Инженерное дело. Техника

В пособии изложены теоретические сведения о болотах, болотной растительности, составе и свойствах торфяных грунтов, методы их исследований, прогнозирования и классификации, применении характеристик состава и свойств при расчётах торфяных оснований при проектировании сооружений. Пособие создается в связи с актуализацией нормативных документов и применением в практике проведения изысканий новой техники и оборудования.

Даются основные сведения по разделу дисциплины «Теории упругости», связанные с расчетами прямоугольных пластин на изгиб. Изложение теоретического материала сопровождается подробными объяснениями и примерами расчетов.

Статья содержит не столь широко известные данные, взятые из литературных источников, о потенциальной возможности увеличения трения шины на льду при динамическом нагружении шины крутящим моментом. Проведены экспериментальные и аналитические исследования трения резины по льду и представлена идентификация динамического потенциала шины на ледяной поверхности.

Рассмотрены результаты экспериментальных исследований макетных снарядов с элементами заряда твердого топлива в условиях импульсного воздействия артиллерийского выстрела. Скорости снарядов варьировались в диапазоне значений числа Маха 0,5…3, использовались заряды различных топливных составов и формы. Установлено, что при определенных уровнях нагрузки некоторые оригинальные топливные составы разрушаются. Приведены рекомендации по применимости рассмотренных составов и обоснованы требования по коррекции механических свойств новых твердых топлив.

Создание многокомпонентных газовых сред широко применяется для приготовления эмульсий и суспензий и получения гомогенных сред с контролируемой концентрацией. В данной статье дана оценка перспектив их использования, проблемы разработки смешивающих устройств. Приведен пример схемы системы смешения в вихревом потоке. Представлены схема и методика проведения эксперимента по оценке эффективности данного устройства. Разработана математическая модель для проведения численных расчетов с распределенными параметрами для определения характера течения в устройстве вихревого смешения.

Проведены исследования в области разработок систем кондиционирования воздуха легких самолетов и вертолетов, предложена концепция систем кондиционирования воздуха для таких летательных аппаратов. Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании макета и опытного образца системы кондиционирования воздуха легких самолетов и вертолетов на стадиях разработки технических предложений, эскизного и технического проектирования.

В учебном пособии рассмотрены приемы проектирования такого инженерного сооружения, как автомобильная дорога с учетом строгого соблюдения законов об охране земель и условий по минимальному ее изъятию.

Шумоподобные сигналы широко применяются для передачи полезной информации и обеспечения синхронизации. Представляет интерес разработка метода декодирования широкого класса шумоподобных сигналов, формируемых комбинированием нескольких исходных компонентных М-последовательностей по тому или иному правилу. Проведенные исследования основаны на положениях теории полей Галуа и на структурных свойствах шумоподобных сигналов. Показано, что разложение комбинированных кодовых последовательностей на компоненты возможно путем решения системы уравнений, связывающих между собой координаты элементов поля Галуа и входные символы декодируемой кодовой последовательности.

Определена оптимальная с позиции расхода энергии траектория управляемого движения электрически заряженных масс в электромагнитном пространстве, что позволяет расширить имеющиеся представления о возможных оптимальных перемещениях в гравитационных и электромагнитных полях и закладывает математические основы для реализации в будущем сверхдальних и сверхбыстрых полетов в космосе.

Рассмотрена задача идентификации параметров маневра космического аппарата на основе обработки данных оптических измерений. Сложность этой задачи определяется большой длительностью работы двигателей и создаваемыми малыми ускорениями. Решена задача разделения интервала наблюдений на участки «пассивного» движения и определения параметров орбиты на них, оценены интервалы включения и выключения двигателя малой тяги, уточнены создаваемые двигателем ускорения. Предложенный алгоритм решения задачи используется при обработке результатов измерений Научной сети оптических инструментов для астрометрических и фотометрических наблюдений.

Исследована ионосферная составляющая ошибки дальномерных траекторных измерений космических аппаратов. Построена реконструкция полной электронной концентрации ионосферы на основе измерений наземной сети GPS-приемников. Разработаны алгоритмы моделирования ионосферной составляющей ошибки на основе построенной реконструкции. Проведено сравнение результатов моделирования этого параметра с его измеренным значением.

Предложен метод имитации псевдослучайных сигналов с энергетическими характеристиками, инвариантными к обобщенному временному сдвигу в системах счисления с переменным основанием, использующий каноническое и спектральное представления случайных процессов в базисе обобщенных функций Крестенсона и приводящий к эффективным алгоритмам имитации различной вычислительной сложности.

Методические указания включают основные темы курса «История науки и техники», вопросы для контроля, темы рефератов, задания для самостоятельной и практической работы и рекомендуемую литературу.

