Машиностроение

В пособии излагаются принципы моделирования различных элементов систем электропривода постоянного и переменного тока в Simulink. Рассматриваются особенности моделирования сложных систем электропривода с учётом нелинейностей и различного рода возмущающих факторов. Приводятся результаты исследования наиболее типичных и важных режимов работы электропривода. Даются рекомендации по технике моделирования. В отличие от аналогичных изданий, к данному пособию прилагается компакт-диск с моделями, на которые в работе сделаны ссылки. Наличие готовых моделей позволяет обеспечить необходимый набор технической и методологической информации, а также теоретических положений и практических навыков для выполнения самостоятельных исследований и расчетов систем автоматизированного электропривода постоянного и переменного тока, применяемых в промышленности.

В пособии даются основные понятия биомедицинского материаловедения и приведены основные классы биоматериалов, широко применяемых в современной медицине. Изложены способы получения биосовместимых поверхностей, отдельно представлены методы получения тонких биосовместимых покрытий на основе кальций-фосфата. Пособие содержит основные аспекты науки о поверхности и тонких пленках.

В пособии рассматриваются вопросы изображения на чертеже геометрических фигур, их взаимное расположение и пересечения. Представлена возможность познакомить студентов с базовыми приемами и правилами геометрического, проекционного и технического черчения. Пособие поможет освоить широкий круг понятий и терминов, которые будут полезны при освоении общетехнических дисциплин в русскоязычной среде. Составлено в соответствии с требованиями к уровню подготовки выпускников факультетов и отделений предвузовского обучения иностранных граждан.

В учебном пособии приводятся сведения о волновых и винтовых механизмах и передачах, которые находят широкое применение в различных областях техники. Одним из основных направлений применения этих механизмов является использование их в приводах с высокими значениями параметров по точности перемещений выходного звена и по долговечности. Приведённые методики расчётов апробированы при создании реальных конструкций редукторов, которые внедрены в состав космических аппаратов. Методики обеспечивают качественный расчёт параметров передач на стадии проектирования.

В пособии рассматриваются общие вопросы, связанные с историей изучения радиоактивности, обсуждаются проблемы распространения радионуклидов и проблемы воздействия радиоактивного излучения на человека. Состоит из 4 глав, содержащих аутентичные материалы, а также комплекс упражнений, направленных на совершенствование коммуникативных навыков магистрантов на английском языке.

В пособии рассмотрены теоретические основы сварки, сущность процессов, оборудование, сварочные материалы для ручной дуговой сварки, автоматической сварки под флюсом и механизированной сварки. Описана технология сварки различных сталей и сплавов, цветных металлов и чугунов. Показаны различные виды дефектов и способы их устранения. Описаны особенности интегрированной системы обучения ЮТИ ТПУ.

Пособие включает варианты графического представления и фотографий дефектов сварных соединений, микроструктуры дефектов основного металла оборудования опасных производственных объектов. Приведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. Данная работа развивает разделы «Дефекты сварных соединений», «Дефекты поверхности основного металла» Инструкции по визуальному и измерительному контролю РД 03-606-03.

Атлас дефектов сварных соединений и основного металла включает варианты графического представления дефектов сварных соединений, фотографии и микроструктуры дефектов основного металла. Приведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения. Данная работа развивает раздел «Дефекты поверхности основного металла» РД 03-606-03.

В пособии представлены фотографии дефектов паяных соединений; при- ведена информация о причинах образования дефектов, путях их предотвращения и способах устранения; рассмотрен перечень НТД, регламентирующий контроль качества паяных соединений.

В учебном пособии рассмотрены средства измерений электрических величин с позиции проектирования аналоговых измерительных устройств; теоретические вопросы структурных схем, расчеты их статических и динамических погрешностей. Широко представлены аналоговые электронные преобразователи и приборы. Кратко изложены вопросы проектирования приборов сравнения: мосты, компенсаторы. Приведены примеры контрольных заданий и их решения, расчета электронных схем приборов, проектирование основных преобразователей.

Во второй части пособия изложены теоретические основы регулирования частоты и активной мощности. Уделено внимание техническим устройствам, предназначенным для управления режимом энергосистемы по частоте и активной мощности, напряжению и реактивной мощности. Рассмотрены также принципы выполнения противоаварийной автоматики в энергосистемах.

В первой части пособия рассматриваются теоретические основы выполнения систем автоматического управления, регулирования напряжения и реактивной мощности, схемы и принципы действия автоматических систем регулирования возбуждения синхронных машин.

Пособие содержит технические задания и методические указания по выполнению курсового проекта по курсу «Автоматизация технологических комплексов и систем в промышленности». Материал пособия позволяет студенту получить навыки выполнения проектов комплексной автоматизации современных систем как постоянного, так и переменного тока, а также при помощи программируемого контролера «Siemens Logo!».

Настоящее учебное пособие по английскому языку предназначено для магистрантов неязыковых вузов направления подготовки11080002.68 «Элек-тротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве». Учебное пособие охватывает материал, предусмотренный типовой программой Государственного комитета по высшему образованию для неязыковых вузов. Пособие состоит из6 разделов, посвященных определенной теме. Пособие построено на материалах современной учебной и справочной литературы, а также публикаций в периодической печати США.

В пособии изложены основные закономерности процессов минералообразования в техногенных условиях и минералогические подходы в оценке экологической ситуации урбанизированных территорий.

В пособии изложены принципы действия и рассмотрены современные конструкции специальных машин для строительства и ремонта магистральных и нефтегазопромысловых трубопроводов: траншейных экскаваторов, траншеезасыпателей, машин для разработки траншей на обводненных и заболоченных участках трассы, для укладки трубопроводов при строительстве переходов под дорогами, реками и прочими преградами. Дана методика расчета производительности машин при выполнении различных технологических операций.

Рассмотрен метод управления двумя акустооптическими дефлекторами (АОД), обеспечивающий быстродействующую развертку лазерного пучка в пространстве при подаче на первый дефлектор сигнала постоянной частоты, а на второй — линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала. Проведен анализ влияния параметров ЛЧМ-сигнала на мгновенную угловую диаграмму дифрагированного пучка. Предложен и исследован метод диагональной развертки пучка с использованием двух генераторов ЛЧМ-сигнала, позволяющий формировать лазерные растры с заданной угловой диаграммой направленности при работе с двухкоординатным АОД. Показано, что при использовании АОД на основе парателлурита с неаксиальной геометрией акустооптического взаимодействия и апертурой 9 мм, можно управлять мгновенной угловой диаграммой лазерного пучка в пределах от 40 до 3°. Даны рекомендации по выбору параметров управляющих сигналов, обеспечивающих реализацию предложенного метода.

Рассмотрены методы получения и структуризации графеновых пленок. Дано описание интегральной методики исследования графена, синтезированного путем однократного напуска ацетилена методом CVD, определяющим топологию, количество слоев, внедрение химических примесей, дефектов структуры и поверхностных напряжений в графене. Приведены результаты исследований тестовых структур графена методом «полуконтактной» атомноиловой микроскопии в сочетании с методом конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния света.

Изображения, полученные во время аэрофотосъемки при больших скоростях движения летательного аппарата и на малых высотах, практически всегда подвержены искажению (смаз). При этом часто съемка осуществляется с перекрытием, что позволяет использовать несколько кадров для улучшения качества изображения. В работе предлагается метод восстановления смазанных изображений по двум кадрам. Восстановление изображения производится итеративно на отдельном шаге по методу сопряженных градиентов с регуляризацией. Полученные результаты подтверждают улучшение качества по сравнению с восстановлением по единственному изображению, так как появляется возможность восстановить частоты, которые теряются вследствие смаза.

Авторами предложена методология проведения численных исследований в области гидродинамики и тепломассообмена. Данные методы исследований нашли широкое применение во всех областях промышленности, особенно авиационной, автомобильной, энергетической и нефтегазовой. Однако использование таких методов без четко разработанной методики приводят к получению недостоверных результатов, что, в свою очередь, может повлечь серьезные последствия. Именно этим объясняется очень ограниченное применение численных методов, например, в атомной промышленности и на предприятиях военно-промышленного комплекса. В то же время, использование изложенной методики, которая апробирована при решении широкого круга задач, позволяет получить достоверные результаты и определить требуемые параметры объекта исследования с необходимой точностью и одновременно с приемлемыми временными затратами.

