2014. Т. . № 77

Математика. Физика. Механика

Тырымов А. А.

Рассматривается метод численного анализа механических полей в деформируемом теле, основанный на графовой модели упругой среды в виде ориентированного графа. Предлагается новый тип элементарной ячейки для описания особенности, которая возникает вблизи вершины трещины в изотропном упругом материале. Уравнение элементарной ячейки получаем, пользуясь инвариантом, сохраняющимся при преобразовании элемента в ячейку. В качестве инварианта используем энергию деформации. Вывод определяющей системы уравнений основан на применении законов Кирхгофа для графов. Графовые законы (вершинный и контурный) имеют механическую интерпретацию и при уменьшении размеров сетки приводят к выполнению уравнений равновесия и совместности деформаций. Представлены результаты численного расчета податливости и коэффициента интенсивности напряжений в растягиваемой пластине с центральной трещиной, полученные графовым методом.

Ключевые слова: математическое моделирование, теория упругости, ориентированный граф, трещина, сингулярность напряжений, коэффициент интенсивности напряжений, податливость

Иванов С. В., Наумов А. В.

Предлагается постановка двухуровневой задачи стохастического программирования с квантильным критерием при наличии нескольких последователей. Для случая дискретного распределения случайных параметров строится эквивалентная задача смешанного математического программирования. Разработанная методика применяется для определения оптимального инвестирования проектов, направленных на экономию энергоресурсов в транспортных, втом числе в авиационных компаниях. Для данной прикладной задачи эквивалентная задача сводится к смешанной целочисленной задаче линейного программирования. Приводятся результаты численных экспериментов.

Ключевые слова: стохастическое программирование, двухуровневые задачи, квантильный критерий, экономия энергоресурсов

Старовойтов Э. И., Локтева Н. А., Старовойтова Е. Э.

Рассмотрен изгиб упругой прямоугольной ортотропной трехслойной пластины с жестким заполнителем и композитными слоями. Для описания кинематики несущих слоев приняты гипотезы Кирхгофа. На контуре пластины предполагается наличие жесткой диафрагмы, препятствующей относительному сдвигу слоев. Дифференциальная система уравнений равновесия получена с помощью вариационного принципа Лагранжа. Аналитическое решение выписано в определителях. Проведен числовой параметрический анализ напряженно-деформированного состояния пластины под действием локальных нагрузок.

Ключевые слова: трехслойная круговая пластина, колебания, локальные нагрузки, напряжённо-деформированное состояние, композиты

Авиационная техника и технология

Никитченко Ю. А.

Рассмотрены модели первого приближения, содержащие 5 и 6 моментных уравнений. Модели предназначены для расчета неравновесных, преимущественно сверх- и гиперзвуковых, течений. Энергообмен между поступательными и внутренними степенями свободы в 5-моментой модели учтен коэффициентом объемной вязкости, в 6-моментной – двумя самостоятельными уравнениями энергии. На примере решения задачи о профиле ударной волны показано, что 5-моментная модель дает качественно неверные значения энергий поступательных и внутренних степеней свободы. Погрешности 6-моментной модели носят количественный характер.

Ключевые слова: моментные уравнения, первое приближение, объемная вязкость, двухтемпературная модель, профиль ударной волны

Попова А. И., Третьякова О. Н.

Статья посвящена разработке программы для автоматизации конструирования клапанов систем регулирования давления, входящих в системы кондиционирования самолетов, для ускорения разработок новых клапанов с использованием ЭВМ. Приведены примеры применения разработанной программы для расчета клапанов реальных самолетов Ил-96 и Ту-204.

Ключевые слова: система автоматического регулирования давления, автоматизация конструирования, программирование, клапаны, расчет

Космическая техника и технология

Соколов Н. Л.

В условиях интенсивного засорения околоземного космического пространства техногенным веществом важное значение приобретает проблема обеспечения безопасности полетов космических аппаратов (КА). Одним из основных условий решения этой проблемы является оперативное определение орбитальных параметров фрагментов космического мусора, что дает возможность оценки характеристик их сближений с управляемыми аппаратами. В работе предложен аналитический метод, позволяющий без проведения итерационных процессов определить элементы орбит космического мусора по измерениям, проводимым бортовыми средствами КА. В основу метода положено преобразование исходной системы дифференциальных уравнений движения КА с использованием ряда обоснованных допущений и составление конечных вычислительных зависимостей для расчета времени и углового положения КА между двумя следующими друг за другом моментами измерений. Оцениваются погрешности расчетов и продолжительность вычислений, приводятся численные и графические материалы. Предложенный метод принципиально позволяет обеспечить расчеты параметров орбит фрагментов космического мусора в широком диапазоне исходных условий при требуемой точности вычислений.

Ключевые слова: космический аппарат, космический мусор, орбитальные параметры, бортовые измерительные средства, аналитический метод, преобразование системы уравнений, вычислительные погрешности

Сысоев В. К., Барабанов А. А., Дмитриев А. О., Нестерин И. М., Пичхадзе К. М., Суйменбаев Б. Т.

