ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены методы для определения частоты собственных колебаний и коэффициента динамичности консольно закреплённой стальной балки. В качестве методов использовался аналитический, метод конечных элементов в программной среде ANSYS и экспериментальный на вибростенд при двух способах нагружения: синусоидальной вибрацией методом качающейся частоты и широкополосной случайной вибрацией. Полученные значения частот собственных колебаний согласуются в рамках относительной погрешности 15%, значения коэффициентов динамичности – в рамках относительной погрешности 5%. Метод конечных элементов хорошо согласуется с аналитическим, притом требует выполнения меньшего количества операций для более сложных конструкций. Отличия в результатах экспериментов вытекают из различий методов нагружения объекта исследования.
Ключевые слова: амплитудно-частотная характеристика, метод конечных элементов, ANSYS, частота собственных колебаний, метод качающейся частоты, широкополосная случайная вибрация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
В данной статье предлагается точный и динамический метод диагностики болезней сельскохозяйственных культур. Предлагаемый метод использует байесовские сети для представления взаимосвязей между симптомами и болезнями сельскохозяйственных культур. Этот метод имеет одно главное отличие от существующих методов диагностики: он не использует все симптомы для постановки диагноза, а целенаправленно выбирает подмножество симптомов, которые наиболее важны для диагностики; выбор активного симптома основан на концепции марковского одеяла в байесовской сети. Теоретический анализ показывает, что предлагаемый метод позволяет значительно повысить эффективность диагностики болезней сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: распознавание болезней растений, математическая модель, байесовская сеть, машинное обучение, марковское одеяло
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Изучена устойчивость трехфазных пен, стабилизированных частицами и поверхностно-активными веществами (ПАВ) различной природы. Различ-ная степень гидрофобизации частиц короткоцепочечным ПАВ - гексиламином может сопровождаться изменением свойств дисперсной системы от высокократных и малоустойчивых пен до структурированных низкой кратности. Уменьшение устойчивости пен, стабилизированных гидрофоби-зованными частицами оксида титана при концентрации длинноцепочечного ПАВ - цетиламмоний бромида Cпав ≥ Сккм может быть обусловлено снижением краевого угла смачивания твердых частиц.
Ключевые слова: пены, твердые частицы, поверхностно-активные вещества, устойчивость
1.3.16 - Атомная и молекулярная физика , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье представлено создание программной платформы для автоматического конфигурирования систем наземного обустройства с использованием онтологических моделей, интеллектуальных алгоритмов подбора объектов и генерации вариантов. Приведена математическая постановка задачи конфигурации, архитектура приложения и пользовательский интерфейс для занесения проектных данных и получения результата подбора объектов с высокой степенью детализации. Разработанный прототип в перспективе может стать инструментом поддержки в работе системных инженеров и технологов на этапе концептуального проектирования при вариативной проработке конфигурации нефтегазовой системы с учетом требований.
Ключевые слова: концептуальное проектирование, обустройство месторождений, системный инжиниринг, онтологический инжиниринг, онтология нефтегазовой системы, функционально-ориентированная онтология, автоконфигурирование нефтегазовой системы, формализация процедуры
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведены диэлектрические и поляризационные исследования системы твердых растворов PbxSr1-xTiO3 с x = 0.005, 0.02, 0.04 в широком интервале частот и температур. Установлена температура сегнетоэлектрического фазового перехода в твердых растворах. Проанализировано температурное поведение остаточной поляризации при фазовом переходе.
Ключевые слова: квантовый параэлектрик, титанат стронция, диэлектрическая проницаемость, остаточная поляризация, суперпараэлектрическое состояние, фазовый переход
Многообразие вариантов устройства инверсионной кровли с эксплуатируемым покрытием обуславливает необходимость в проведении анализа конструктивно-технологических решений на стадии вариантного проектирования эксплуатируемых крыш. В настоящее время отсутствует комплексная оценка и анализ по системе критериев, достаточно в полной мере характеризующей конструкцию кровли по конструктивно-технологическому признаку. В исследовании выполнена оценка трех основных сгруппированных и систематизированных вариантов устройства инверсионной кровли (на опорах, без опор и кровля-паркинг) по системе критериев для точной оценки эффективности устройства кровли в строительных проектах на основе экспертного анализа. Предложенная система критериев оценки позволяет определять оптимальные решения устройства инверсионной кровли в практике строительства зданий при вариантном проектировании.