Современное программное обеспечение, используемое для проведения расчетов гидродинамики и тепломассопереноса, позволяет разрабатывать пользовательское программное обеспечение, помогающее автоматизировать процесс проведения численных расчетов. Авторами предложен термин «виртуальный стенд», который описывает алгоритм построения такого программного обеспечения и программный код. В данной статье изложен алгоритм для автоматизации процесса моделирования теплогидравлических процессов в системах трубопроводов сложной пространственной конфигурации, а также особенности процедуры создания соответствующего программного обеспечения в программном комплексе Star-CD 4.16 с применением языка программирования Java.

Создание многокомпонентных газовых сред широко применяется для приготовления эмульсий и суспензий и получения гомогенных сред с контролируемой концентрацией. В данной статье дана оценка перспектив их использования, проблемы разработки смешивающих устройств. Приведен пример схемы системы смешения в вихревом потоке. Представлены схема и методика проведения эксперимента по оценке эффективности данного устройства. Разработана математическая модель для проведения численных расчетов с распределенными параметрами для определения характера течения в устройстве вихревого смешения.

В статье раскрывается актуальность и области применения вихревых регуляторов. На основе обзора литературы и патентного обзора рассмотрено состояние вопроса на сегодняшний день по использованию и разработке вихревых регуляторов, приводятся схемы вихревых регуляторов, оценочный расчет параметров вихревого регулятора при заданных скоростях питающего и управляющего потоков и с заданными размерами вихревой камеры. Рассчитана математическая модель расчета вихревого регулятора, описывающая процессы течения рабочих сред, на базе которой в дальнейшем будет разработан метод расчета по распределенным параметрам, и проведен численный расчет вихревой камеры с помощью современных CFD-пакетов.

Представлены результаты исследований, связанных с изучением изменения плотности воды при низких температурах. Рассмотрен тепломассоперенос в условиях термической конвекции под действием выталкивающей силы при отсутствии градиентов концентрации. Выявлены причины возникновения изменения направления выталкивающей силы, определены двумерные профили скорости и обнаружена инверсия конвекции, обусловленная экстремумом плотности. Получена зависимость плотности воды от температуры и начальные оценки ряда характерных величин. Определены уровень скоростей нижнего предела коэффициентов переноса, граница между режимами процесса, начальная геометрическая конфигурация различных течений. Отмечено, что в однофазной жидкости в связи с быстрым изменением плотности в вертикальном направлении возникают волноподобные движения, например в термоклиньях, находящихся в объеме жидкости. Показано, что условия, наложенные на температуру погруженной в покоящуюся окружающую среду поверхности и саму среду, отличаются настолько, что в области диффузионной теплопередачи вязкость и теплопроводность жидкости заметно изменяются.

Проведены исследования в области разработок систем кондиционирования воздуха легких самолетов и вертолетов, предложена концепция систем кондиционирования воздуха для таких летательных аппаратов. Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании макета и опытного образца системы кондиционирования воздуха легких самолетов и вертолетов на стадиях разработки технических предложений, эскизного и технического проектирования.

Рассмотрен лабораторный практикум по микромеханике, созданный на базе трех серийных устройств: печатной платы трехосного акселерометра, печатной платы двухосного датчика угловой скорости, печатной платы инерциального измерительного блока с устройствами беспроводной связи с персональным компьютером.

Проведен анализ риска информационной безопасности при реализации некоторых из фрод-угроз. Разработаны соответствующие алгоритмы атак злоумышленника и предложены способы защиты от них. Результаты получены с помощью тестирования, проведенного на стенде оборудования одного из российских операторов связи.

Показана актуальность использования механизма обнаружения вторжения IDS в кластерной беспроводной сенсорной сети (БСС) для противодействия атакам, проводимым путем вброса злоумышленником нелегитимного сенсорного узла. Выполнение этим узлом функций головного узла кластера приводит к большому риску информационной безопасности всей кластерной области БСС. Дается описание предлагаемой системы обнаружения вторжений IDS на основе аномалий. При этом рассматриваются физический и канальный уровни сенсорного узла кластерной области.

Учебное пособие содержит общие сведения, основные расчетные формулы и примеры расчета разъемных и неразъемных соединений.

Шумоподобные сигналы широко применяются для передачи полезной информации и обеспечения синхронизации. Представляет интерес разработка метода декодирования широкого класса шумоподобных сигналов, формируемых комбинированием нескольких исходных компонентных М-последовательностей по тому или иному правилу. Проведенные исследования основаны на положениях теории полей Галуа и на структурных свойствах шумоподобных сигналов. Показано, что разложение комбинированных кодовых последовательностей на компоненты возможно путем решения системы уравнений, связывающих между собой координаты элементов поля Галуа и входные символы декодируемой кодовой последовательности.

Одним из возможных путей улучшения энергетических характеристик современных ракет-носителей тяжелого класса, является повышение весовой эффективности конструкции за счет перераспределения части топлива из баков одной ступени в другую и обеспечения более полной заправки к моменту отделения предшествующей ступени. Рассмотрена проблема влияния перераспределения топлива на динамику конструкции разрабатываемой ракеты.

Представлены основные соотношения метода конечных элементов в инкрементальной постановке расчета физически нелинейной задачи определения напряженно-деформированного состояния заготовки коленчатого вала в процессе обкатки галтелей. Остаточные напряжения в заготовке устанавливают с помощью упруго-пластической модели материала. Проведено сравнение результатов расчета напряженно-деформированного состояния с экспериментальными данными.

Приведены методика и результаты расчетного и натурного моделирования механических потерь в цилиндропоршневой группе ДВС. Проведенное сравнение значений этого показателя для малоразмерного дизеля, полученных различными методами при прочих равных условиях, доказывает адекватность принятых подходов к моделированию механических потерь.

Предложены методика экспериментальных исследований и схема испытаний цилиндрических образцов сферопластика с полимерными и органосиликатными связующими. Определены теплофизические свойства теплоизоляционных материалов, даны рекомендации по их выбору для длительной работы в условиях высоких температур.

Разработаны технология и методика назначения параметров изготовления теплоизоляционных материалов (ТИМ) из базальтовых волокон методом фильтрационного осаждения. Предложена методика определения геометрических размеров образцов ТИМ на основе базальтовых волокон и стеклянных микросфер. Экспериментально установлено, что указанные ТИМ при нагреве до температуры 400 °С обладают низкой теплопроводностью, равной 0,04 Вт/(м·K). Намечены пути дальнейших исследований ТИМ с другими, более теплостойкими связующими.

Рассмотрено решение проблемы экспресс-оценки производительности ультраструйного суспензирования с помощью метода акустической эмиссии. Разработано информационно-методическое обеспечение технологического процесса суспензирования, которое позволяет оперативно, в режиме реального времени, оценить насыщенность жидкости элементами материала мишени при воздействии на нее ультраструей воды. Предложенные подходы могут быть эффективно использованы для решения аналогичных задач при гидроэрозии материалов и изделий.

Рассмотрен адаптивный алгоритм интерполяции на фиксированном интервале для задачи постобработки данных цифрового регистратора. Приведены сравнительный анализ характеристик предложенного алгоритма с известными алгоритмами методом имитационного моделирования и результаты испытаний предложенного алгоритма интерполяции по сигналам имитатора сигналов глобальных навигационных спутниковых систем.

Определена оптимальная с позиции расхода энергии траектория управляемого движения электрически заряженных масс в электромагнитном пространстве, что позволяет расширить имеющиеся представления о возможных оптимальных перемещениях в гравитационных и электромагнитных полях и закладывает математические основы для реализации в будущем сверхдальних и сверхбыстрых полетов в космосе.

На основе экстремальной теории размерностей получено неизвестное до сих пор векторное дифференциальное уравнение движения электрического заряда в центральном электростатическом поле, а также некоторые новые уравнения изменения тока и напряжения в электрической цепи.

Рассмотрено влияние неопределенностей параметров в правой части обыкновенных дифференциальных уравнений и систем на поведение их решений. Показано, что неопределенность параметров может оказывать не меньшее влияние на устойчивость получаемых решений, чем начальные условия. Сформированы условия существования устойчивых решений при наличии неопределенности параметров правой части уравнений.

Рассмотрены стационарные характеристики дроссельного устройства с кромками лабиринтного уплотнения, создающими дополнительное сопротивление по тракту течения рабочей среды. Определены наиболее оптимальные геометрические характеристики гидравлической конструкции, работающей на принципе вихревого запирания потока.

Изложены вопросы повышения точности количественного анализа состава полидисперсных сильно рассеивающих сред на основании данных об ослаблении лазерного излучения слоем вещества. Предложены методы измерения ослабления излучения и математической обработки результатов.

Приведены особенности образования структуры при лазерной обработке, а также результаты металлографических исследований, проведенных сотрудниками кафедры «Лазерные технологии в машиностроении». Выявлены закономерности формирования структуры и изменения свойств сталей и никелевых сплавов под воздействием излучения лазера в процессе поверхностной лазерной термической обработки и наплавки, а также лазерной сварки и сварки комбинированными источниками.

Разработан новый комплексный метод лазерного фазового анализа оценки качества нефтепродуктов с использованием лазерного излучения, заключающийся в анализе фазовых превращений в мутной среде при ее охлаждении до застывания и последующем нагреве. Создан автоматизированный измерительный комплекс для экспресс-анализа нефтепродуктов. Отработаны методики оценки температуры замерзания, концентрации воды (обводненности) и изменения вязкости дизельных топлив и моторных масел с применением указанного метода и автоматизированного комплекса.

Рассмотрены вопросы применения мощных технологических лазеров различного типа. Приведены теоретические оценки качества излучения и экспериментальные данные пространственной структуры излучения мощных волноводных СО2- и волоконных лазеров, а также исследована зависимость скорости резания от толщины металла.

Проанализирован ряд практических и теоретических проблем, возникающих при использовании стеганографии в кодах, исправляющих ошибки (Error Correction Code, ECC). Дан краткий анализ хорошо известных стеганографических приемов и методов. Изложены новые идеи применения стеганографических методов в кодах, исправляющих ошибки. Обоснована возможность и перспективность реализации стеганографических алгоритмов в кодах, исправляющих ошибки в цифровых многоцелевых дисках (Digital Versatile Disc, DVD), дисках Blu-Ray (BD) и голографических многоцелевых дисках (Holographic Versatile Disc, HVD).

Рассмотрены формы фрода, которые являются основными для действующих технологий сетей связи с точки зрения наибольших потерь дохода провайдера. Показана актуальность угроз фрода на сети SIP Российской Федерации. Проведен анализ угроз фрода на сети SIP, установленной на сети связи общего пользования Российской Федерации, предусмотренных механизмов защиты от них, а также некоторые формы фрода и угрозы фрода, которые являются основными для действующей в нашей стране технологии сети VoIP по протоколу SIP.

Приведена физико-математическая постановка комплексной задачи о двумерном нестационарном прогреве и разложении стеклопластика под воздействием высокотемпературного термохимического разрушения, вызванного интенсивным лазерным нагревом. Проведены исследования зависимости степени повреждения материала в окрестности поверхности раскроя, наблюдаемого в процессе лазерной резки стеклопластика, от линейной скорости резки.

Предложен метод имитации псевдослучайных сигналов с энергетическими характеристиками, инвариантными к обобщенному временному сдвигу в системах счисления с переменным основанием, использующий каноническое и спектральное представления случайных процессов в базисе обобщенных функций Крестенсона и приводящий к эффективным алгоритмам имитации различной вычислительной сложности.

Одна из основных проблем, возникающих в фотографии, — смаз изображения, появляющийся при движении из-за тряски камеры. Восстановление четкой версии фотографии по смазанному изображению — предмет фундаментальных исследований в области цифровой фотографии. В ходе исследования выявлено, что определение резких краев не всегда способствует правильной оценке ядра, а при некоторых обстоятельствах и ухудшает ее. Во избежание данной проблемы разработана новая метрика для измерения применимости информации о краях изображения. Предложен эффективный метод оценки ядра, который основан на использовании пространственного априорного распределения и улучшении ядра с помощью итеративного определения поддержки. Благодаря этому можно отказаться от применения жесткого порогового фильтра к элементам ядра.