ivdon3@bk.ru
Проведено исследование влияния материала анода на эффективность теплоотвода в системе охлаждения плазмотрона. Методом компьютерного моделирования выполнены расчеты тепловых и гидродинамических процессов для анодов из меди М1, латуни Л63 и бронзы БрО8Ц4. Наибольшая эффективность теплоотвода достигнута при использовании меди благодаря её высокой теплопроводности, что подтверждено натурным экспериментом. Результаты показывают, что выбор материала анода является ключевым фактором для повышения надежности и срока службы плазмотрона.
Ключевые слова: плазмотрон, анодный узел, медь, латунь, бронза, теплоотвод, теплопроводность, компьютерное моделирование, метод конечных элементов, эффективность охлаждения, тепловой режим
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника
В статье изложены этапы формирования архитектурно-строительных решений оперного театра от стадии концепции до проектных решений. Процесс рассмотрен на примере проектирования оперного театра в одной из северных республик Российской Федерации. Рассмотрена вариантность и отличия предварительных проектов на разных этапах с учетом акустического комфорта на стадии разработки архитектурных и конструктивных решений объекта. Продемонстрировано взаимовлияние и зависимость архитектурных, конструктивных и акустических решений театра и необходимость их параллельного учета на ранних стадиях проектирования.
Ключевые слова: концертные залы, оперные театры, архитектурно-строительные решения, акустика, архитектура, акустические характеристики, зальные помещения, архитектурно-строительные конструкции
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
В статье представлены результаты экспериментального исследования влияния скорости нагружения на деформативно-прочностные характеристики бетона класса В45 при центральном сжатии. Испытаны 15 призм размером 100×100×400 мм, разделённых на три серии по скорости нагружения. Построены регрессионные зависимости, определены коэффициенты корреляции (до 0.9975) и детерминации (до 0.9950), подтверждающие высокую степень согласованности моделей с экспериментальными данными. Установлено, что увеличение скорости нагружения способствует росту прочности и уменьшению величины предельной относительной деформации бетона. Полученные зависимости могут быть использованы в качестве экспериментальной основы для построения нелинейной деформационной методики расчёта изгибаемых и внецентренно сжатых железобетонных конструкций из бетона рассматриваемого класса (B45), подверженных статическим и высокоскоростным воздействиям.
Ключевые слова: эксперимент, бетонные образцы, высокоскоростное нагружение, центральное сжатие, статистическая обработка результатов, метод наименьших квадратов, регрессионная кривая
Статья посвящена проблеме верификации распределённых алгоритмов с использованием формальных методов. В качестве объекта исследования выбран классический алгоритм выбора лидера в кольцевой топологии – алгоритм кольца. Для его анализа применяется язык спецификаций временной логики действий (Temporal Logic of Actions – TLA+). В работе представлена детальная формальная модель алгоритма, описывающая его состояния и переходы с учётом особенностей распределённых систем, таких как отсутствие разделяемой памяти. Формулируются и доказываются ключевые свойства корректности: уникальность лидера (свойство безопасности), завершаемость выборов (свойство живости) и согласие. Корректность спецификации подтверждена с помощью модельного верификатора моделей языка временной логики действий, который исчерпывающе проверил все достижимые состояния для модели с тремя процессами. Результаты демонстрируют эффективность языка спецификаций временной логики действий (TLA+) для обеспечения высокой степени уверенности в надёжности распределённых систем.
Ключевые слова: формальная верификация, распределённые системы, алгоритм кольца, выбор лидера, язык спецификаций временной логики действий, проверка моделей, свойства безопасности, свойства живости
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе проведена сравнительная оценка уровня загрязнения и экологического риска почвоподобного материала (ППМ) со свалок с использованием результатов количественного химического анализа и биотестирования на двух тест-объектах: Daphnia magna и Scenedesmus quadricauda. Показано, что оценка уровня загрязнения ППМ на основе показателя Zc приводит к завышенным результатам. Исследование качества ППМ с помощью биотестирования выявило низкую и умеренную токсичность. Наибольший вклад в токсичность ППМ вносит Cu и Zn, что объясняется высокой чувствительностью тест-организмов. ППМ с низкой токсичностью может быть утилизирован для получения грунта-рекультиванта, с умеренной – должен предварительно пройти детоксикацию. Определено, что тяжелые металлы объясняют значительную долю изменения токсичности.
