ivdon3@bk.ru
Данная работа посвящена исследованию и разработке автоматизированной системы управления технологическим процессом освинцования длинномерных рукавов. Модернизация технологического процесса производства рукавов является одной из приоритетных задач промышленной отрасли. Рукава - важная составляющая части производства многих предприятий и востребованы на рынке. В статье представлен анализ достоинств и недостатков способов производства рукавов. Анализ достоинств и недостатков способов позволяет сделать вывод, что производство рукавов на гибких дорнах является наиболее перспективным. Поэтому стоит рассматривать его при проектировании и модернизации автоматизированных систем управления технологическим процессом. Приведены результаты математического моделирования автоматизированной системы. Моделирование произведено с помощью программного средства ViSim. Объектом управления является плавильная ванна свинца. В качестве регулируемого технологического параметра принята температура свинца. Для построения автоматизированной системы управления применен метод пассивного эксперимента. Получены основные параметры объекта управления и пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора.
Ключевые слова: автоматизированная система управления, технологический процесс, длинномерный рукав, свинец, температура, математическое моделирование, объект управления, передаточная функция, параметры управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В данной статье рассматривается возможности BIM-технологий для прогнозирования, реагирования и ликвидации последствий наступления чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. BIM-системы позволяют моделировать различные варианты развития событий в случае наступления чрезвычайных ситуаций и выбрать наиболее эффективные и безопасные решения для минимизации людских и материальных потерь, позволяют повысить уровень принятия управленческих решений при эвакуации. Современные технические средства, применяемые совместно с BIM-технологиями, позволяют приобретать знания и практические навыки в рамках обучения спасателей и других специализированных служб.
Ключевые слова: BIM-технологии, BIM-модель, чрезвычайная ситуация, наводнение, пожар, лазерное 3D сканирование, восстановительные работы
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
Тематика балансирования на грани чрезвычайно актуальна в современных условиях вполне реальной угрозы ядерной войны. Представлена теоретико-игровая модель, описывающая процесс балансирования на грани на примере Карибского кризиса. Результаты исследования по таким моделям и, соответственно, рекомендации для лиц, принимающих решения, существенно зависят от конкретных числовых значений выигрышей игроков и вероятностей наступления определённых событий. Поэтому целесообразна разработка программного комплекса, позволяющего задавать различные значения указанных параметров и проводить имитационное моделирование по различным сценариям управления. В статье предложена программа реализации этого подхода.
Ключевые слова: балансирование на грани, игры в развёрнутой форме, имитационное моделирование
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Время перекрытия слоев при послойной укладке бетонной смеси при возведении массивных монолитных железобетонных конструкций является важным технологическим параметром бетонирования, связывающим темп бетонирования, толщину укладываемых слоев и параметры конструкции. Для традиционных бетонных смесей, уплотняемых вибрацией, этот параметр определяется сохраняемостью бетонной смеси с учетом ее температуры. При применении самоуплотняющихся бетонных смесей время перекрытия слоев помимо традиционных факторов существенно зависит от периода формирования «слоновой кожи». Изучено влияние времени перекрытия слоев на прочность их сцепления в зависимости от свойств бетонной смеси и способа ее укладки. В качестве критерия прочности сцепления использован предел прочности на растяжение при изгибе. Подтверждено, что при применении уплотняемой вибрацией традиционной бетонной смеси без суперпластифицирующих добавок на основе эфиров поликарбоксилатов время перекрытия слоев 2 ч обеспечивает равнопрочный с основным массивом шов. Для самоуплотняющихся бетонных смесей с применением вибрации при укладке последующих за первым слоев время перекрытия соответствует показателю сохраняемости и возрастает до 6 ч, а при послойной укладке без вибрирования прочность сцепления снижается примерно на 20%, 70% и более 90% при времени перекрытия 2,4 и 6 ч соответственно.
Ключевые слова: самоуплотняющиеся бетонные смеси, массивные железобетонные конструкции, время перекрытия слоев, «слоновая кожа»
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
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
Предложен математический аппарат для моделирования количественных показателей социального пространства и стратификации. Описаны формулы для вычисления социального статуса, радиуса и объёма власти как характеристик отдельной социальной позиции и величины взаимодействия между позициями. Предложенная формализация отвечает социологическим теориям П.А. Сорокина и П. Бурдье. Предлагается использовать имитационное моделирование для распространения указанного подхода на региональный уровень анализа.
Ключевые слова: аналитико-геометрический анализ, имитационное моделирование, социальное пространство, социальная стратификация
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрены особенности математического, алгоритмического и программного обеспечения разрабатываемой тренажерно-обучающей системы (ТОС) для контроля навыков визуального моделирования при подготовке студентов направлений в области автоматизации, информатизации, роботизации. Применение ТОС позволяет автоматически генерировать индивидуальные варианты практических заданий по разработке и анализу визуальных моделей, автоматически оценить правильность выполнения заданий студентами, формировать для студента советующие воздействия (замечания и рекомендации для лучшего понимания изучаемой темы). Применение ТОС в процессе контроля начальных навыков визуального моделирования у студентов позволит: уменьшить необходимость ручного составления большого числа вариантов заданий преподавателем и последующей проверки результатов их выполнения; повысить качество обучения с учетом специфики рассматриваемых направлений подготовки студентов.
Ключевые слова: информационные системы в образовании, тренажерно-обучающая система, автоматизированный контроль знаний и навыков, визуальное моделирование, унифицированный язык моделирования (UML)
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами , 2.3.4 - Управление в организационных системах
Представлен анализ существующих керамических материалов для высокотемпературной теплоизоляции. Показана возможность получения композита на основе цеолитсодержащего сырья «Сахаптинского» месторождения с добавками для теплоизоляции промышленных агрегатов. Приведены результаты влияния добавок (глины, микрокремнезёма, выгорающих добавок и пенообразующей эмульсии) на физико-механические и обжиговые свойства получаемых изделий. Изучены основные характеристики полученной пористой керамики и определены оптимальные границы применения используемых добавок в соответствии с требованиями ГОСТ 2694-78 на аналоговый пенодиатомитовый кирпич. Определено влияние содержания глины в композитах на плотность, прочность и дополнительную линейную усадку образцов. Получен оптимальный состав, содержащий микрокремнезём и выгорающие добавки (опилки) при изготовления пористой керамики, применяемой для высокотемпературной теплоизоляции с наименьшей плотностью и соответствующий требованиям ГОСТ по прочности и дополнительной линейной усадки.
Ключевые слова: цеолит, глина, микрокремнезём, пенообразующая эмульсия, выгорающие добавки, химический состав, обжиговые свойства, физико-механические свойства, пористая керамика, отходы, высокотемпературная теплоизоляция
В статье рассматривается задача оптимизации схемы волоков на лесосеке. Математической моделью лесосеки служит полигон – ограниченная замкнутой ломаной часть плоскости, а схеме волоков соответствует корневой граф (лес, дерево) специального вида. Вводится понятие покрытия полигона корневым лесом. Покрытие интерпретируется как возможность рубки и сбора всех деревьев на лесосеке при передвижении харвестера и форвардера по волокам, проложенным согласно найденному покрывающему корневому лесу. Предлагается два варианта алгоритма решения поставленной задачи, являющиеся модификацией локального поиска. Приведены результаты экспериментов, подтверждающих практическую применимость предложенных алгоритмов для расчета схем волоков.
Ключевые слова: схемы волоков, лесосека, полигон, покрывающий корневой лес, локальный поиск, покрытие
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлены результаты исследований влияния минеральных добавок природного и техногенного происхождения на некоторые свойства мелкозернистых бетонов при введении от 10 до 25% от массы цемента минеральной добавки взамен либо части цемента при увеличении величины В/Ц, либо части песка при неизменном значении величины В/Ц. Выявлено незначительное, до 3%, изменение средней плотности бетона. Снижение начального модуля упругости от 4 до 14% зафиксировано при замене части цемента, при этом повышение предела прочности на растяжение при изгибе, в зависимости от дозировки, составило до 26% (маршаллит) и 6% (шлам химводоочистки), а снижение предела прочности на сжатие составило от 10 до 22%. При замене части песка зафиксировано повышение до 10% начального модуля упругости, предела прочности при изгибе от 19 до 38% (маршаллит) и до 11% (шлам химводоочистки). Повышение предела прочности на сжатие, в зависимости от вида и дозировки добавки составило от 8 до 20%. Существенного влияния добавок на характер пористости цементного камня не выявлено.
Ключевые слова: минеральная добавка, мелкозернистый бетон, предел прочности, модуль упругости, усадка, водопоглощение
Рассмотрена задача синтеза параметров системы управления приводом ответственного узла строительного 3Д-принтера – шнекового дозатора печатающей головки с использованием метода нейро-нечеткого управления. Описан алгоритм построения интеллектуальной системы управления приводом. Получена обучающая выборка по данным переменных, определенных в результате моделирования системы автоматического управления с непрерывным пропорционально-интегрально-дифференцирующим (ПИД) регулятором. Обучение нейро-нечеткой системы вывода в программной среде MATLAB выполнено с использованием гибридного метода. Получены переходные характеристики системы управления с непрерывным и нейро-нечетким пропорционально-дифференцирующим (ПД) регуляторами. Определены прямые показатели качества рассмотренных систем управления, а также проведен анализ этих результатов. Использование нейро-нечеткого управления приводом шнекового дозатора печатающей головки 3Д-принтера позволило получить желаемый переходный процесс, подтвержденный в результате вычислительного эксперимента.
Ключевые слова: 3D-принтер, привод шнекового дозатора, печатающая головка, бетонная смесь, передаточная функция, пропорционально-интегрально-дифференцирующий регулятор, нейро-нечеткая система вывода
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В статье рассматриваются концептуальные и практические направления применения BIM-технологий при выполнении работ по обследованию и восстановлению зданий и сооружений, пострадавших в результате чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также при моделировании последствий стихийных бедствий или техногенных катастроф. Отдельно рассмотрены способы применения программных комплексов BIM при пожарах, землетрясениях, наводнениях, подтоплениях, а также при организации эвакуации людей и оценке поврежденных конструкций зданий.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, восстановление объектов, BIM-технологии, техногенные катастрофы, стихийные бедствия, обследование зданий
Энергосбережение и энергоэффективность - одно из приоритетных направлений государственной политики Российской Федерации и, в частности, Ставропольского края. В данной статье произведен анализ современного состояния энергоэффективности строительных объектов Ставропольского края. Наблюдается несоответствие технического состояния и функционально-потребительских качеств промышленных и гражданских зданий действующим теплотехническим нормативам. С этой точки зрения, выбранная тема исследования может быть весьма своевременна и актуальна. Проблема повышения энергоэффективности зависит от решения вопроса энергосбережения при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий. Экономия потребления энергетических ресурсов является одной из важнейших задач в возведении, реконструкции и эксплуатации зданий и сооружений Ставропольского края. В статье приведены нормативные источники, используемые для анализа и рекомендаций по энергоэффективности зданий. Проанализированы условия проведения мероприятий по повышению энергоэффективности в городах Ставропольского края, выделены города, получившие существенную экономию за счет внедрения энергоэффективных мероприятий.
Ключевые слова: строительство, строительные технологии, промышленные и гражданские здания, энергосбережение, тепловая защита зданий, энергоэффективные технологии, строительная отрасль, Ставропольский край