ivdon3@bk.ru
Настоящая публикация продолжает представление результатов проекта создания первого в России Инженерного форума научной и технологической деятельности, социального и технологического предпринимательства «Розмыслы», развивающего принципы открытой общедоступной междисциплинарной электронной среды. Раскрывается развитие новых коммуникационных технологий в рамках реализации образовательных проектов на платформе форума. Образовательные проекты позволяют осуществить вовлечение в научное инженерное знание ещё более широкого круга специалистов-практиков, инженеров-исследователей, молодых ученых, соискателей, аспирантов, студентов путем предоставления им возможности для дистанционного участия в образовательных проектах. Показано, что базовое преимущество достигается путем реализации принципа профессиональной социальной сети, являющейся своеобразным междисциплинарным научным и технологическим инженерным форумом. Проект «Инженерный открытый общедоступный форум научной и технологической деятельности, социального и технологического предпринимательства «Розмыслы» Ростовского отделения Российской инженерной академии выполняется с использованием гранта Президента Российской Федерации на развитие гражданского общества, предоставленного Фондом президентских грантов.
Ключевые слова: сайт, интернет-платформа, инженерный форум, открытый доступ, обучение, форсайт
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Проведено численное физико-топологическое моделирование для оптимизации толщины перовскитовых солнечных элементов на основе гетероструктуры TiO2/CH3CN3PbI3-xClx/Spiro-OMeTAD. Результаты проведенных исследований показали, что оптимальные значения толщин пленок TiO2 и CH3CN3PbI3-xClx гетероструктуры, позволяющие получить высокий коэффициент полезного действия солнечного элемента, лежат в относительно узких пределах. Проведенные исследования показали возможность эффективного использования численного физико-топологического моделирования для разработки перовскитовых солнечных элементов с учетом особенностей фотогенерации, рекомбинации и переноса носителей заряда в реальных гетероструктурах.
Ключевые слова: Солнечный элемент, перовскит, диоксид титана, гетероструктура, численное моделирование.
01.04.10 - Физика полупроводников , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Проведен обзор литературы, касающейся вопросов формования центрифугированных бетонных изделий. Изучены особенности центрифугирования бетона, в частности изготовления центрифугированных труб. Рассмотрены основные параметры и показатели качества бетона и самих центрифугированных труб. Описан традиционный режим формования безнапорных труб. Приведены расчетные формулы параметров процесса центрифугирования, их графические зависимости. На основании полученных расчетных данных представлен вывод о том, что традиционные режимы формования безнапорных труб характеризуются скоростью вращения формы от 82 до 300 об/мин на стадиях загрузки и распределения бетонной смеси. При этом на стадии уплотнения регулирование скорости вращения формы изменяется в весьма широких пределах и во многом зависит от вязкости бетонной смеси и прессующего давления: от 825 до 4400 об/мин для бетонных труб диаметром от 100 до 300 мм. Моделирование параметров режима формования при центрифугировании изделий кольцеобразного сечения на лабораторной установке при максимальном давлении прессования р = 2,16 кг/см2, позволит уточнить полученные данные и изучить их влияние на вариатропность структуры бетона.
Ключевые слова: центробежная сила, параметры центрифугирования, загрузочные числа оборотов формы, распределительные числа оборотов формы, уплотнительные числа оборотов формы, прессующее давление, продолжительность центрифугирования, изделия кольцеобразного сечения
Описаны тенденции применения двухмерно-периодических поглощающих структур в оптическом и терагецовом диапазоне. Приведены результаты расчета диаграмм рассеяния и отражения многослойных структур. Рассчитаны оптимальные параметры структур для наблюдения наибольшего эффекта поглощения.
Ключевые слова: резонансное поглощение, плазмоны, коэффициент отражения, дифракционные решетки, периодические структуры
В данной работе были получены и охарактеризованы образцы, содержащие наночастицы (НЧ) золота, распределенные в жидкой (водный раствор) и твёрдой (пористое силикатное стекло и поливинилпирролидон) оптически прозрачных средах. Размер и форма НЧ оценены из снимков электронной просвечивающей микроскопии (ПЭМ), а оптические свойства – по УФ-Вид спектрам. Показано влияние формы частиц и диэлектрической постоянной среды на положение и профиль плазмонного резонанса (ПР).
