ivdon3@bk.ru
В статье рассматриваются концептуальные и практические направления применения BIM-технологий при выполнении работ по обследованию и восстановлению зданий и сооружений, пострадавших в результате чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, а также при моделировании последствий стихийных бедствий или техногенных катастроф. Отдельно рассмотрены способы применения программных комплексов BIM при пожарах, землетрясениях, наводнениях, подтоплениях, а также при организации эвакуации людей и оценке поврежденных конструкций зданий.
Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, восстановление объектов, BIM-технологии, техногенные катастрофы, стихийные бедствия, обследование зданий
Для моделирования динамики изменения уровня в расширителе продувки парогенератора (РП ПГ) и поддержания его в установленных пределах в среде динамического моделирования технических систем SimInTech составлены теплогидравлическая схема и математическая модель системы автоматического регулирования уровня с регулятором на базе нечеткой логики. Техническая реализация регулятора уровня в РП ПГ представлена на платформе типовых программно-технических средств (ТПТС–ЕМ), используемых в качестве средств низовой автоматики для управляющих систем в автоматизированных системах управления технологическим процессом АЭС с водо-водяным энергетическим реактором с номинальной электрической мощностью 1000 МВт (ВВЭР–1000).
Ключевые слова: реактор, продувка, парогенератор, коррозия, эрозия, износ, теплоноситель, расширитель продувки, регулятор, модель, нечеткая логика, уровень, давление, расход
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.9 - Ядерные энергетические установки, топливный цикл, радиационная безопасность
Статья посвящена анализу методов погружения шпунта при возведении берегоукрепительного сооружения в условиях плотной городской застройки. В работе рассматриваются четыре метода: забивка, вибропогружение (при необходимости с применением лидерного бурения), вдавливание, виброударный. Приведены сравнительные характеристики вышеуказанных методов погружения. Делается заключение, что в условиях плотной городской застройки: а) наименее предпочтительным является метод забивки, вследствие сильного шумового загрязнения и негативно влияния на фундаменты в близи места производства работ; б) при наличие плотных грунтов методы вдавливания или вибропогружения не подходят, а следует применять виброударное погружение; в) при наличии слабых грунтов возможно применение как метода вдавливания, так и вибропогружения; г) в условиях ограниченной строительной площадки, лучшим метод погружения может стать вибропогружение. Итогом работы является создание алгоритма выбора метода погружения шпунта для берегоукрепления с неоднородными грунтами.
Ключевые слова: погружение шпунта, методы погружения, лидерное бурение, берегоукрепление, плотная городская застройка
Донные осадки (ДО) представляют собой среды, в которых могут присутствовать как продольные, так и сдвиговые акустические колебания. Наличие нескольких компонент скорости в донных осадках дает возможность возбуждения различного типа волн как продольных, так и сдвиговых. В данной работе проанализированы методы возбуждения, генерации и приема сдвиговых волн разностной частоты (ВРЧ) создаваемых параметрическими системами в ДО в режимах локации. Представлен анализ их работы в ДО, и даны их сравнительные характеристики по сравнению с возбуждением, формированием и распространением поля продольных ВРЧ в ДО. Даны предпосылки к созданию параметрического профилографа работающего с использованием метода возбуждения, генерации и локации сдвиговых волн в сложной многофазной среде «вода-ДО». Представлена структурная схема и описан принцип работы параметрического профилографа на сдвиговых волнах. Показаны достоинства и недостатки данного метода локации. Сделан вывод о возможности создания и рациональном применении систем, работающих на возбуждении сдвиговых волн.
Ключевые слова: параметрическая антенна, донные осадки, сдвиговые волны, волны разностной частоты, параметрический профилогаф
Йеменские города отличаются древней историей и богатыми традициями в области организации городских рекреаций, которые недостаточно изучены и поэтому не применяются в современной планировке городов. Рассматриваемая концепция рекреационного каркаса Саны разрабатывалась на основе данных комплексного системного анализа планировочной структуры города, выявления национальной идентичности структуры озеленения Йемена, интегрирования климатических, дендрологических и ландшафтных условий, а также социальных факторов, оказывающих влияние на организацию городских рекреаций Саны. Основываясь на данных анализа и выявленных архитектурно-планировочных возможностях, были предложены ключевые принципы организации «зеленого» рекреационного каркаса города Саны.
