Аннотации и ключевые слова

Механика

Коровайцева Е. А.

В работе предложен модифицированный вариант разрешающих соотношений теории мягких оболочек, построенных в [1, 2], отличающийся большим удобством для численной реализации. Рассмотрены как уравнения теории больших деформаций, так и уравнения технической теории мягких оболочек. Методика построения разрешающих соотношений аналогична указанным работам. Введены функции обобщенных усилий, позволяющие сформулировать уравнения теории мягких оболочек в форме, применимой при формализации краевых задач. Построенные соотношения не претендуют на принципиальность изменений или уточнений, однако в отличие от известных могут быть приведены к нормальной форме Коши, удобной для применения численных методов непосредственного интегрирования и привлечения стандартных приемов решения плохообусловленных краевых задач.

Ключевые слова: мягкие оболочки, большие деформации, техническая теория мягких оболочек, уравнения в нормальной форме Коши

Пхон Х. К., Сысоев Е. О., Кузнецов Е. А., Мин К. Х.

В статье рассматривается методика прогнозирования долговечности трубопроводов при воздействии малоцикловых нагрузок при различных траекториях нагружения в двумерном пространстве напряжений при плоском напряженно-деформированном состоянии с использованием метода акустической эмиссии. Проблема определения долговечности трубопроводов высокого давления зависит от накопления опасных повреждений в конструкционном материале трубопроводов в результате пластических деформаций накопленных от малоцикловых нагружений, которые характеризуются высокими напряжениями, различными формами цикла и траекториям нагружений. Оценка остаточного ресурса действующих трубопроводов в настоящее время базируется на основе последних достижений в области механики разрушения, металловедения, неразрушающих методов контроля, действующих расчетных норм на прочность и условий фактической эксплуатации. При этом существующие методы не учитывают эволюцию микроструктуры конструкционного материала в реальном времени. Учесть преобразование микроструктуры конструкционного материала в режиме реального времени и спрогнозировать остаточный ресурс позволяет применение метода акустической эмиссии.

Предложенная в статье методика позволяет значительно сократить количество лабораторных испытаний для прогнозирования долговечности трубопроводов высокого давления при воздействии малоцикловых нагрузок при различных траекториях нагружения.

Ключевые слова: долговечность, малоцикловые нагружения, плоское напряженно-деформированное состояние, траектория нагружения, трубопроводы высокого давления, акустическая эмиссия

Хатунцева О. Н.

Данная работа продолжает цикл публикаций автора, посвященных решению гидродинамических задач, допускающих аналитический подход к их рассмотрению. В работах [17-18] исследованы возможности применения метода «разрывных функций» для теоретического определения критических значений числа Рейнольдса ламинарно-турбулентного перехода в задаче Хагена-Пуазейля и в плоской задаче Куэтта. Метод может быть применен в тех случаях, когда существуют различные функции, характеризующие разные физические процессы, например, ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости, а также осуществляется скачкообразный переход от одного физического процесса к другому. В задаче Хагена-Пуазейля и в плоской задаче Куэтта удалось аналитически определить функции, описывающие квазистационарный турбулентный и стационарный ламинарный режимы течения. Решения этих задач удалось найти за счет учета в уравнениях Навье-Стокса производства энтропии, обусловленного возбуждением стохастических пульсаций в потоке жидкости. Аналогичный подход для определения профилей скорости, как в ламинарном, так и в турбулентном потоках, был применен в работе [19] при решении плоской задачи Пуазейля. Данная работа посвящена определению критического значения числа Рейнольдса с помощью метода «разрывных функций» в плоской задаче Пуазейля. Найдено критическое значение числа Рейнольдса, при котором возможен переход от ламинарного к турбулентному режиму течения. Приведено сравнение результатов с имеющимися экспериментальными данными.

Ключевые слова: турбулентность, плоское течение Пуазейля, критическое значение числа Рейнольдса, стохастические системы, плотность вероятности

Загордан А. А., Загордан Н. Л.

Рассматриваются связанные через опору – «пилон – несущий винт» изгибные колебания лопастей несущего винта вертолета, как естественно закрученных стержней, в плоскости тяги и плоскости вращения. Представлена общая система уравнений колебаний для динамической системы «несущий винт – опора», расчетные резонансные диаграммы несущего винта с соответствующими амплитудно-частотными характеристиками в виде зависимостей изменения коэффициентов динамичности по частоте для нагрузок, проходящих на вал несущего винта.