Ключевые слова: золотые наночастицы, коллоидный раствор, полимер, пористое стекло
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
Проведен краткий анализ пуска двигателей постоянного тока с помощью регулируемых сопротивлений и терморезисторных реостатов. Установлен диапазон возможностей терморезисторов для получения оптимальных кривых пускового тока. Приведены графические зависимости влияния величины нагрузочного момента на процесс разгона двигателя через полупроводниковый реостат. Даны рекомендации по компоновке пусковых реостатов на полупроводниковых терморезисторах.
Ключевые слова: полупроводниковое сопротивление, пусковой реостат, двигатель постоянного тока, кривые пусковых токов, комбинированное пусковое сопротивление
Статья посвящена концептуальным вопросам реализации основных приоритетных направлений Указа Президента России от 7 мая 2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» в Южном федеральном округе. В данной статье в концептуальном виде представлены информационно-правовое поле, анализ, методические рекомендации по созданию межрегиональных проектов по каждому из указанных выше направлений с учетом специфики социально-экономического развития регионов Юга России.
Ключевые слова: Указ Президента России от 7 мая 2018 года №204, Южный федеральный округ, приоритетные направления, социально-экономическое развитие, демографическое развитие, здравоохранение, образование, городская среда, экология, автомобильные дороги, занятость, наука
08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (по отраслям и сферам деятельности)
В статье рассмотрен вопрос разработки математической модели снижения стоимости строительства хранилищ теплоаккумулирующего вещества (ТАВ) за счёт использования холодильного потенциала сжиженного природного газа (СПГ)
Ключевые слова: сжиженный природный газ, СПГ, специальные фортификационные сооружения, СФС, режим полной изоляции, теплоаккумулирующее вещество, ТАВ
В статье рассматривается актуальная задача определения погрешности визуализации обобщенных критериев управления. Указано, что самое распространенное нелинейное взаимодействие параметров в технических системах является мультипликативным взаимодействием измеряемых физических величин. На основании того, что физические элементы процессорного измерительного канала имеют линейные динамические характеристики, сделан вывод о том, что применение нелинейных преобразований для количественных оценок свойств систем мониторинга, требует линеаризации, ошибки которой, безусловно, влияют на точность конечной математической модели и её величина может быть оценена и отнесена к методической погрешности визуализации. Рассмотрен процесс линеаризации на примере мультипликативного взаимодействия P измеряемых физических величин. В результате анализа свойств многих промышленных объектов управления в условиях установившихся режимов технологических процессов, было выявлено, что они характеризуются небольшими колебаниями относительно математического ожидания (не более 10 %), что позволяет применить полученные математические модели ошибок, возникающих в процессе линеаризации уравнений измерения критериев управления, для проектных и научно-исследовательских работ.
Ключевые слова: объекты управления, измерительная система, программируемые логические контроллеры, ошибка визуализации, математическое ожидание, адаптивное управление, линеаризованное уравнение измерения, погрешность измерения
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В статье рассматривается вопрос построения аналитической модели при оценке функционального состояния человека. Указано, что для сложных измерительных задач целесообразно использовать принципы построения измерительных систем, сформулированные в терминах системных функций с использованием фрактально-категориального подхода; методика применима при проектировании и анализе сложных медицинских комплексов, а полученная в результате системная функция сложного медицинского комплекса является основой для дальнейшего анализа в рамках выбранного метода; структурно-аналитический метод построения сложных систем дает возможность, анализируя требования и ограничения системы, оптимизировать функции передачи управляющих воздействий, строить на их основе блоки, части структуры и оптимизировать межблочные связи. Описанный в статье подход к процессу гематологического исследования позволяет анализировать адаптационный ответ гемопоэтической системы организма на внешние воздействия различного характера и интенсивности.
Ключевые слова: структурно-аналитический метод, информационно-измерительная система, информационные потоки, гемопоэтическая система, категорная диаграмма, функторы, адаптационный контур, биоинструментальная информационно-измерительная система, управляющий сигнал, измерен
05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы
В данной статье проанализированы методы диагностики состояния пациента по биологически активным точкам, особое внимание уделено одной из главных проблем контактных методов, - проблеме достоверности диагностики; выбран предпочтительный метод измерений. Цель исследования состоит в выявлении параметров нагрузки, соответствующих наилучшей достоверности диагностики. Для достижения поставленной цели определено максимальное отклонение установившейся частоты автогенератора при различных изменениях параметров нагрузки, определяемых биологически активными точками. В результате расчетов сделан вывод о влиянии отклонения установившейся частоты автогенератора на достоверность диагностики. Кроме того, выяснилось, что изменение емкости может быть более информативным, чем изменение сопротивления, что обусловлено большим значением динамического диапазона изменения частоты автогенератора.