Предлагается новый виброакустический метод измерения износа режущего инструмента с использованием трехтактного интегрирования для станков с числовым программным управлением. Виброакустическое устройство, основанное на этом методе, позволяет повысить точность измерения состояния режущей кромки инструмента за счет подавления помех двух некоррелированных между собой частот. Интегрирование производится за два равных первых такта, длительность которых кратна периоду первой сетевой помехи.

Приведены исследования характера переходных процессов при управлении инерционными объектами с запаздыванием. Экспериментально определены параметры переходных процессов и степень их влияния на величину инерционного роста регулируемой величины при воздействии на объект одиночным импульсным сигналом. Предложена зависимость для определения величины инерционного роста от выявленных параметров.

Показано, что при определенного вида намеренно создаваемом неоднородном охлаждении можно не только количественно, но и качественно изменять эпюру остаточных радиальных напряжений. Предложено использовать неоднородное температурное поле как управляющий фактор, регулирующий величину и кинетику остаточных напряжений.

Описана цифровая система фазовой синхронизации с равномерной дискретизацией и аналогово-цифровым преобразованием до петли фазовой автоподстройки. На основе метода D-разбиения определены области асимптотической устойчивости рассматриваемой системы третьего порядка. Выявлены области значений параметров k[1], k[2], k[3], при которых все корни характеристического уравнения линейного приближения рассматриваемой дискретной нелинейной системы на комплексной плоскости находятся внутри единичной окружности.

Изучено влияние нагрузки на гармонический состав тока и напряжения в основной сети электроснабжения. Выявлены источники, которые вызывают искажение кривых тока и напряжения, и получены соответствующие гармонические спектры.

Предложен метод расчета операционных усилителей на основе использования топологических графов, что позволяет резко сократить объем вычислений за счет перехода от принципиальных электрических схем узлов средств измерений непосредственно к графам и к функциям преобразования.

Представлены результаты исследования характеристик режущего инструмента, модифицированного воздействием низкотемпературной плазмы, позволившие определить условия для его наиболее эффективного практического использования.

Проведено исследование погрешностей селектора октантов, входящего в структуру АЦП сигналов синусно-косинусного вращающегося трансформатора. Изложены основные принципы и особенности работы селектора октантов. Получены и представлены аналитические зависимости погрешностей. Даны рекомендации по использованию данных зависимостей при метрологическом обеспечении производства. Предложен способ повышения точности работы селектора октантов.

Рассмотрены тензопреобразователи давления на основе керамики и полупроводникового чувствительного элемента со структурой кремний на сапфире. Проведены исследования нелинейности и вариации выходного сигнала, температурного дрейфа керамических преобразователей с использованием различных видов керамики. Температурная погрешность керамических тензопреобразователей оказалась существенно ниже, чем у серийно выпускаемых преобразователей давления, а точности керамических и серийно выпускаемых тензопреобразователей сравнимы.

Рассматриваются вопросы измерения частоты сетевого напряжения по трем мгновенным значениям при наличии высших гармоник. Построена модель измерения частоты сетевого напряжения в системе MathLab. Сделаны выводы о возможности применения метода на практике.

На основе метода D-разбиения, модернизированного применительно к анализу дискретных систем, получены и проанализированы общие условия асимптотической устойчивости дискретных систем синхронизации (N+2) -го порядка, в которых моменты выделения сигнала, содержащего информацию о разности фаз, и формирования на его основе выходного сигнала фазового дискриминатора разделены интервалом времени (задержкой) длительностью в N тактов дискретизации.

Рассматриваются высокоэффективные способы повышения износостойкости композиционных материалов, полученных микродуговым оксидированием. Приведены сведения о составах электролитов для микродугового оксидирования титана. Даны подробные сведения о влиянии химического состава электролита, состава оксидного покрытия, его микротвердости и дополнительной обработки на износостойкость композиционных материалов.

Изложены экспериментальные результаты исследований собирательной способности диизобутилового дитиофосфината (ДИФ) в сравнении с бутиловым и изобутиловым ксантогенатами, диизобутиловым и дибутиловым дитиофосфатами по отношению к пириту, халькопириту и другим сульфидам. Установлено повышение адсорбции собирателей на пирите в условиях беспенной флотации. При беспенной флотации пирита ДИФ константы скорости адсорбции и константы скорости флотации выше по сравнению с бутиловым ксантогенатом, в отличие от статических условий проведения эксперимента по адсорбции. При флотации соотношение констант скорости флотации ДИФ и бутилового ксантогената составляет 1.19, что согласуется с соотношением констант скорости адсорбции (1.18) в условиях беспенной флотации. Обоснована низкая селективность действия дитиофосфинатов при флотационном обогащении колчеданных медно-цинковых руд.