Для преобразования системы линейных интегро – дифференциальных уравнений с частными производными и периодическими коэффициентами, описывающими совместные изгибные колебания лопастей несущего винта и втулки несущего винта на упруго-демпфирующей опоре, в систему обыкновенных дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами использован метод Бубнова-Галеркина. Также показано преобразование исходных обобщенных координат, описывающих колебания каждой отдельной лопасти во вращающейся системе координат, в специальные обобщенные координаты, описывающие совместные колебания всех лопастей несущего винта.

Для анализа получаемых результатов расчетов на вынужденные колебания и сопоставления с экспериментальными данными записей вибраций на вращающихся частях втулки, рассматривается характер движения и колебательных процессов втулки и лопастей во вращающейся и в невращающейся системах координат. Представлены графики, показывающие изменение траектории движения точки на лопасти и характера колебательного процесса при переходе из вращающейся системы в невращающуюся систему.

Проведены расчеты резонансных диаграмм и амплитудно-частотных характеристик для вертолета Ми-38 с шести и пяти лопастным несущим винтом, имеющего гибкие пластиково-композиционные лопасти. Проведен сравнительный анализ динамической реакции системы «несущий винт-опора» с различным числом лопастей с построением соответствующих амплитудно-частотных характеристик.

На основании сравнительного анализа динамической реакции системы «несущий винт-опора» для двух вариантов числа лопастей несущего винта для вертолета МИ-38, сделан вывод, о предпочтительности шестилопастного несущего винта пятилопастному по условиям вибраций.

Ключевые слова: вибрации, композиционные лопасти, совместные колебания, несущая лопасть, метод Бубнова-Галеркина, обобщенная система координат

Радиотехника и связь

Пиганов М. Н., Шопин Г. П., Назаров А. А., Овакимян Д. Н.

Обоснована необходимость учёта нагрузочной способности логических элементов и микросхем. Предложено новое устройство для определения нагрузочной способности микросхем. Устройство содержит генератор прямоугольного напряжения, испытуемую микросхему, повторитель, элементы нагрузки, коммутатор, элемент И, компаратор, счётчик импульсов, источник опорного напряжения, одновибратор, реверсивный счетчик импульсов, дешифратор, индикатор. Устройство работает в режиме высокого и низкого уровня и обеспечивает высокую точность и достоверность определения нагрузочной способности.

Ключевые слова: нагрузочная способность, интегральная микросхема, устройство определения, режимы работы, точность, достоверность, контроль

Цветков В. А., Кондратьева С. Г.

В работе исследовано влияние конструктивных элементов вибраторов и крест-вибраторов плоской антенной решётки на внешние характеристики антенны. Выбраны варианты построения фазированных антенных решёток (ФАР) с наибольшим углом сканирования в диапазоне частот ±10%.

Ключевые слова: вибраторная антенная решётка, ослепление, вибратор, крест-вибратор

Фомин А. И., Малютина О. А.

Целью данной статьи является разработка методики расчета показателя эффект/стоимость, в основе которой лежит анализ относительных значений основных технических характеристик РСПИ, формируемых на основе сравнения значений этих характеристик с предельными потенциальными значениями показателей эталонной РСПИ.

Ключевые слова: Радиосистема передачи информации, научно-исследовательская работа, показатель эффект/стоимость, показатели качества системы, техническое задание, технико-экономические требования

Талаев А. Д., Бородин В. В., Петраков А. М.

В настоящее время насчитывается более десятка различных независимых протоколов IoT с кардинально отличающимися характеристиками. Каждый протокол разрабатывается и используется для решения конкретных задач. Датчики таких сетей разворачиваются на местности и не подразумевают использование в сетях других стандартов. Объединение в единую инфраструктуру множества сетей на основе различных стандартов, позволит существенно увеличить универсальность и адаптивность системы в целом. Для развития концепции IoT (интернет вещей) для сетей LPWAN предложена макромодель мультипротокольного взаимодействия сетей. В рамках макромодели определяются возможные способы объединения разноплановых сетей, методы организации управления и классификация основных параметров, необходимых для управления набором сетей.

