ivdon3@bk.ru
Повышение энергетической эффективности строительного процесса предполагает использование материалов с наименьшей материалоемкостью, в том числе толщиной, а также с пониженным содержанием портландцементного клинкера при сохранении или улучшении технических характеристик изделий. В этом отношении перспективным является применение изделий из текстиль-бетонов, в том числе бетонного полотна. Разработка композиционного вяжущего, содержащего компоненты, снижающие отрицательное давление в твердеющем бетоне, а следовательно усадочные деформации и трещинообразование, позволило получить изделия со следующими показателями водонепроницаемости: определенной по методике «мокрого пятна»: 1,2 МПа; с коэффициентом фильтрации 5–7×10-11 см/с; маркой бетона по водонепроницаемости W12
Ключевые слова: текстиль-бетон, бетонное полотно, водонепроницемость, усадка при твердении, трещинообразование, мелкозернистый бетон
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Перспективность построения спутникового интернета на основе низкоорбитальной группировки спутников (НОГС) обусловлена тем, что только она позволяет обеспечить устойчивую и достоверную связь в любой точке планеты. Поэтому технология спутникового промышленного интернета вещей IIoT получила широкое распространение в нефтегазовой индустрии, многие объекты которой располагаются в районах Крайнего Севера. Однако, при использовании спутникового низкоорбитального интернета (СНИ), возникают новые угрозы и атаки на него. Среди атак на НОГС особое место занимают попытки навязать абонентам СНИ неавторизованный контент. Предотвратить данную ситуацию можно с помощью системы опознавания спутника. Для эффективной работы запросно-ответной системы «свой-чужой», для НОГС был разработан имитостойкий протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний. Данное свойство было достигнуто за счет сокращения времени аутентификации благодаря использованию модулярных кодов классов вычетов (МККВ). Применение параллельных кодов МККВ привело к изменению способа опознавания спутника, что влечет за собой пересмотр принципов построения запросно-ответной системы. В этом случае создание структурной схемы системы «свой-чужой», функционирующей в МККВ для спутникового низкоорбитального интернета – актуальная задача.
Ключевые слова: имитостойкость, протокол аутентификации с нулевым разглашением знаний, модулярные коды классов вычетов, структурная схема системы опознавания низкоорбитальных спутников
Вейвлеты широко используются в различных областях науки и техники для обработки одномерных сигналов и многомерных изображений. Однако технические устройства обработки информации развиваются медленнее, чем растет количество цифровых данных. Наиболее критичной характеристикой таких устройств является вычислительная задержка. В данной статье предлагается реализация метода Винограда для снижения вычислительной задержки при вейвлет-обработке изображений с шагом свертки 2. Предложенная схема для реализации вычислений сократила асимптотическую вычислительную сложность вейвлет-обработки двумерных изображений до 53%. Теоретическая оценка характеристик вычислительного устройства показал снижение задержки до 67%. Перспективных направлением дальнейших исследований является аппаратная реализация предложенного подхода на современных микроэлектронных устройствах.
Ключевые слова: обработка изображений, метод Винограда, цифровая фильтрация, вычислительная задержка, вейвлет-преобразование, свертка с шагом
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В данной статье рассмотрены результаты исследований поведения железобетонных плит при продавливании. Рассмотрены параметры, влияющие на прочность сдвига соединений колонн и плит. Приведены исследования влияния прочности бетона, расположения арматуры, коэффициента армирования, формы и размеров колонны. Представленные различные типы усиления железобетонных плит в зоне продавливания.
Ключевые слова: плита перекрытия, колонна, продавливание, сдвиг, изгиб, поперечная арматура, нагельное действие
Рассматривается задача разработки архитектуры динамической системы управления информационной безопасностью информационной системы предприятия, основанной на иерархической организации системы управления, анализе состояния вычислительной системы в информационном пространстве, анализе распространения потока рисков, а также многоагентной организации процессов сбора, анализа данных и принятия решений.
Ключевые слова: защита информации, информационная система предприятия, политика безопасности, управление информационной безопасностью, анализ рисков, архитектура нулевого доверия, многоагентные технологии, нейросетевое прогнозирование
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В большинстве стран мира строительная отрасль является одним из основных источников загрязнения воздуха городских территорий и агломераций. Одним из наиболее опасных загрязняющих веществ являются частицы мелкодисперсной пыли РМ2,5 и РМ10, образующиеся от производства пылящих строительных процессов. Благодаря оптимальному расположению объектов административно-хозяйственного назначения на строительной площадке возможно снизить концентрацию пылевых выбросов частиц РМ2,5 и РМ10. Кроме того, стоимость метода борьбы с пылью вызывает беспокойство у подрядчиков, так как он ведет к удорожанию стоимости строительства. Следовательно, снижение общих транспортных расходов является еще одной целью оптимизации. Для решения сразу нескольких задач в исследовании используется многоцелевая оптимизация с применением алгоритма метода роя частиц (МРЧ) для поиска оптимизированной планировки строительной площадки, которая может одновременно снизить как уровень загрязнения от пылевых выбросов, так и транспортные расходы.