Ключевые слова: свалка, почвоподобный материал, биотестирование, токсичность, уровень загрязнения
2.10.2 - Экологическая безопасность , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В настоящем исследовании представлена методика предварительной обработки последовательностей данных, направленная на выявление и группировку различных файлов данных для последующего использования при обучении нейронных сетей. Предложен алгоритм сравнения файлов на основе относительного отклонения значений признаков с учётом граничных случаев (нулевые и близкие к нулю значения). Реализация включает параллельную обработку для повышения производительности и генерацию детализированных отчётов. Метод протестирован на наборе данных, содержащем 10000 файлов с показателями химического процесса в лабораторном реакторе. Результаты показывают эффективность метода в выявлении стационарных участков и формировании сбалансированных обучающих выборок.
Ключевые слова: предобработка данных, относительное отклонение, машинное обучение, параллельные вычисления, группировка файлов, вычислительная гидродинамика, химический реактор
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.4.12 - Нефтехимия
Программная среда верхнего уровня автоматизированных систем управления технологическими процессами требует воспроизводимого и предсказуемого сопровождения. В статье сформулированы требования к средствам автоматизации, обеспечивающим согласованное состояние среды исполнения и независимость процедур от ее текущего состояния. Проведена оценка архитектурных свойств распространенных решений. Обосновано совместное применение Terraform и Ansible как основы формализованной модели сопровождения.
Ключевые слова: программная среда, автоматизированная система управления, сопровождение, воспроизводимость, конфигурация, автоматизация, жизненный цикл, вычислительная среда, управление изменениями, язык программирования
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе представлена векторная дифракционная модель фокусировки гауссова лазерного пучка с длиной волны 800 нм параболическим металлическим зеркалом диаметром 15 мм и фокусным расстоянием 150 мм. Модель основана на строгом расчёте отражённого электромагнитного поля с использованием базисов s- и p-поляризаций, комплексных коэффициентов Френеля и поверхностного интеграла Кирхгофа–Рэлея. В качестве материала отражающего покрытия задан комплексный показатель преломления n=0.145+4.5i, соответствующий серебру в ближнем ИК-диапазоне. Входной пучок задан с радиусом перетяжки 3 мм в плоскости вершины зеркала. Расчёт поля в фокальной плоскости выполнен численно на сетке 300×300 точек в области ±30 мкм. В качестве критериев качества фокусировки использованы полная интенсивность, радиальное распределение интенсивности и полуширина фокального пятна по уровню половины максимума (Full Width at Half Maximum, далее FWHM). Получено фокальное пятно с FWHM ≈ 8,56 мкм, что согласуется с теоретической оценкой для дифракционно-ограниченной системы. Показано, что учёт векторного характера поля и диссипативных свойств металла позволяет корректно оценить поляризационные искажения и потери в реальных зеркальных фокусирующих системах.
Ключевые слова: векторная дифракционная модель, параболическое металлическое зеркало, гауссов лазерный пучок, коэффициенты Френеля, комплексный показатель преломления
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.6 - Оптика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Исследованы составы самоуплотняющегося мелкозернистого бетона с использованием минеральных добавок, таких как микрокремнезём, известняковая мука и трепел, а также поликарбоксилатного суперпластификатора. Основное внимание уделено влиянию состава смеси на прочность при сжатии и изгибе, плотность, водонепроницаемость и морозостойкость бетона. Результаты испытаний показали, что образцы с микрокремнезёмом демонстрируют повышенную прочность, в то время как введение трепела и известняковой муки снижает этот показатель. Наибольшая плотность и морозостойкость (F600) были достигнуты в составах с микрокремнезёмом, без дополнительных добавок. Работа подчеркивает важность оптимизации зернового состава заполнителей и выбора пластификаторов для улучшения характеристик бетона.
Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, мелкозернистый бетон, микрокремнезём, поликарбоксилатный суперпластификатор, известняковая мука, трепел, прочность, плотность, морозостойкость, водонепроницаемость
В статье рассматриваются вопросы изучения ветрового режима территории жилых кварталов. Представлены результаты моделирования микрорайона города и ветровых потоков в нём с использованием многофункционального программного комплекса Ansys Discovery Live. Проведен анализ ветрового режима территории при различных объемах застройки с точки зрения комфортности нахождения человека в ней, определены комфортные и дискомфортные аэрационные зоны. Сравнение производилось для жилого комплекса, состоящего из четырех групп домов со своими дворовыми территориями, при южном направлении входящего ветрового потока. Дана оценка влияния окружающей застройки на ветровую обстановку. Использование компьютерного моделирования ветрового режима жилой застройки является актуальным в настоящее время, так как информация о характере движения воздушных потоков помогает повысить комфортность городов для населения.
