ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается метод обнаружения локальных участков со скрытыми дефектами у изделий, длина которых на несколько порядков больше других размеров, при обработке информации от неразрушающего контроля изделия. Для получения необходимой информации используются различные средства интроскопии и излучения разной природы. Обработка информации, получаемой с помощью сканирующего контроля, должна обнаруживать участки с дефектами и определить их природу. Для сравнения различных методов обработки и выбора оптимального способа обработки информации использован метод компьютерного моделирования, с помощью которого выполнена имитация процесс получения информации и ее обработки, что упрощает подбор наиболее подходящего способа обнаружения дефекта. В статье описаны типичные модели принимаемого сигнала и приведены результаты моделирования.
Ключевые слова: дефекты, неразрушающий контроль, протяженные изделия, имитационная модель, скользящее усреднение, временные ряды
2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассматривается процесс подготовки территорий, поврежденных войной к восстановлению и описывается перечень основных работ, которые необходимо провести в поврежденных кварталах, в зависимости от степени их повреждения. Эти мероприятия в статье разделены на две группы: первая-для умеренно поврежденных кварталов, а вторая-для сильно поврежденных кварталов. Комплекс мероприятий в первой группе несколько отличается от комплекса во второй. Например, решение о восстановлении умеренно поврежденных кварталов требует временного усиления и временной защиты поврежденных зданий, в то время как в сильно поврежденных кварталах требуется снос всех зданий. Кроме того, объем работ во второй группе больше по сравнению с объемом в первой из-за необходимости сноса всех зданий, разборки всех наружных сетей и прокладки новых. Однако, преимущества возведения работ в этих кварталах заключаются в том, что можно ускорить работы благодаря разнообразию методов реализации и техники, которая может быть использована.
Ключевые слова: постконфликтное восстановление, разминирование территорий, подготовительные работы, техническое состояние поврежденных зданий
В работе выполнен анализ и показан недостаток технологии ремонта эксплуатационных колонн скважин методом раскатки гофрированного металлического пластыря дорнирующим устройством, заключающийся в преждевременном нарушении герметичности скважины из-за низкой прочности соединения. Предложена технология и гидромеханическое устройство для дополнительного крепления методом радиального выдавливания сферических полостей в металле пластыря. В результате, в сечении крепления возникает сила сопротивления, препятствующая сдвиговым нагрузкам от осевых сил. Прочностные расчеты показали, что для лучшей работоспособности металлического пластыря целесообразно увеличить силу сопротивления сдвигу, путем увеличения числа пуансонов или технологических переходов крепления.
Ключевые слова: обсадная труба, эксплуатационная колонна, герметичность скважины, металлический пластырь, радиальное выдавливание, прочность
1.6.11 - Геология, поиски, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений , 2.1.7 - Технология и организация строительства
Работа посвящена исследованию воздействия электрических импульсов на процессы транспорта цисплатина через плазматическую мембрану. Технические устройства, основанные на применении данной технологии, используются для повышения клеточного поглощения цитотоксических агентов в рамках определенных стратегий лечения рака. В статье представлены результаты математического моделирования, выполненного с использованием компьютерных методов, которые позволяют изучить влияние различных параметров импульсов (амплитуды, длительности, частоты) на эффективность транспорта цисплатина. Проведены численные эксперименты с использованием различных разностных схем и математических моделей, учитывающих физические свойства плазматической мембраны. Полученные результаты позволяют лучше понять механизмы воздействия электрических импульсов на процессы транспорта цисплатина, что может иметь практическое значение для разработки новых методов доставки лекарственных препаратов и лечении рака.
Ключевые слова: математическое моделирование, программный комплекс, электропарация, транспорт циспластина, плазматическая мембрана, вычислительный эксперимент
1.1.10 - Биомеханика и биоинженерия , 1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Ремонтно-реставрационные вяжущие и составы на их основе необходимы прежде всего для ремонта, восстановления и реставрации объектов культурного наследия как Российской Федерации, так и зарубежья. К ним предъявляются особые требования, поэтому проведение сопутствующих инженерно-изыскательских, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ является важным условием для разработки современных научно выверенных, практически проверенных и востребованных на практике ремонтно-реставрационных материалов. Одним из главных условий для практической реализации предполагаемого инвестиционного проекта является наличие в регионе и стране минерально-сырьевой базы. Ресурсный потенциал карбонатных, галогенных и глинистых пород в полном объеме представлен в горной части Чеченской Республики (ЧР). На основе результатов исследовательских и поисковых работ на территории ЧР выделены 6 прогнозных площадей, перспективных на выявление месторождений карбонатного, галогенного и глинистого сырья, в основном в качестве известкового, цементного и многоцелевого назначения. В работе использованы методы аналитических исследований и научных обобщений, экспертных оценок, моделирования процессов и системного анализа. Выполнена классификация неорганических вяжущих веществ, в которую впервые вошли органо-неорганические вяжущие и добавки в ремонтно-реставрационные вяжущие вещества и составы. В результате поисковых исследований предложено производить ремонт, восстановление и реставрацию памятников истории и культуры с применением разработанных в КНИИ имени Х.И. Ибрагимова РАН современных технологий и материалов для ремонтно-реставрационных работ. Для оценки и корректировки научной проблемы, связанной с разработкой ремонтно-реставрационных вяжущих и ремонтно-реставрационных составов, выполнен обзор исторического опыта. Разработана концепция развития нового научного направления «Высокопрочные композиционные материалы на основе известковых (гидравлических и гидратных), гипсовых (гипсовых и ангидритовых) и магнезиальных вяжущих веществ для ремонта и реставрации памятников культурного наследия».
