ivdon3@bk.ru
Немаловажными в трубопроводных системах являются трубопроводные арматуры, к которым относятся поворотные обратные затворы (далее ПОЗ). Основная функция данного конструктивного элемента - предотвращение аварийных ситуаций в трубопроводных системах. Принцип работы основан на закрытии запорного устройства в случае изменения направления потока транспортируемой среды. Это обеспечивает надежное управление потоком и предотвращение обратного потока среды в трубопроводе. ПОЗ обеспечивают надежность, герметичность и безопасную эксплуатацию систем, а также долговечность с учетом требований безопасности. В статье рассматривается проектирование и расчёт поворотных обратных затворов. Целью разработки такого модельного ряда является создание долговечной и надёжной конструкции, которая сможет обеспечить во время всего срока службы безопасную эксплуатацию на производстве с различными параметрами рабочей среды. Для подтверждения параметров надёжности и работоспобности конструкции проведён прочностной расчёт поворотных обратных затворов. В результате числового моделирования всех разработанных обратных затворов, рассчитанные показатели позволяют дать затворам положительную оценку и подтверждают соответствие техническим требованиям.
Ключевые слова: поворотный обратный затвор, моделирование, математическое моделирование, метод конечных элементов, расчёт показателей надёжности
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.6 - Гидротехническое строительство, гидравлика и инженерная гидрология (технические науки)
Проведена отладка методики моделирования локальной атомной структуры и спектров рентгеновского поглощения для ионов цинка в водном растворе в присутствии арахиновой кислоты. Рассмотрены модели локальной структуры цинка с различной координационной геометрией и изменением расстояний между ионом цинка и молекулами воды в плоскости и аксиальном направлении. Установлена наиболее вероятная локальная структура цинка в растворе в присутствии арахиновой кислоты.
Ключевые слова: арахиновая кислота, липидный слой, локальная атомная структура, водная субфаза, спектроскопия рентгеновского поглощения, полное внешнее отражение, цинк, биомембрана, метод конечных разностей, монослой
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.8 - Физика конденсированного состояния
Железнодорожный транспорт играет ключевую роль в транспортировке пассажиров и грузов. Высокая потребность в эффективных средствах дефектоскопии высокоскоростных рельсов, которая является важным компонентом безопасности железных дорог, оправдана постоянно растущим количеством транспортных средств и их скоростью[2]. Выход из строя элементов железнодорожной инфраструктуры влечет за собой огромные убытки. В связи с этим анализ и прогнозирование состояния элементов железнодорожной инфраструктуры является актуальной задачей. В данной статье проведен анализ современных методов диагностики состояния рельсового пути из подвижной тележки или обычного локомотива. Предложен метод диагностики рельсового пути, основанный регистрации колебаний вблизи поверхности качения рельсов и обработки этих сигналов с помощью нейросетей.
Ключевые слова: рельсовая дефектоскопия, поверхность колеса, алгоритм, ИИМ, МЭМС, система управления, инерционный датчик, дефект рельса, бесконтактное измерение
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье обсуждается актуальность оценки содержания нитратов в пищевых продуктах для обеспечения экологической безопасности на индивидуальном уровне. Приводятся данные о негативном влиянии повышенного содержания нитратов в продуктах растительного происхождения на здоровье человека. Обсуждаются результаты исследования по определению содержания нитратов в пищевых продуктах с помощью бытового нитратомера «Soek nuk-019-2». На основе полученных результатов даются практические рекомендации по обеспечению безопасности потребления пищевых продуктов.
Ключевые слова: пищевая безопасность, продукты питания, содержание нитратов, бытовой нитратомер
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий
Работа посвящена синтезу поведенческой модели сенсора линейного ускорения с двумя осями чувствительности в среде Simulink программного пакета MatLab на основе математической модели этого устройства в форме дифференциальных уравнений. Приводятся результаты моделирования динамики синтезированной поведенческой модели сенсора в виде переходных процессов и спектрального анализа при реакции системы на внешние воздействия.
Ключевые слова: микросистемная техника, микроэлектромеханическая система, элементная база, акселерометр, сенсор, конструкция, модель, моделирование, переходной процесс, спектральный анализ
Работа посвящена синтезу поведенческой модели сенсора угловых скоростей в среде Simulink программного пакета MatLab на основе математической модели этого устройства в форме дифференциальных уравнений. Приводятся результаты моделирования динамики синтезированной поведенческой модели сенсора в виде переходных процессов и спектрального анализа при реакции системы на внешние воздействия.
Ключевые слова: микросистемная техника, микроэлектромеханическая система, элементная база, гироскоп, электростатика, конструкция, модель, моделирование, переходной процесс, спектральный анализ
В работе описываются разработка и исследование модели погрешностей МЭМС датчиков с использованиемполиномиальной аппроксимации экспериментальных данных методом наименьших квадратовс помощью языка графического программирования LabVIEW.
Ключевые слова: Навигация, МЭМС-датчики, модель погрешностей.
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Разработаны критерии согласования собственных частот колебаний чувствительных элементов двухосевых функционально интегрированных микромеханических гироскопов-акселерометров LL-типа. Рассмотрены полученные результаты моделирования.
Ключевые слова: микросистемная техника, элементная база, модель, моделирование, гироскоп, акселерометр, сенсор
Сведения об авторах выпуска №2 (2014)
Ключевые слова: авторы
Вниманию читателя представлен обзор систем регистрации дыхательной активности человека применительно к спортивной медицине. Акцентировано внимание на использовании миниатюрных акселерометров, регистрирующих перемещение грудной клетки, как оптимальном способе диагностики респираторных параметров. Предложена собственная разработка авторов статьи на основе трехосного акселерометра, распознающая эпизоды остановки дыхания с достаточной для длительного мониторинга точностью. Описан алгоритм обработки данных акселерометра с учетом существенного влияния шумовой составляющей на полезный сигнал, заключающийся в необходимости трансформации трехмерного облака данных акселерометра в плоский сектор, в котором определяется зависимость угла отклонения вектора ускорения свободного падения от номинального положения во времени. Представленный прибор благодаря способности передавать данные по технологии Bluetooth после соответствующей разработки программного обеспечения для мобильного телефона и приемной станции медицинского специалиста позволит организовать простой и эргономичный длительный удаленный мониторинг дыхания человека.
Ключевые слова: системы регистрации дыхательной активности человека, длительный удаленный мониторинг, трехосный акселерометр
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения , 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
В статье представлены результаты исследования влияния режимов работы Nd:YAG лазера, таких как скорость сканирования и мощность лазерного луча на максимальную темпераутру и термодеформированное состояние в структуре сенсибилизированного красителем солнечного элемента. Получены зависимости компонент тензора напряжений при различных режимах работы при помощи численного эксперимента. Результаты исследований показали, что основной вклад в напряженно-деформированное состояние вносит градиент температуры, а не различие коэффициентов линейного расширения тела, которые в данной структуре отличаются незначительно.
Ключевые слова: лазерные технологии, термонапряжение, численное моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Предложен цифровой параметрический метод измерения фазового сдвига сигналов с медленно меняющимися амплитудами одинаковыми медленно меняющимися мгновенными частотами. Проведено численное моделирование и эксперименты на разработанном аппаратно-программном комплексе. Погрешность измерения разности фаз гармонических сигналов в экспериментах составили не более 0,00001 рад. Метод может быть использован в задачах, где измеряемая величина выражена через разность фаз квазигармонических сигналов.
Ключевые слова: фазовый сдвиг, квазигармонический сигнал, измерения в реальном времени, аппаратно-программный комплекс
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье представлены результаты моделирования совместной работы системы управления летательным аппаратом и инерциальной навигационной системы. Для повышения точности управления использованы результаты калибровки инерциальных датчиков. Показано, что разработанные методики калибровки инерциальных датчиков средней точности позволяют повысить качество инерциального измерительного блока до навигационного и использовать его в системе автоматического управление летательным аппаратом.
Ключевые слова: летательный аппарат, бесплатформенная инерциальная навигационная система, автоматическая система управления полетом, алгоритмическая компенсация
Кратко описан процесс планирования полета, являющийся одним из важнейших этапов решения задачи управления космическим полетом. Приведены три стадии планирования полета: стратегическая, тактическая и исполнительная. Продуктом каждой фазы планирования является определенный тип плана: номинальный план полета, общий план сопровождения, детальный план полета. Типы плана отличаются интервалом планирования и глубиной обработки данных.. Выполнено математическое представление всех необходимых данных и набора ограничений. В качестве оптимизационного критерия выбрана минимизация простоев экипажа. Разработан модифицированный генетический алгоритм для решения поставленной задачи. Описаны его основные отличия от канонического представления. Определены дальнейшие шаги в направлении оптимизации процесса планирования действий экипажа.
Ключевые слова: планирование, полетная операция, действия экипажа, оптимизация, математическое модели- рование, генетический алгоритм
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматривается метод проектирования элементной базы быстродействующих интегральных систем оптической коммутации УБИС. Предложенный метод обеспечивает автоматизацию проектирования функционально-интегрированных источников-модуляторов оптического излучения, изготавливаемых в едином технологическом цикле
Ключевые слова: оптическая коммутация, интегральный инжекционный лазер, квантоворазмерная гетероструктура, амплитудная модуляция, терагерцовый диапазон