Ключевые слова: экологическая безопасность, экологический мониторинг, защита атмосферного воздуха, экология в строительстве, пылеподавление, технико-экономическое обоснование, системы пылеулавливания, охрана труда в строительстве
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Проведены экспертные работы по определению причин низкой прочности сцепления керамического кирпича ручной формовки с цветным кладочным раствором Maxpol. Испытания проведены в соответствии с ГОСТ 24992 на 6 сериях образцов в возрасте 7 и 28 суток твердения. Прочность сцепления в сериях испытуемых образцов в 7-суточном возрасте, подвергшихся промывки проточной водой, на 54% выше по сравнению с образцами, не подвергавшихся обработке.Прочность при сжатии цветного кладочного раствора Maxpol соответствует требованиям ТУ 23.64.10-001-79211444-2017. Прочность сцепления в кладке соответствует требованиям ТУ только в серии кирпича ручной формовки, подвергшегося обработки проточной водой в возрасте 28 суток.
Ключевые слова: керамический кирпич, цветной кладочный раствор, прочность сцепления, прочность при сжатии, площадь отрыва
В статье рассматриваются современные методы проведения строительного контроля (СК) в рамках реализации правительственной программы цифровизации строительной отрасли. Представлены предпосылки, обосновывающие необходимость автоматизации СК. Проведен обзор программного обеспечения (ПО), применяемого российскими строительными компаниями для перевода процессов контроля качества в электронный формат. На базе выполненного обзора представлен сравнительный анализ наиболее значимых и часто используемых функций ПО. Сформированы требования, предъявляемых к ним. Они классифицированы по признаку интегрирования в цифровые модели объектов капитального строительства. Это позволило авторам разработать алгоритм проведения СК с учетом всех требований нормативных документов и взаимодействия основных участников строительного процесса. В нём предусмотрена автоматическая передача данных для формирования исполнительной документации в электронном виде, назначение ответственных лиц за исправление дефектов, их фотом и видео фиксация с привязкой к 3Д-модели объектов капитального строительства.
Ключевые слова: цифровые технологии, автоматизация, нормативная документация, исполнительная документация, качество, строительные процессы, строительный контроль, информационная модель
В данной работе проведен анализ недостатков существующей организационно-технологической документации, а именно - проекта организации строительства (ПОС) и проекта производства работ (ППР). Сделан вывод, что главная задача организационно-технологической документации заключается в минимизации строительных рисков на наиболее раннем этапе, повышении знания о проекте и переносе процесса разработки и принятия решений на более раннюю стадию строительства. В качестве решения данных задач предлагается рассмотреть применение технологии информационного моделирования (ТИМ) в строительстве, и перейти на разработку цифрового ПОС (4D-модель строительного процесса), который представляет собой цифровую информационную модель объекта капитального строительства (3D-модель), элементы которой взаимоувязаны с работами по строительному производству. Рассмотрены два проекта, где была применена технология информационного моделирования и разработан цифровой ПОС: строительство подземно-надземного тоннеля и реконструкция энергоблока ТЭЦ. Доказаны преимущества применения цифрового ПОС, позволяющего спрогнозировать плановую продолжительность работ, а также продолжительность работ, учитывающую наступление рисковых событий, необходимые ресурсы и оборудование.
Ключевые слова: цифровой проект организации строительства, 4D-модель, технологии информационного моделирования, проект организации строительства, объект капитального строительства
Производство азота из воздуха с помощью процессов мембранного разделения газов широко используется во многих отраслях промышленности. Проблема управления процессом газоразделения связана с многоконтурным регулированием с использованием управления несколькими переменными. Для построения модели газоразделителя в работе проведен подробный анализ процесса газоразделения. В данной статье предлагается контроллер, построенный с применением нечеткой логики, используемый для согласования колебаний давления и расхода воздуха газоразделителя. Эффективность предлагаемого контроллера оценивалась в сравнении с традиционными регулятором. Предложенный нечетко-логический регулятор позволяет повысить точность системы управления газоразделением, сократить длительность переходных процессов.
Ключевые слова: нечеткая логика, контроллер, разделение газов, мембранная технология, азот, система управления
В статье рассмотрены вопросы 3D-печати бетонной смеси с автоматизированной системой интеграции армирования, проанализировано влияние смеси на динамику строительного принтера. Подача арматуры была организована таким образом, чтобы обеспечить нанесение практически без напряжения. Для этой цели был разработан роликовый питатель для задней части сопла. В ходе работы строительного 3 D-принтера были получены данные с акселерометра в виде графиков частоты колебаний работы строительного принтера, которые характеризуют основные рабочие параметры. Представлены экспериментальные кривые зависимости усилия от смещения для образцов размером 40 × 40 мм с усилением арматурой.
Ключевые слова: строительный 3D-принтер, бетонная смесь, характер колебаний, акселерометр, интеграция арматуры
Испытания по определению сейсмической устойчивости элементов трубопроводных систем, в частности трубопроводной арматуры входят в список необходимых для подтверждения работоспособности элемента. В данном исследование был разработан стенд для проведения испытаний по определению сейсмической устойчивости поворотных обратных затворов, являющихся разновидностью трубопроводной арматуры. Был проведен конечно-элементный расчет, получены данные о максимальных деформациях, напряжениях и перемещениях элементов конструкции, проведен расчет отклика стола установки на сейсмическое воздействие. Получившиеся в результате значения перемещений конструкции стола не превышают предельных значений, назначенных техническими требованиями и не приводят к искривлениям конструкции и разрушениям соединений, что позволяет перейти от проектирования к изготовлению и вводу в эксплуатацию стенда.
Ключевые слова: вибрационные испытания, стенд определения сейсмической стойкости, трубопровод, трубопроводная арматура, поворотный обратный затвор, математическое моделирование, метод конечных-элементов, прочностной расчет, имитационное моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Представлен новый подход к повышению эффективности систем экстремального управления путем совершенствования метода поиска экстремума целевой функции. При ее многомерной нелинейной оптимизации вместо традиционного линейного поиска вдоль однократно выбранного направления используется исследующий поиск, направление которого на каждом шаге адаптируется к топологии целевой функции. Это позволяет максимально быстро локализовать экстремум и существенно сократить время его определения. Предложен алгоритм интерполяционного поиска экстремума в найденном интервале. Целевая функция моделируется сегментом кубического сплайна на основе информации о ее векторе-градиенте в граничных точках интервала, в результате чего количество шагов интерполяционного поиска существенно сокращается. Рассмотрена возможность упрощенной негладкой интерполяции сплайнами первого порядка в области экстремума. Результаты численного эксперимента подтверждают высокую эффективность нового метода при решении различных задач.
Ключевые слова: системы экстремального управления, нелинейная оптимизация, ускорение поиска экстремума, квазиньютоновский метод, полиномиальная интерполяция, негладкая интерполяция
В данной статье проанализированы основные климатические показатели и рассмотрен отечественный и зарубежный опыт исследования и проектирования малоэтажных солнечных гражданских зданий в условиях Республики Таджикистан. Также на основе данных ряда ученых и предварительных исследований были рассмотрены основные принципы проектирования малоэтажных гражданских зданий с учетом местоположения в строительной зоне.
Ключевые слова: климат, температура, влажность, здание, солнечная радиация, проектирование, комфортность, строительство, инсоляция
В данной статье предлагается физико-информированная нейронная сеть, содержащая натуральный градиентный спуск, для решения краевой задачи уравнения Пуассона. Методы машинного обучения, использующийся в решении дифференциальных уравнений в частных производных, являются альтернативой по отношению методу конечных элементов. Традиционные численные методы решения дифференциальных уравнений не способны с эквивалентной эффективность решать произвольные задачи математической физики, в отличии от методов машинного обучения. За точность решения начальных и краевых задач уравнений в частных производных отвечает функция потерь нейронной сети. Чем эффективнее проходит минимизация функции потерь, тем более точное решение получается в итоге. Самым традиционным алгоритмом оптимизации является адаптивная оценка моментов, которая по сей день используется в глубоком обучении. Однако данный подход не гарантирует достижения глобального минимума функции потерь. В следствии чего, мы предлагаем использовать натуральный градиентный спуск с распределением Дирихле, который позволил повысить точность решения уравнения Пуассона.
Ключевые слова: натуральный градиентный спуск, уравнение Пуассона, матрица Фишера, метод конечных элементов, нейронные сети
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