Ключевые слова: интернет вещей, IoT, LPWAN, адаптивные сети, интеграция сетей, топология сети, сенсорные сети

Лешко Н. А., Петроченков Д. М., Мозгонов М. Ю., Федотов А. В.

В радиолокации широко используются многопозиционные пассивные методы определения координат источников радиоизлучения. Одни из методов требуют точного знания временной и фазовой структуры сигналов, другие используют динамические свойства источника излучения и дополнительные пространственные измерения угловых координат. В обоих случаях следствием является сложность аппаратуры, способной реализовать необходимые измерения с заданным качеством. Поэтому разработка методов измерения координат источников радиоизлучения, позволяющих сократить число измерений является научно-технической проблемой, требующей решения. В статье предложен метод вычисления координат сканирующего источника радиоизлучения, основанный на измерении временных интервалов между последовательным облучением приемных пунктов многопозиционной системы. Основное достоинство предложенного метода определения координат сканирующего источника – это минимальное количество измерений, отсутствие измеряемых угловых величин, независимость от пространственной ориентации пунктов приема относительно друг друга. Для определения координат источника излучения необходимы измерения временных задержек последовательного облучения пунктов приема и дальности между ними.

Ключевые слова: многопозиционная радиолокационная система, некооперируемый источник подсвета, метод определения координат источника радиоизлучения

Старовойтов Е. И., Юрчик И. А.

Предлагается использовать авиационный радиолокатор с синтезированной апертурой (РСА) для поиска и обнаружения отделяющихся частей ракет-носителей при космических пусках. Выполнен анализ требований к системе микронавигации, используемой для измерения траекторных нестабильностей фазового центра антенны РСА. Описаны типы используемых в инерциальных блоках чувствительных элементов и способы коррекции ошибок системы микронавигации, накапливающихся при длительной работе. Получена оценка влияния погрешностей лазерных гироскопов на характеристики РСА. Разработан метод оптимизации массы инерциального блока с учетом погрешностей лазерных гироскопов. Результаты работы могут использоваться при разработке авиационных РСА различного назначения.

Ключевые слова: радиолокатор с синтезированной апертурой, система микронавигации, лазерные гироскопы, летательный аппарат, обнаружение, отделяющиеся части ракет-носителей, оптимизация

Информатика, вычислительная техника и управление

Сохранный Е. П.

По результатам анализа применения наземных средств управления (НСУ) космическими аппаратами (КА) научного и социально-экономического назначения (НСЭН) выделены основные проблемные вопросы разрешения конфликтных ситуаций (КС) по задействованию средств управления, заключающиеся в необходимости и обеспечения обоснованности и оперативности принятия решений по разрешению конфликтных ситуаций. Предложены способы решения проблемных вопросов и определены ожидаемые результаты.

Ключевые слова: наземное средство управления космическими аппаратами, конфликтная ситуация по задействованию средств управления, решение по разрешению конфликтных ситуаций, запрос на проведение сеанса связи

Борминский С. А.

В статье предлагается акустический метод комплексного контроля параметров многослойных жидкостей, в частности авиационных топлив с возможностью контроля подтоварной воды. Метод основан на распространении ультразвукового сигнала вверх резервуара от излучателя через многослойную среду, при этом над излучателем на известном расстоянии располагается линейка акустических приёмников. Известное расстояние между приёмниками позволяет определить скорость звука в данном слое, далее с учётом скорости звука по времени распространения определяется высота границы сред в резервуаре, вязкость среды определяется по затуханию амплитуды. Данный метод повышает точность и достоверность измерения параметров, а также позволяет отказаться от дополнительного собирающего звук волновода и реперных отражателей, которые обычно используются для высокоточных измерений. Для реализации измерений рассматриваются различные варианты расположения сред относительно акустических приёмников, на основе чего разработан алгоритм обработки сигналов. Комбинация рассмотренных вариантов расположения позволяет получить все необходимые случаи при эксплуатации. Создан макетный образец устройства, который при использовании недорогих компонентов показал погрешности совместного измерения уровня 0,1%, плотности — 5% и вязкости —12%.

Ключевые слова: контроль, уровень, плотность, вязкость, ультразвук, повышение точности

Романов А. М., Гринголи Ф., Сикора А.

Ключевые слова: беспроводная синхронизация, WiFi, джиттер, малоразмерные беспилотные летательные аппараты, программируемые логические интегральные схемы

Симонов А. С., Семенов А. С., Макагон Д. В.