Ключевые слова: градостроительство, городское озеленение, устойчивое развитие города, ландшафтное проектирование, городская среда, реконструкция
2.1.13 – Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов
В работе предложена модель контура с пульсирующей циркуляцией жидкого теплоносителя для охлаждения масляного трансформатора и исследована зависимость коэффициента теплопередачи от частоты пульсации жидкости в нагреваемом контуре. В результате проведенных экспериментов установлено, что амплитуда давлений остается практически неизменной до частоты 0,45 Гц, затем резко уменьшается и при частоте 0,9 Гц составляет примерно 12,5 кПа. Также установлено, что в нагреваемом контуре (1 контур) разность температур превышает разность температур в греющем контуре (2 контур), что связано с тем, что скорость течения жидкости в греющем контуре превышает скорость течения в нагреваемом контуре. Проведенный теоретический расчет показал, что в предложенной модели коэффициент теплопередачи достигает максимума при частоте пульсации 0,6 Hz и составляет 133,675 Вт/м2К .
Ключевые слова: энергоэффективность, масляный трансформатор, рекуперация тепла, теплообменник, охлаждение трансформатора
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы
В статье рассмотрен потенциал загрязнения атмосферы по сочетанию определенных среднегодовых значений микроклиматических параметров и диапазону их изменения. При построении исследовательских моделей различных масштабов используются численные методы решения уравнения турбулентной диффузии. Важное место среди них занимают методы покомпонентного расщепления. С их помощью можно решать не только прямые, но и обратные (сопряженные) задачи. Представленная программа позволяет по данным об источниках выбросов примесей и условиях местностей рассчитать разовые концентрации примесей при различных метеорологических условиях и предусматривает возможность построения топоосновы расчетной площадки.
Ключевые слова: микроклиматические параметры, загрязнение, приземные концентрации, топоосновы расчетной площадки, методы покомпонентного расщепления
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Поиск и определение количества биоресурсов – актуальная задача, как с точки зрения продовольственной безопасности РФ, так и с точки зрения экологии. Большинство биоресурсов в океане концентрируется в мелководных зонах (на глубинах от 1 до 200м). В работе приведены результаты разработки параметрического гидролокатора траверзного обзора для поиска биоресурсов на мелководье. Сделан расчет энергетической дальности действия параметрического гидролокатора траверзного обзора. Приведены натурные морские испытания разработанного макета гидролокатора траверзного обзора в Таганрогском заливе Азовского моря (условия мелководья). Средняя глубина полигона составляла 2,2 метра. Рассмотрена осциллограмма строки записи эхограммы при определении максимальной дальности обнаружения цели на мелководье (отраженный сигнал от цели на расстоянии 1100 м) и эхограмма от цели, которая удаляется от антенны гидролокатора траверзного обзора на расстояние до 800 м. Сделаны выводы о перспективности применения параметрических гидролокаторов траверзного обзора для поиска рыбных скоплений на мелководье.
Ключевые слова: траверзный обзор, параметрический гидролокатор, поиск биоресурсов, мелководье, энергетическая дальность действия
В статье предлагается методика оптимизации трехгранных решетчатых башенных сооружений по критерию минимума массы с учетом ограничений по прочности, предельной гибкости элементов, устойчивости, а также отсутствию резонансного вихревого возбуждения. Рассматривается решетчатая башня с поперечным сечением элементов в виде круглых труб, состоящая из двух секций. Варьируемыми параметрами выступают ширины башни, высота нижней секции, внешние диаметры поперечного сечения элементов, количество панелей в нижней и верхней секциях. Решение задачи нелинейной оптимизации выполняется в среде MATLAB. Для решения задачи нелинейной оптимизации используется метод суррогатной оптимизации. В начальном приближении масса башни составляла 2 т. В результате оптимизации массу удалось снизить более чем в 2 раза.
Ключевые слова: решетчатые башни, метод конечных элементов, суррогатная оптимизация, резонансное вихревое возбуждение
Исследовано влияние содержания цеолитной составляющей в составе кобальтовых катализаторов синтеза углеводородов на их физико-химические свойства. Катализаторы получали методом пропитки цеолитсодержащего носителя с последующей термообработкой. Полученные образцы с концентрацией цеолита ЦВМ 30-70 % охарактеризованы методами БЭТ, ТПВ, ТПД Н2. Результаты анализа показывают, что повышение концентрации цеолитной составляющей катализатора способствует увеличению удельной поверхности, дисперсности и снижению температуры восстановления нанесенного кобальта.