Развитие технологий солнечных космических электростанций предполагает первым этапом запуск демонстрационной солнечной космической электростанции на имеющихся на сегодняшний день спутниковых платформах и ракетоносителях. Определяющим фактором вида компоновочной схемы космического сегмента такой электростанции является тип трансформируемой конструкции фотопреобразователей с максимальной площадью. В данной работе производится анализ различных вариантов таких схем при использовании ракеты «Протон».

Ключевые слова: космический аппарат, спутник, лазер

Аэрокосмическое двигателестроение

Мансуров В. С., Московкин С. А., Ребров С. Г., Янчур С. В.

Разработана конструкция литий-ионной аккумуляторной батареи космического назначения. Проведены экспериментальные исследования электрических и тепловых характеристик при циклической работе на различных режимах, соответствующих работе батареи на геостационарной орбите и низкой околоземной орбите, как в вакууме, так и в нормальных климатических условиях.

Ключевые слова: литий-ионный аккумулятор, проводимость, разрядная емкость, скорость разряда, температурный режим, энергоемкость

Федоров B. A., Обухов В. А., Могулкин А. И.

Наиболее нагруженным в конструкции ионных двигателей (ИД) является узел ионно-оптической системы (ИОС). Электроды ИОС выполнены в виде тонкостенных сферических перфорированных оболочек. Основная нагрузка на них вызвана неравномерным нагревом по радиусу, вызывающим появление внутренних напряжений и упругих деформаций.
При разработке конструкции ИОС необходимо учитывать выбор материалов и форму электродов, а также характер их закрепления. Эти факторы влияют на величину деформации электродов, которая не должна превышать жестких пределов заданных конструкцией ИОС. В современных ИД в узле ионно-оптической системы используются новые прогрессивные конструкционные металлические материалы, такие как: сплавы титана с ниобием, отожженный молибден высокой чистоты. Наметилась тенденция использования электродов из углерод — углеродных композитных материалов (УУКМ). Также используются в узле ИОС одновременно электроды, выполненные из разных материалов. Из описанного выше вытекает необходимость создания термомеханической модели узла ИОС, которая позволит конструктору произвести предварительную оценку, расчет напряжений и упругих деформация электродов, изготовленных из различных конструкционных материалов. Рассматриваемая в статье модель основана на теории тонкостенных оболочек.

Ключевые слова: ионный двигатель, ионно-оптическая система, перфорация, прогиб, конструктивная ортотропия, температурная нагрузка, температурная деформация, термомеханическая модель

Сидлеров Д. А., Пономарев А. А.

Рассмотрена физико-математическая модель, позволяющая рассчитать особенности индивидуальных и групповых режимов испарения и горения плотных турбулентных капельных струй жидких топлив. Приведены результаты исследований особенностей рабочего процесса в камерах сгорания при варьировании режимов испарения и горения капель топлива.

Ключевые слова: испарение и горение капель топлива, камера сгорания, численное моделирование

Системы управления и навигации

Евдокименков В. Н., Ким Р. В., Воронов А. А., Векшина А. Б.

В статье рассмотрен метод и алгоритм вероятностно-гарантированной оценки состояния бортовых систем самолета, основу которого составляет их эталонный образ. Предложенный метод может быть использован как в режиме оперативного (в ходе полета), так и послеполетного анализа технического состояния бортовых систем самолета. Приведены результаты апробации разработанного алгоритма на примере оценки состояния системы кондиционирования воздуха самолета Су-35.

Ключевые слова: бортовая система, эталонный образ бортовой системы, вероятностные критерии, расстояние Махаланобиса, система кондиционирования воздуха

Платонов С. А., Глотов В. Д.

В статье показано, чтореализованные методы и системы мониторинга радионавигационного поля ГЛОНАССнаправлены,в основном, на контроль кодовых измерений и режима абсолютного позиционирования, проводимого в настоящее время на метровом уровне точности. Представлены примеры мониторинга позиционирования в различных системах с использованием кодовыхизмерений. Примеры текущих точностейдля высокоточных методов позиционирования показывают, что мониторинг радионавигационного поля для таких приложений должен выполняться в высокоточном режиме. Рассмотрены два высокоточных метода (RTK и PPP) и представлены некоторые результаты их реализации. В связи с тем, что появляются многочисленные пользователи высокоточных режимов позиционирования и различные программно-аппаратные средства их реализации сделан вывод о том, что становится актуальной задача проведения высокоточного мониторинга радионавигационного поля ГЛОНАСС в режимах PPP и RTK в глобальном масштабе, для локальных зон и внутри приёмника.

Ключевые слова: ГЛОНАСС, точность, мониторинг радионавигационного поля, относительный режим, точное точечное позиционирование, высокоточная эфемеридно-временная информация

Валайтите А. А., Никитин Д. П., Садовская Е. В.