Ключевые слова: инверсионная кровля, эксплуатируемая крыша, эксплуатируемое покрытие, вариантное проектирование, система критериев, систематизация, конструктивно-технологическое решение, оценка вариантов, экспертный анализ, математическое моделирование, оптимальность,
В данной статье рассматривается вариант решения задачи переноса стилей изображений с помощью сверточной нейронной сети. Вначале рассматривается общая математическая концепция алгоритма переноса стилей изображений, а затем реализация данного алгоритма с использованием Keras и TensorFlow – библиотек для языка программирования Python, а также сверточной нейронной сети VGG19, входящей в состав данных библиотек.
Ключевые слова: машинное творчество, перенос стиля изображения, сверточная нейронная сеть, библиотека Keras, библиотека TensorFlow, язык программирования Python, сеть VGG19
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрена методика определения трещинообразующих усилий, основанная на нормативном подходе. Проведены экспериментальные и теоретические исследования железобетонных балок из обычно тяжелого бетона, самоуплотняющегося бетона с модификатором и бетона каркасной структуры. Приведены формулы для определения предела прочности на растяжение в зависимости от предела прочности сжатие для каждого из рассмотренных видов бетона. Даны расчетные значения предельной растяжимости, определенные по различным методикам. Получены коэффициенты к формуле, связывающей приведенный и начальный модули упругости различных видов бетона. Проанализировано влияние точности экспериментального определения момента трещинообразования на изменение расчетных зависимостей.
Ключевые слова: момент трещинообразования, прочность на растяжение при изгибе, бетон каркасной структуры, самоуплотняющийся бетон с модификатором
Захоронение отработанных автопокрышек на полигоне ТБО является крайне неэффективным способом их утилизации, влекущим за собой увеличение площади мусорных полигонов и рост негативного воздействия на окружающую среду. Наименее финансово- и трудозатратным способом переработки автомобильных покрышек является измельчение на фракционную крошку. В статье предлагается ее использование в качестве связующего вещества при прокладке автомобильных дорог. Проведены исследования показателей, влияющих на эксплуатационные параметры асфальтового покрытия при различных значениях массы резиновой крошки в сравнении с чистой пробой и определена оптимальная масса добавляемой крошки.
Ключевые слова: резиновая крошка, покрышки, асфальтовая смесь, оптимальная масса
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Статья посвящена исследованию и разработке автоматизированной системы управления технологическим процессом получения кишечной палочки. Кишечная палочка относится к грамотрицательным палочковидным бактериям семейства энтеробактерии факультативных анаэробов. Она является наиболее известным микробом в мире и имеет различные виды штаммов. Комменсальные E.coli безвредны и часто встречаются в природе. В настоящее время огромное внимание уделяется использованию модифицированной E.coli для получения рекомбинантных белков, аминокислот. Приведены результаты математического моделирования автоматизированной системы. Моделирование произведено с помощью программных средств SimInTech и MathCAD. Объектом управления является емкость культивирования. В качестве регулируемого технологического параметра принята температура кишечной палочки, управление которой осуществляется за счет изменения степени открытия клапана. Для построения автоматизированной системы управления применен метод пассивного эксперимента. Получены основные параметры объекта управления.
Ключевые слова: автоматизированная система управления, технологический процесс, кишечная палочка, математическое моделирование, объект управления, передаточная функция, параметры управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Рост популярности использования групповой робототехники, в том числе роевых робототехнических систем (РРТС), актуализирует вопросы обеспечения информационной безопасности. Известные подходы к выявлению вредоносного поведения агентов или вредоносной информации не учитывают свойства масштабируемости и децентрализации РРТС, что не позволяет обеспечить целостность информации, циркулирующей по каналам связи внутри РРТС. В свою очередь, распространение вредоносной информации в процессе распределения задач между агентами РРТС изначально снижает эффективность выполнения этих задач, то есть осуществляется атака на самый первый и наиболее ответственный этап функционирования системы. Целью настоящей работы является повышение эффективности функционирования агентов РРТС при наличии вредоносных агентов за счет разработки метода выявления и противодействия распространению вредоносной информации. К элементам научной новизны данной работы относится следующее. В рамках решения поставленной задачи предложены ряд специфических критериев, учитывающих особенности распределения задач в РРТС, а также классификатор на основе искусственной нейронной сети для выявления вредоносной информации. Для повышения точности выявления и противодействия распространению вредоносной информации в РРТС предложена модификация механизма репутации. Отличительной особенностью модификации является не только формирование показателя истинности информации сообщения в процессе распределения задач, но и оценка влияния вредоносных агентов на процесс формирования этого показателя. Представленное решение реализовано в виде программного обеспечения на языке программирования Python, которое может быть использовано при моделировании децентрализованных систем управления РРТС.