Для современных массово-параллельных суперкомпьютеров межузловая коммуникационная сеть является ключевым компонентом. Её характеристики и функциональные возможности во многом определяют показатели масштабируемости производительности при решении прикладных задач. В статье рассматриваются подходы, направления совершенствования и требования к перспективным коммуникационным сетям для многопроцессорных вычислительных систем с высокой масштабируемостью производительности, выработанные на основе опыта, полученного при разработке высокоскоростной коммуникационной сети Ангара.

Ключевые слова: многопроцессорные вычислительные системы, коммуникационная сеть, масштабируемость производительности

Алгазин С. Д., Соловьев Г. Х.

В работе предложен метод численного решения эллиптических задач механики твердого деформируемого тела, основанный на идеях, предложенных в начале 70-х годов К.И. Бабенко и его учениками, который в отличие от метода конечных элементов учитывает гладкость решений. Дается методика численного решения краевых задач для бигармонического уравнения. Приведен подсчет необходимого при этом числа операций. Дана ссылка на программу быстрого умножения h-матрицы на вектор [25].

Ключевые слова: h-матрица, циркулянт, дискретное преобразование Фурье, бигармоническая проблема, метод без насыщения

Васильков Ю. В., Тимошенко А. В., Советов В. А., Кирмель А. С.

В статье рассматриваются особенности моделирования и оценки функциональных характеристик систем радиомониторинга при ограниченных данных о параметрах надежности. Рассматриваются вопросы оценки адекватности математических моделей систем, в том числе различные подходы к оценке адекватности. Представлены подходы для более раннего определения вероятности появления опасного события, которые базируются на выделении трендов как в случаях не зашумлённых оценок, так и в случае сильно зашумленных. В последнем случае выделяются начало, конец и угол наклона трендов, которые используются при моделировании систем радиомониторинга со случайными составляющими.

Рассмотрены особенности идентификации характеристик интенсивности потока отказов элементов системы при организации имитационного математического моделирования для анализа влияния интенсивности потока отказов на результаты моделирования и даны рекомендации для случаев, когда заранее интенсивность потока отказов неизвестна.

Рассмотрены особенности организации имитационного математического моделирования для случаев, когда интенсивность потока отказов заранее не известна, а также проведен анализ влияния потока отказов на результаты моделирования.

Ключевые слова: математическая модель, случайная величина, адекватность модели, опасное событие, вероятность, интенсивность отказов

Джахидзаде Ш. Н.

Статья посвящена вопросам оптимизации использования дополнительных солнечных панелей для питания узлов беспилотных летательных аппаратов. Отмечено, что перспективным в настоящее время является решение задачи обеспечения БПЛА энергией путем установки солнечных панелей на верхней поверхности крыльев. Предлагается усилить энергоснабжение узлов БПЛА путем установки дополнительных солнечных панелей на нижней поверхности крыльев для дополнительного использования диффузной и отраженной от земли солнечной радиации. Сформулирована и решена задача наиболее эффективного использования дополнительных солнечных панелей, устанавливаемых на нижней поверхности крыльев БПЛА. Согласно полученному результату, суммарная дополнительная радиация, которая может быть преобразована в электрическую энергию может быть максимально эффективно использована в случае обеспечения следующего условия: при увеличении угла высоты Солнца альбедо должно уменьшаться и наоборот. Физически такая зависимость может быть обеспечена выбором такого пространственно – временного маршрута полета БПЛА, в которой указанное требование выполняется.

Ключевые слова: БПЛА, солнечные панели, диффузная радиация, оптимизация, отраженная радиация

Хисматов И. Ф.

В статье рассматривается методика учета метеоусловий при имитационном моделировании полей яркости фоноцелевой обстановки оптико-электронных систем конечного наведения (ОЭСКН) летательных аппаратов (ЛА). Методика основана на применении интерполяционных методов определения прозрачности и яркости наклонных трасс в атмосфере между объектами визирования и регистрирующей камерой. Предложен способ расчета яркости и прозрачности атмосферы на произвольных трассах по табличным данным об этих характеристиках на лучевых трассах.

Ключевые слова: метеоусловия, влажность, дальность видимости, поле яркости, оптическое излучение, модель, оптико-электронная система, моделирование

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2019

Вход