Ключевые слова: ремонтно-реставрационные вяжущие, ремонтно-реставрационные составы, известь гидравлическая, известь гидратная, гипс, ангидрит, доломит, магнезиальные вяжущие, карбонизация, декарбонизация, карбонатное сырье, цементное сырье, глины, известняки
Статья посвящена моделированию подогрева мазута с помощью импульсного потока течения жидкости в программном модуле SolidWorks Flow Simulation. В дальнейшем использование данного технологического решения может рассматривать целый ряд отраслей в РФ и за рубежом. Целью данной статьи является описание результатов компьютерной модели исследуемого технологического процесса. Компьютерный расчет модели подогрева мазута с помощью импульсного потока позволяет оценить эффективность процесса и определить оптимальные параметры для достижения максимальной эффективности. Что поможет снизить затраты на подогрев мазута и повысить эффективность работы промышленного оборудования предприятий.
Ключевые слова: мазут, масло, теплоноситель, ударный узел, мембранный насос, импульсный поток, турбулентный режим, кавитация, SolidWorks Flow Simulation
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.3 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Представлены исследования, направленные на управление структурообразованием, регулирование состава и свойств вспучивающихся огнезащитных композитных покрытий (огнезащитных композитов) для обеспечения огнестойкости строительных конструкций. В работе на основе топологического анализа и моделирования структурообразования оптимизирован компонентный состав шунгита в огнезащитных композитах с требуемыми теплофизическими и прочностными характеристиками. Экспериментально установлена взаимосвязь структурных характеристик, изменения минерально-фазового состава и свойств огнезащитных композитов при высокотемпературном воздействии. Расчетно-аналитическим методом установлена эффективность огнезащитных композитов для повышения огнестойкости железобетонных конструкций. Полученные данные позволили развить представления о механизме структурообразования при взаимодействии частиц шунгита во вспучивающейся цементной системе при высокотемпературном нагреве и обоснованно подойти к созданию эффективных огнезащитных композитов для огнестойких строительных конструкций
Ключевые слова: огнезащитные композиты, вспучивающиеся покрытия, шунгит, гранулометрия компонентов, оптимизация состава, моделирование структуры, структурообразование композитов, минерально-фазовый состав, свойства композитов, огнестойкость конструкций
Заболевания сердечно-сосудистой системы основная причина смертности населения планеты. Основным способом диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы является снятие электрокардиограммы пациента. Автоматическая обработка сигналов электрокардиограммы позволит врачам своевременно выявить кардиологические проблемы пациента. В данной статье представлен метод вычисления детализирующего вектора для нейросетевой обработки двенадцати канального сигнала электрокардиограммы. Добавление детализирующего вектора к сигналам электрокардиограммы увеличивает точность классификации заболеваний до 87,50 %. Предложенный метод может быть использован для автоматической классификации двух и более канальных сигналов электрокардиограммы.
Ключевые слова: электрокардиограмма, рекуррентная нейронная сеть, нейронная сеть с долгосрочной короткой памятью, детализирующий вектор, PhysioNet Computing in Cardiology Challenge 2021
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 3.1.20 - Кардиология
В статье рассмотрены возможности внедрения геоинформационных технологий, в том числе высокоточных методов координатно-временного обеспечения, мобильного лазерного сканирования, в производственные процессы проектирования, строительства, эксплуатации, ремонта и диагностики железнодорожной инфраструктуры. Показаны существующие проблемы широкого внедрения технологии мобильного лазерного сканирования применительно к съемкам объектов железной дороги.