Ключевые слова: нанесенный катализатор, кобальт, цеолит, дисперсность, удельная поверхность, активный компонент, синтетическое топливо, степень восстановления
В работе рассматриваются теоретические исследования деформированного состояния нагельного соединения с когтевыми шайбами в конструкциях из ЛВЛ (от англ. LVL – Laminated Veneer Lumber). Разработана математическая модель снеговой нагрузки. Приводится методика теоретических вычислений ползучести от действия периодической нагрузки на основе ранее выполненных экспериментов.
Ключевые слова: когтевая шайба, ЛВЛ, соединение, деформация, математическая модель, нагрузка, уравнение регрессии, влажность, ползучесть
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Целью натурных исследований в условиях действующего трубоэлектросварочного производства являлось получение необходимого объема фактических данных, характеризующих особенности образования аэрозольных выделений, их локализации и очистки. При этом, рассматривались три основные группы факторов: технологических – уточняющих особенности технологического процесса производства труб; режимно-технологические – отражающие мощность, цикличность и состав аэрозольных выделений; аэродинамики функционирования вентиляционных систем локализации, отвода и очистки выбросов.
Ключевые слова: установки плазменной резки и сварки труб, газовоздушная смесь, дисперсностный состава пыли, замерное сечение, плотность пыли, концентраций газовых примесей
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье представлены результаты исследования фотоэлектрического отклика кобальтсодержащей сегнетоэлектрической керамики ВРТС ((1-x) Ва0,95Pb0,05TiO3+xCo2O3), находящейся под воздействием излучения оптического диапазона при комнатной температуре. Перед подачей светового излучения на ячеистый электрод керамического образца, в течение 0,5 минут фиксировали нулевое значение тока при отсутствии освещения. Затем, воздействуя излучением, фиксировали фотоотклик в течение времени до момента, когда его значение оставалось постоянным и далее выключали световой поток. Показано значительное влияние концентрации оксида кобальта на величину фотовольтаического тока, проявляющееся в уменьшении величины стационарного тока с ростом содержания примеси оксида кобальта. Предполагается, что возможной причиной уменьшения стационарного тока являются глубокие ловушки зарядов, что обусловлено ростом концентрации кобальта в керамике. Установлено влияние длины волны падающего излучения, а также фактора старения на фотоэлектрический отклик для керамики с наибольшей концентрацией оксида кобальта.
Ключевые слова: cегнетокерамика, титанат бария, оксид кобальта, легирование, фотовольтаический ток, фотоотклик, ловушки зарядов, световое излучение
Рассмотрено регулирование напряженно-деформированного состояния плиты перекрытия с целью выбора оптимального конструктивного решения каркаса уникального здания. Предложено три варианта конструктивных решений с варьированием армирования плиты и сечений вертикальных элементов каркаса. Численный эксперимент выполнен методом конечных элементов с использованием программного комплекса Лира-САПР. Для повышения точности полученных результатов произведены расчеты с учетом нелинейной работы материалов. Расчетная модель плиты перекрытия включает в себя физически нелинейные оболочечные конечные элементы. Нелинейные загружения моделировались с учетом ползучести бетона. По результатам проведенных расчетов выполнен анализ прогибов плиты перекрытия и расхода материалов. Численный эксперимент позволил предложить целесообразное конструктивное решение по каркасу уникального здания.
Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, метод конечных элементов, уникальное здание, физическая нелинейность, закон деформирования, каркас здания
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
В статье приведены результаты исследования физико-химических и каталитических свойств кобальтовых катализаторов на смешанном цеолитсодержащем носителе. Образцы катализаторов, содержащие 10 % кобальта и от 30 до 70% высококремнеземного цеолита ЦВМ, были приготовлены методом пропитки с последующей термообработкой. Для исследования физико-химических свойств катализаторов использованы методы ИК-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) в сочетании с энергодисперсионным анализом (ЭДС). Каталитические свойства исследовались в реакторе с неподвижным слоем при температуре 240 °С, давлении 20 МПа, объемной скорости газа (ОСГ) 1000 ч-1, Н2/СО = 2. В результате ИК-спектроскопии обнаружено присутствие функциональных групп Si–O, Al–OH, Co–O и др., изображения СЭМ-ЭДС подтвердили равномерный характер распределения кобальта на поверхности катализаторов. Установлены зависимости каталитических характеристик в зависимости от содержания цеолита, максимальная активность зафиксирована для образца, содержащего 70% цеолита ЦВМ.
Ключевые слова: катализаторы, синтез Фишера-Тропша, кобальт, цеолит, носитель, ИК-спектроскопия