Обоснован выбор конструкции устройства для уравновешенного герметизатора. Проведены лабораторные исследования различных конструкций синхронизаторов, обеспечивающих совместную работу герметизирующих устройств. Представлены результаты лабораторных исследований режимов работы уравновешенного герметизатора с двумя различными конструкциями синхронизирующих устройств.

Рассмотрены вопросы развития и современного состояния энергетики возобновляемых источников, проанализированы причины бурного роста мощности установок на основе ВИЭ, особенно ветровой и солнечной энергии. Детально проанализирован опыт законотворческой работы по поддержке развития ВИЭ и меры, принимаемые в России. Даются технические схемы и установки по использованию отдельных видов возобновляемой энергии, методики определения их параметров. Учитывая случайно-детерминированный характер прихода энергии ВИЭ, для создания надежной системы энергоснабжения дается классификация видов и методы аккумулирования, а также методы комплексного использования энергии ВИЭ. Подробно рассмотрены наиболее эффективные методы аккумулирования с использованием принципов гидравлического аккумулирования энергии ВИЭ.

Кривые силы света (КСС) светодиодов можно разделить на две обширные группы: КСС ламбертовского типа и КСС в форме крыла летучей мыши. Каждая из этих групп имеет свои собственные характерные особенности и достоинства. Считая каждый отдельный светодиод (СД) точечным источником света с КСС в форме крыла летучей мыши, мы в первом приближении проанализировали светильники, содержащие по несколько расположенных на плоской поверхности СД и предназначенные для требующих равномерной освещенности областей применения, таких как общее освещение. Посредством моделирования и проведенных в первом приближении расчетов мы проанализировали влияние, оказываемое на равномерность освещенности несколькими определяющими форму крыла летучей мыши параметрами (характерный угол, отношение силы света в направлении оптической оси к силе света в направлении характерного угла), и получили оптимизированные с точки зрения обеспечения равномерного общего освещения параметры крыла летучей мыши, причем за основу были взяты высота подвеса светильника с СД и расстояние между СД при различном расположении СД в светильниках (линейные светильники, кольцевые светильники, матричные светильники и т. д. ).

Проведено обследование туннелей автомагистралей с различной ориентацией въездных порталов, цель которого состояла в непрерывном измерении яркости адаптации в подъездных зонах туннелей. Обследовано рабочее состояние туннелей. Оказалось, что использующиеся при проектировании значения яркости адаптации и уточненные результаты измерений практически совпадают для 7-ми туннелей из 10-ти. Для остальных 3-х туннелей расхождение лежит в пределах 20%. Что касается относительной продолжительности работы осветительных установок въездных зон туннелей, то результаты обследования очень близки к оценочным для облачной погоды и не очень близки для ясной погоды. Значения яркости адаптации, используемые при проектировании осветительных установок въездных зон туннелей, должны совпадать со значениями, используемыми для управления этими осветительными установками, и выбор адекватных осветительных приборов должен базироваться на реальных значениях яркости адаптации.

Использование светорегуляторов (темнителей), учитывающих уровень естественного освещения, хорошо известно в проектировании энергоэффективных систем освещения зданий. В настоящей статье анализируется работа автоматических светорегуляторов с фоторезисторным фотодатчиком с учетом базы данных по естественному освещению для Индии. Изучены рабочие характеристики одного из разрабатываемых светорегуляторов при его применении в одной из университетских аудиторий в Колкате (22, 53о СШ, 88, 33о ВД). Для оценки значений опорного напряжения светорегулятора (поддерживающего требуемый средний уровень смешанного освещения в разных зонах рабочей поверхности) при разных уровнях естественного освещения светорегулятор имитировался с помощью подсистемы SIMULINK пакета MATLAB (с использованием некоторых экспериментальных данных). Результаты показали, что смешанная освещенность на рабочей поверхности может поддерживаться на заданном уровне с погрешностью не более + 10 %.

Рассмотрена специфика двух существенно разных методов измерения светового потока источников света со сложным пространственным светораспределением: гониометрического и "интегрирующей сферы". Отмечено, что измерения светового потока источников света гониометрическим методом, считаясь перспективными по точности и "информативности", требуют серьезных затрат времени. Метод "интегрирующей сферы" позволяет проводить измерения светового потока источников света с произвольным светораспределением в пространстве на порядки быстрее, чем гониометрический метод. При использовании в качестве регистрирующего устройства спектрофотоколориметра "ТКА ВД" для определения цветовых характеристик источников света появляется возможность одновременно получать данные о спектральном составе, цветовых характеристиках и световом потоке светодиодов.