Ключевые слова: геоинформационные технологии, высокоточная координатная система ОАО «РЖД», мобильное лазерное сканирование, геодезическое обеспечение
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.9.2 - Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог (технические науки)
Проблема загрязнения атмосферного воздуха пылевыми частицами, наряду с образованием парниковых газов охватывает множество стран мира. Для мониторинга состояния атмосферного воздуха традиционно применяются дорогие, и громоздкие станции мониторинга за которые отвечают государственные организации. Использование недорогих сенсорных датчиков частиц, которые позволят производить измерения в реальном времени на границе санитарно-защитной зоны промышленных предприятий и на территории жилой зоны открывает новые перспективы в области исследования состояния атмосферного воздуха. В настоящее время около 10 тысяч недорогих датчиков функционируют на территории 75 стран мира, что вызывает вовлеченность граждан в сбор данных о состоянии атмосферного воздуха. Представленная технология мониторинга концентрации мелкодисперсных твердых частиц способна заменить традиционный метод измерения, однако остается вопрос ценности получаемых данных с точки зрения их точности. В данной статье рассмотрен фактор, влияющий на отклонение показаний недорогого датчика твердых частиц Nova SDS011. Для этого были проведены испытания датчика в реальных условиях окружающей среды, получены экспериментальные зависимости концентрации пылевых частиц не более 2,5 микрометров в зависимости от влажности.
Ключевые слова: атмосферный воздух, PM2.5, датчик Nova SDS011, концентрация пылевых частиц, станции мониторинга, относительная влажность
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.2.4 - Приборы и методы измерения
Следствиями устоявшегося представления о трещиностойкости железобетонных конструкций являются два типа инженерных расчётов: на образование трещин и на ограничение их ширины раскрытия. Такой взгляд основывается на определенных допущениях (в статье рассмотрено семь наиболее значимых), с одной стороны, упрощающих расчёт до возможности его выполнения «вручную», с другой стороны - пренебрегающих какими-то реальными физическими процессами, происходящими в железобетоне под нагрузкой. Допущения можно разделить на две группы: а) физические – первичные допущения, связанные с упрощением либо полным пренебрежением некоторыми реальными физическими процессами, происходящими в железобетоне под нагрузкой; б) модельные – вторичные допущения, связанные с математическим описанием работы железобетона с учётом упрощений из предыдущего пункта «а». На первом этапе исследований подробно рассмотрены допущения первой группы. Для их уточнения и повышения достоверности и объективности получаемых ре-зультатов расчёта трещиностойкости представлен формальный алгоритм построения альтернативных моделей железобетона. Его суть - в интеграции моделей механики разрушения и теории накопления повреждений.
Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.9 - Строительная механика
В статье рассмотрены примеры мониторинга атмосферного воздуха в линейных и компактных городах. Рассмотрены вопросы загрязнения атмосферного воздуха, приведены примеры компонентов загрязняющих веществ, поступающих от стационарных и передвижных источников. Проведен анализ системы мониторинга городов с различной градостроительной планировкой.
Ключевые слова: линейный город, компактный город, магистраль, загрязнение, мониторинг, посты мониторинга, автотранспорт, загазованность, выхлопные газы
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
поддержание оптимальной возрастной структуры лесного фонда является важным фактором в использовании лесных ресурсов. Цель данного исследования состояла в анализе возрастной структуры лесного фонда эксплуатационных лесов Республики Карелия. Для этого для 17 центральных лесничеств региона исследования были собраны данные о возрастной структуре лесного фонда по группам пород. Источниками данных являлись документы лесного планирования. Результаты исследования показали, что в Республике Карелия преобладают хвойные леса. Лиственные породы деревьев более широко представлены в южной части исследуемого региона. Лиственные и хвойные леса имеют разную возрастную структуру. Преобладают молодняки, спелые и перестойные насаждения. При этом молодняки преимущественно представлены лесами хвойных пород. Небольшая доля приспевающих древостоев является одной из фундаментальных проблем исследуемого региона, так как способствует сдерживанию увеличения объемов лесозаготовок.
Ключевые слова: лесные ресурсы, лесозаготовки, возрастная структура, хвойные породы, лиственные породы, приспевающие леса
2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации , 4.1.6 - Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация
Рассматривается автоматический подбор коэффициентов ПИД-регуляторов двигателей квадрокоптера на основе 3D-модели. Данный подбор стал возможен благодаря рассмотренному в статье методу экспорта 3D-модели квадрокоптера, созданной в CAD-системе Solidworks, в среду Matlab/Simulink, а также с дальнейшим применением библиотеки SimMechanics. Для подбора коэффициентов в проекте Simulink также была реализована система управления квадрокоптером, сигналы с которой поступали на двигатели в соответствии с их физическим расположением. Результатом статьи является визуализация полета 3D-модели квадрокоптера с системой управления, реализованной в Simulink.
Ключевые слова: solidworks, matlab, simulink, квадрокоптер, бпла, пид, simmechanics
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе рассмотрена модель мультиапертурного датчика волнового фронта для системы активного управления лазерным пучком. Предложена стратегия восстановления фазы, на основе итерационного алгоритма обработки оптических изображений Гершберга–Сэкстона. Проведено экспериментальное исследование по восстановлению фазовой информации с помощью указанного метода. Для этого была разработана модель семиканальной лазерной системы с различным фазовым сдвигом.
Ключевые слова: мультиапертурные лазерные системы, датчик волнового фронта, алгоритм Гершберга–Сэкстона, физическое моделирование, восстановление изображений
1.3.6 - Оптика , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации