построении уточнённой (обновлённой) структуры услуги розничной торговли, а также на выявлении факторов конкурентоспособности данных услуг.

157-164 42
Аннотация

Рассмотрены проблемы формирования контингента специалистов, отвечающих запросам современного бизнеса, и возможности бизнеса в развитии системы образования. Предлагается модель управления системой образования, нацеленной на подготовку специалистов к работе в конкретной области. Для этого необходимо объединить усилия различных ведомств и предприятий. Такая система обеспечивает интеграцию образования и бизнеса, а именно: организацию их совместной работы по подготовке кадров. Приведены принципы взаимодействия образовательных учреждений и предприятий. Рассмотрены возможности расширения влияния бизнеса в этой сфере. Чтобы выстроить комплексное взаимодействие образования и бизнеса, необходимо повысить квалификацию преподавателей. Этому будет способствовать их профессиональная переподготовка с учётом региональных запросов и современных технологий обучения. Немаловажным фактором станет система стимулов для мотивации качественного обучения студентов. Со стороны бизнеса представляется целесообразным сопровождение конкретных обучающихся, профессионально ориентированных на инженерно-технические специальности. Это позволит выстроить в нужном направлении их индивидуальную образовательную траекторию — от обучения в школе до производства. Использование механизмов частно-государственного партнёрства в этой области будет способствовать установлению конструктивного взаимовыгодного сотрудничества. Предполагается, что согласованные действия образования и бизнеса дадут синергетический эффект.

165-171 27
Аннотация

Представлены результаты теоретического анализа, касающегося состояния уровня духовно-нравственного развития молодых людей в нашей стране. Полученные результаты показывают острую необходимость радикальных изменений в области воспитания молодых людей. Авторы предлагают теоретически обоснованный выход для разрешения этой ситуации. Успех в исследуемой области авторы видят в привлечении внимания педагогов к достижениям педагогической логистики.

172-176 37
Аннотация

Рассматриваются перспективы развития самостоятельной деятельности студентов в контексте перехода к новым образовательным парадигмам, влияния Болонского процесса, раскрываются критерии готовности человека к инициативному преобразованию образовательной деятельности, основные компетентности, критерии, направления самостоятельной образовательной деятельности в течение жизни, дидактические принципы самостоятельной образовательной программы, инновационные виды современной самостоятельной деятельности.

177-182 35
Аннотация

Рассмотрена проблема формирования корпоративной культуры необходимой для достижения стратегических и социальных целей в вузе. Одним из оптимальных путей решений этой задачи является формирование корпоративной культуры в рамках построения системы менеджмента качества (СМК). Условием успешного функционирования вуза является способность мгновенно реагировать на запросы потребителей. Для этого необходима разработка Политики, миссии, целей в области СМК, а также принципов, ценностей и традиций, которые являются неотъемлемой частью корпоративной культуры. Проанализированы внутренний и внешний планы стратегии формирования и основные функции корпоративной культуры образовательных сообществ. Рассмотрены система ценностей и принципы построения корпоративной культуры.



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


ISSN 1992-5980 (Print)
ISSN 1992-6006 (Online)