Государственная корпорация "Российская корпорация нанотехнологий" (РОСНАНО) учреждена федеральным законом 139-ФЗ от 19 июля 2007 г. для "реализации государственной политики в сфере нанотехнологий, развития инновационной инфраструктуры в сфере нанотехнологий, реализации проектов создания перспективных нанотехнологий и наноиндустрии". Корпорация решает эту задачу, выступая соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом. Финансовое участие корпорации на ранних стадиях проектов снижает риски ее партнеров - частных инвесторов. Корпорация участвует в создании объектов нанотехнологической инфраструктуры, таких как центры коллективного пользования, бизнес-инкубаторы и фонды раннего инвестирования. РОСНАНО выбирает приоритетные направления инвестирования на основе долгосрочных прогнозов развития, к разработке которых привлекаются ведущие российские и мировые эксперты. Статья посвящена одному из важнейших направлений деятельности РОСНАНО - становлению и развитию освещения светодиодами, прежде всего, неорганическими светодиодами.

Приведены результаты исследования изменений светотехнических характеристик семи распространенных моделей компактных люминесцентных ламп со встроенным электронным пускорегулирующим аппаратом и, для сравнения, лампы накаливания общего назначения при снижении напряжения питающей сети до уровня, при котором данная КЛЛ еще продолжает функционировать. Полученные результаты позволяют более осознанно подходить к применению КЛЛ и проводить рекламно-просветительскую работу в пользу них среди населения.

В статье на нескольких примерах, основанных на реальном опыте эксплуатации осветительных установок и собственных исследованиях, показано, насколько может быть полезной информация "из первых рук". При этом в статье лишь фрагментарно рассмотрен вопрос, связанный с влиянием конструктивных особенностей световых приборов на их тепловой режим и эксплуатационные свойства.

Описаны исследования методами расчетного и экспериментального моделирования эффективности горизонтальных полых световодов с коллекторной и выводной панелями лазерной резки как средства естественного освещения.

За последние два года ведущие электроламповые фирмы решали, в основном, тактические задачи, важнейшие из которых заставляют пересматривать некоторые традиционные представления и влияние на общий впечатляющий прогресс мировой светотехники. Рассмотрены основные представленные новинки по отдельным видам источников света: люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, металлогалогенные и натриевые лампы ВД, светодиоды и светотехнические изделия с ними.

В статье обсуждается вопрос: с кем должен быть связан метод измерения зрительных реакций второго порядка: со средним гражданином или с тренированным наблюдателем, хорошо адаптированным к этой зрительной задаче. Демонстрируются некоторые данные, отражающие переходные эффекты обучения зрительному восприятию, собранные в ходе выполнения исследовательской программы, посвященной глобальным зрительным реакциям второго порядка, таким как определение зрительной уравновешенности.

Компактные люминесцентные лампы начали применять для экономичного освещения жилых помещений. В статье представлен проект по управлению энергопотреблением со стороны потребителя на базе 105 квартир с целью определения энергосбережения в жилом секторе Турции.

В статье описаны аспекты восприятия и измерения цвета - физического и психофизического - и разработки интегрального колориметра на основе новой трехцветной колориметрической системы КЗФ.

Настоящая статья посвящена оптимизации интеллектуальной системы управления дорожным освещением с помощью поиска возможных способов использования яркостей дорожного покрытия как управляющего параметра для интеллектуальной системы управления дорожным освещением. Были проведены измерения яркостей дорожного покрытия для изучения влияния различных погодных условий на распределение этих яркостей.

Предлагаемый метод расчета закрытых бактерицидных облучателей для обеззараживания воздушной среды помещений, несмотря на оценочный характер, может сокращать число макетных образцов при разработке этих изделий.

Ситуация в нефтегазовой отрасли постепенно восстанавливается после экономического спада. В статье предлагаются различные прогнозы.

Представлен метод оценки нефтяных запасов, основанный на исторических данных по добыче.

Инновационный способ использования датчиков в забое и реверсивных клапанов газлифта позволил предотвратить возникновение серьезных проблем и, в то же время, утроить добычу из скважин, заполненных водой.

Химическая система изменяет смачиваемость с обеспечением условий промежуточной смачиваемости газом, тем самым ослабляется действие капиллярных сил и усиливается эффект очистки от удержанной воды при низких перепадах давления.

Разработаны два различных типа RFID (высокочастотного идентифицирующего интервала) : индуктивные и емкостные.

Опыт России в области применения новых альтернативных систем для бурения скважин.

О реализации в Китае программы по созданию "интеллектуальных" сетей энергоснабжения.

Состояние и перспективы российского рынка беспроводного оборудования обсуждались на партнерской конференции по беспроводным технологиям "БЕСЕДА-15" (БЕспроводные СЕти передачи ДАнных). Впечатлениями о работе юбилейной "БЕСЕДЫ" поделился С. О. Рыбалко, руководитель направления беспроводных технологий компании CompTek, организатора конференции.