Рассматривается возможность применения имитатора навигационного поля для проведения натурных экспериментов и оценки кодовой ошибки многолучевости в профессиональной навигационной аппаратуре потребителя. Также предложена методика постановки эксперимента, позволяющая оценивать кодовые ошибки многолучевости на производимых серийно навигационных приемниках. Произведен теоретический расчет огибающих ошибок многолучевости. Сделаны соответствующие выводы.

Ключевые слова: глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС), ошибка многолучевости, стробовый метод, имитатор навигационного поля, GPS, псевдослучайная последовательность (ПСП)

Техническая кибернетика. Информационные технологии. Вычислительная техника

Константинов А. А.

Целью работы является разработка методики, посредством которой можно эффективно разработать программное обеспечение для реализации математического аппарата имитатора аэродинамических воздействий, выполняемого на ПЛИС.

Для разработки методики был проведен системный анализ аэродинамического уравнения, который входит в состав имитатора аэродинамических воздействий (ИАВ).

При разработке методики использовались существующие рекомендации по программированию ПЛИС в LabVIEW.

Применение данной методики, при разработке имитатора аэродинамических воздействий позволило увеличить скорость работы алгоритма, для восьми взаимосвязанных каналов, с 17,8 кГц до 416,6 кГц, что соответствует увеличению производительности в 24 раза. При получении результатов использовалось оборудование National Instruments: восьми канальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации 750кГц и восьми канальный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации 1МГц.

Предлагаемая методика может быть использована при разработке различных измерительно-информационных и управляющих систем, с высоким требованием к быстродействию, точности и многоканальности, с явной синхронизацией исполнения во времени.

Ключевые слова: программируемая логическая интегральная схема, цифро-аналоговый преобразователь, имитатор аэродинамических воздействий, аналогово-цифровой преобразователь, метод электромеханического моделирования

Материаловедение

Яхия Таха Абдо Аль Адеми .. .., Ахмед АбдулбасетАраби Абулькасим .. .., Пулко Т. А., Насонова Н. В., Лыньков Л. М.

Недостатком большинства существующих широкодиапазонных экранирующих конструкций с геометрическими неоднородностями поверхности является большая толщина базового модуля, масса и существенная стоимость. Предложена конструкция экрана ЭМИ линейной гофрированной формы, выполненной  на основе целлюлозы с гигроскопичным растворным наполнителем. Исследованы характеристики коэффициента отражения и ослабления ЭМИ в диапазоне частот 0,7…17 ГГц в зависимости от расположения рёбер линейных неоднородностей по отношению к поляризации электромагнитных волн.

Ключевые слова: экран электромагнитного излучения, композиционные материалы, влагосодержащие материалы

Экономика и менеджмент

Смирнов М. П., Утолин К. С.

В статьи проведен анализ, выявляющий производственно-экономические особенности предприятий космической отрасли, отвечающий на вопрос о возможности и целесообразности создания системы бюджетирования на входящих в отрасль предприятий, с выделением центров финансовой ответственности. Даны общие рекомендации, определяющие этапы и очередность действий при проектировании методической, организационно-регламентной и технологической составляющей бюджетной модели. Приведены этапы разработки и реализации концепции создания отраслевого производственного центра по изготовлению трубопроводов и трубопроводных систем.

Ключевые слова: механизм бюджетирования, управление затратами

Михайлова Э. А., Камакина О. В., Ефимова П. Е.

На предприятиях с длительным производственным циклом на стадии принятия заказа часто невозможно определить себестоимость продукции, а значит, и оценить рентабельность. В статье рассматривается методика прогнозирования себестоимости приспособлений для контроля деталей типа «тела вращения» для авиационной промышленности. Для формирования оценок материальных и трудовых затрат проанализирована выборка контрольных приспособлений; путём построения матрицы коэффициентов парной корреляции доказано существование стохастической зависимости между параметрами, предписываемыми заказчиком и определяемыми конструктором при проектировании. Предложен метод, позволяющий прогнозировать стоимость оснастки на основе требований, предъявляемых к ней. Сформулированы уравнения линейной регрессии, дающие выражение материальных и трудовых затрат на изготовление приспособления через параметры, указанные при размещении заказа. Результаты, полученные при разработке моделей, значимы для оценки и сравнения рентабельности работ.

Ключевые слова: оценка затрат, эконометрические уравнения, инструментальное производство, контрольные приспособления

Мокроусова Е. И.

Рассмотрены основные положения методического подхода к оценке конкурентоспособности экономического объекта на основе теории потенциалов. Сделан анализ основных положений теории потенциалов применительно к бизнес-процессу, протекающему в организационно-экономической системе. Акцентировано внимание на том, что понятие потенциала отражает динамичный характер конкурентоспособности объекта как основного её свойства. Отмечено: затраты на функционирование объекта лежат в основе определения его потенциалов; исключение из рассмотрения рыночного контекста приводит к равенству значений потенциала субъекта хозяйственной деятельности и затрат.

Ключевые слова: реструктуризация, авиадвигателестроение, эффективность, конкурентоспособность, накопленный потенциал

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2017

Вход