Ключевые слова: роевые робототехнические системы, распределение задач, искусственные нейронные сети, механизм доверия и репутации
2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
В настоящей работе описан вопрос выбора платформы распределенного реестра при проектировании информационных систем финансового сектора экономики. Актуальность данных исследований обуславливается все возрастающим ростом спроса на информационные системы финансового сектора экономики, сформированные с использованием технологии распределенного реестра. Рост заинтересованности данной технологией связан с необходимостью обеспечения надежного хранения информации, изменение которой будет отслеживаться участниками данной транзакции. Целью данной работы является определение наиболее подходящей платформы с использованием метода анализа иерархий. В ходе выполнения работы были выявлены основные платформы распределенного реестра, а также определены ключевые критерии данных фреймворков с учетом требований участников бизнес-процессов. Данные критерии были подвергнуты оценке. Для каждой матрицы оценки альтернатив по отдельным критериям были определены показатели вектора максимального собственного значения, а также доказана согласованность суждения, включая определение индекса согласованности, индекса локального приоритета и отношения согласованности. Проведен синтетический анализ рассматриваемых критериев. На основе полученных в ходе синтетического анализа данных проведен выбор наиболее перспективной платформы. Сформированы выводы по оцениваемым системам.
Ключевые слова: распределенный реестр, метод анализа иерархий, системный анализ, информационные системы, информатика
В данной статье рассматриваются перспективы и проблемы развития цифровых технологий в строительной отрасли Российской Федерации. В рамках работы представлены основные законодательные акты и федеральные проекты направленные на цифровизацию строительства в стране, особенности внедрения цифровых технологий на всех этапах жизненного цикла объектов капитального строительства среди которых: информационное моделирование зданий (BIM), их цифровые двойники (Digital Twin), интернет вещей (IoT), с помощью которых создается единое информационное пространство, позволяющее собирать, систематизировать все полученные данные, на основании которых осуществляется управление на различных этапах жизненного цикла.
Ключевые слова: цифровая трансформация, строительство, жизненный цикл здания, BIM-технологии, Digital Twin
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье объектом исследования является распространение загрязняющих примесей от источников их выброса. При проведении расчетов объединялись источники загрязнения атмосферы с выделением групп с учетом высоты расположения устья источника выброса. Для уменьшения трудоемких расчетов по методике объединения источников загрязнения атмосферы создана программа, обеспечивающая быструю обработку большого объема информации. Составлен банк данных по основным источникам загрязнения Ростовской области; произведена систематизация и приведение данных источников к единой системе координат. Произведен пробный оценочный расчет регионального переноса загрязняющих веществ от объединенных источников выбросов с построением карт изолиний загрязнений.
Ключевые слова: вредные выбросы, источники загрязнения, методика объединения, банк данных, карты изолиний загрязнений
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрены точки концентрации напряжений в сечениях конструкционных элементов. К ним, в частности, относятся вершины трещин, которые могут появиться как в процессе эксплуатации, так и в результате нарушения технологии их производства. Получены значения коэффициентов интенсивности напряжений в окрестности трещин в рассматриваемых сечениях с угловыми точками контура. Кроме того, проведено исследование показателей в асимптотическом решении задачи теории упругости для тел из изотропных материалов в окрестности угловой точки сечения стержневого элемента конструкции, где стороны (или одна из них) поддерживаются тонким покрытием. На другой стороне угловой области предполагаются различные условия ее подкрепления, в том числе наличие тонкого упругого покрытия. Математически решение задачи приводится к решению трансцендентного характеристического уравнения, то есть к задаче нахождения корней уравнения, которое строится из условия существования ненулевого решения системы линейных однородных уравнений. Были определены характеристики компонент напряжений для различных комбинаций граничных условий, физических и геометрических параметров. Сделаны качественные выводы. В частности, установлены комбинации значений этих параметров, при которых поведение напряжений в угловой точке сечения становится сингулярным.
Ключевые слова: коэффициент интенсивности напряжений, изотропные упругие тела, конструкционный элемент, угловая точка сечения, трещина, тонкое упругое покрытие, граничные условия, характеристическое уравнение, концентрация напряжений
1.1.8 - Механика деформируемого твердого тела , 2.1.9 - Строительная механика