Ключевые слова: автогенераторный метод, диагностика по БАТ, установившаяся частота автогенератора, колебательный контур, динамический диапазон, достоверность диагностики
05.11.17 - Приборы, системы и изделия медицинского назначения
Предлагается развитие метода электрохимической импедансной спектроскопии в области высокочастотных сигналов при помощи амплитудно-фазового подхода к анализу параметров биологических датчиков различной природы. В отличие от стандартных высокочастотных аналоговых интерфейсов систем электрохимической импедансной спектроскопии на основе квадратурной демодуляции использование пикового и фазового детекторов позволяет улучшить основные метрологические показатели, равно как и упростить аналоговый интерфейс при широкой полосе частот сигнала опроса биологических датчиков. Рассмотрено схемотехническое проектирование фазового детектора, как части общей системы, на компонентах технологического процесса TSMC 0.35um SiGe. Ключевой особенностью данного блока является предельное быстродействие за счёт отказа от обратных связей. Большой диапазон выходных напряжений и малая скорость их изменения позволяет использовать стандартные модули ввода аналоговых величин для ввода сигналов фазового детектора в ЭВМ для последующей цифровой обработки. Итоговая точность определения фазы сигнала биологического датчика сохраняется на приемлемом уровне за счёт введения в базовую схему дополнительных элементов и представленных в работе цифровых алгоритмов корректировки результатов. Показанный вариант проведения корректировки обладает иммунитетом к нелинейностям выходной характеристики фазового детектирования при больших отклонениях фазы сигнала биологического датчика. Использованный при проектировании техпроцесс относится к классу экономичных, что позволяет потенциально удешевить производство и внедрение в массовое применение систем электрохимической импедансной спектроскопии.
Ключевые слова: биологический датчик; импедансная спектроскопия; фазовый детектор; квадратурное представление сигнала, цифровая коррекция, алгоритм обработки данных, SiGe-технология, система на кристалле, СВЧ диапазон, аналоговый интерфейс
05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
В статье рассматривается проблема решения минимаксной задачи, характерной для теории расписаний. В качестве возможного метода решения данной задачи рассматривается модифицированная модель Голдберга, являющаяся одной из разновидностей генетических алгоритмов. Описывается сравнение эффективности работы данной модели на основе оценки точности полученных результатов при использовании стандартного кроссовера, для различных видов мутаций и параметров генетического алгоритма.
Ключевые слова: одноточечный кроссовер, генетический алгоритм, модифицированная модель Голдберга, мутация, минимаксная задача, теория расписаний, элитная особь, особь, поколение
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведено экспериментальное исследование двух экземпляров малошумящих усилителей диапазона 1,5 – 2,0 ГГц. Получены следующие результаты: коэффициент усиления меняется от 24 до 37 дБ в диапазоне частот; максимальная выходная мощность составила не менее 10 мВт (10 дБм); точка компрессии в 1 дБ достигается при входной мощности минус 16 дБм. Для иллюстрации результатов измерений приведены две амплитудно-частотные характеристики и амплитудная характеристика второго экземпляра. Основным элементом исследованного усилителя является микросхема типа MAAL-007304.
Ключевые слова: Усилитель мощности СВЧ, дециметровые волны, амплитудно-частотная характеристика, эксперимент, микросхема
Проведен обзор серийных детекторов СВЧ фирмы АЭРОФЛЕКС. Рассмотрены параметры 116 моделей детекторов. Отмечены особенности продукции фирмы АЭРОФЛЕКС, в том числе широкий частотный диапазон, высокая чувствительность, жесткие условия эксплуатации, разнообразие конструктивного исполнения, в том числе коаксиального и полоскового типа.
Ключевые слова: детектор, чувствительность по напряжению, тангенциальная чувствительность, коэффициент стоячей волны, неравномерность передаточной характеристики, смещение, защита от перегрузки