Ключевые слова: ветровой режим, градостроительство, жилая застройка, городская застройка, численное моделирование, Ansys Discovery Live, проветривание, ветровой комфорт, аэрационный режим, аэрация
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В данной статье представлен структурированный подход к развертыванию и интеграции Grafana, Loki и Alloy в средах Kubernetes. При выполнении работы использовался кластер, управляемый через Kubespray. Архитектура ориентирована на обеспечение внешней доступности, высокой отказоустойчивости и универсальности в применении.
Ключевые слова: мониторинг, орекестрация, контейнеризация,Grafana, Loki, Kubernetes, Alloy
В статье рассматриваются импульсные датчики положения (инкрементные энкодеры), их применение для определения угловой скорости и особенности их математического моделирования в составе регулируемых электроприводов с обратной связью по скорости. Описана компьютерная модель подобного датчика с системой определения угловой скорости.
Ключевые слова: инкрементный энкодер, датчик скорости, квадратурный декодер, моделирование электропривода, моделирование инкрементного энкодера, SimInTech
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Разработано защитное покрытие на основе карбоксиметилцеллюлозы и порошка цинка. Установлено, что добавление цинка и пластификатора глицерина в полимерную матрицу приводит к повышению адгезии и механической прочности покрытий: от 5,1 МПа до 15,5 МПа, 4 до 0 баллов, соответственно. Методами оптической микроскопии исследована морфология покрытия. Показано, что частицы цинка сравнительно однородно распределяются в полимерной матрице, агрегация частиц при добавлении глицерина снижается. По цифровым изображениям покрытий проведен численный расчет доли частиц цинка, распределенных на контактной границе покрытия. В результате седиментации частиц, доля их на контактной границе превышает количество частиц на поверхности на 10-20 %, что способствует улучшению сцепления покрытия с подложкой. Установлено, что покрытие устойчиво к кислым, щелочным средам, органическим растворителям, спирту.
Ключевые слова: карбоксиметилцеллюлоза, порошок цинка, покрытие, механическая прочность, адгезия, химическая стойкость
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.6.5 - Порошковая металлургия и композиционные материалы
В статье рассмотрен вопрос формирования системы общественных пространств в университетских кампусах как ключевого фактора образовательной, социальной и инновационной деятельности. Анализируются функции, типология и принципы организации общественных пространств кампуса в контексте современных образовательных парадигм и урбанистических тенденций. Научная новизна заключается в систематизации принципов организации общественных пространств различных типов как единой системы, реагирующей на вызовы цифровизации и актуализации социального взаимодействия. Делается вывод о необходимости перехода от проектирования отдельных пространств к созданию целостной, гибкой и многофункциональной системы, выступающей каркасом университетской жизни.
Ключевые слова: университетский кампус, общественное пространство, образовательная среда, социальное взаимодействие, инновационная экосистема, урбанистика кампуса
2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Изменение внешних условий, параметров функционирования объектов, взаимосвязей между элементами системы и связей системы с надсистемой приводит к снижению точности результатов моделей искусственного интеллекта, которое называется деградацией моделей. Снижение риска деградации моделей актуально для задач электроэнергетики, особенностью которых является многофакторные зависимости в сложных технических системах и влияние метеорологических параметров. Автоматическое обновление моделей с течением времени является необходимым условием формирования доверия пользователей к интеллектуальным системам прогнозирования. В данной статье представлена классификация видов дрейфа данных. Формализованы варианты решений, которые разработчикам необходимо принять при создании интеллектуальных систем для определения стратегии обновления прогнозных моделей, включая критерии запуска обновления, выбор моделей, оптимизацию гиперпараметров, выбор способа обновления и формирования наборов данных. Предложен алгоритм формирования стратегии автоматического обновления моделей искусственного интеллекта и даны практические рекомендации для разработчиков моделей в задачах прогнозирования временных рядов в электроэнергетике.
Ключевые слова: прогнозирование временных рядов, искусственный интеллект, машинное обучение, доверенная система искусственного интеллекта, деградация моделей, дрейф данных, дрейф концепции
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации