2022. № 127

Математика и механика

Ледков А. С., Белов А. А., Тчанников И. А.

Работа посвящена проблеме увода космического мусора с низких околоземных орбит. Сравниваются два способа бесконтактного воздействия на объект космического мусора. В первом случае бесконтактное воздействие осуществляется лазером, во втором используется струя ионного электрореактивного двигателя. Целью работы является сравнение эффективности использования рассматриваемых способов увода с точки зрения затрат топлива активного космического аппарата. Разработана математическая модель движения системы, состоящей из активного космического аппарата и объекта космического мусора, при их бесконтактном взаимодействии. Проведено численное моделирование увода с низкой околоземной орбиты космического мусора. Показано, что использование лазерной абляции позволяет осуществить более быстрый увод с орбиты космического мусора и требует меньше топлива.

Ключевые слова: космический мусор, бесконтактная транспортировка, лазерная абляция, ионный поток, затраты топлива

Аверьянов И. О.

Одной из задач, стоящих при проектировании средств десантирования, является прогнозирование расчетных характеристик приземляющегося объекта после его контакта с площадкой приземления. В данной работе рассматривается процесс вертикального парашютного приземления объекта с амортизирующим устройством на жесткую площадку: представлена математическая модель системы парашют — объект с амортизирующим устройством (в качестве примера рассмотрена пневмоамортизация), проведено сравнение результатов расчета с экспериментальными данными, проведен анализ динамики работы системы.

Ключевые слова: парашютное приземление, пневматический амортизатор, пневмоамортизатор, тканевая оболочка, система мягкой посадки, воздухопроницаемость, статистическое моделирование процесса приземления

Попов И. П.

Отмечено, что наиболее тяжелым этапом работы аэродромного тягача с массивными буксируемыми объектами является режим трогания с места. Это связано с необходимостью преодоления силы трения покоя, которая существенно превышает силу трения движения. В качестве варианта решения этой проблемы можно рассматривать использование начальной кинетической энергии тягача, которая может развиваться при использовании упруго-деформируемых тягово-сцепных устройств. Сопоставление кинематических и динамических параметров тягача с буксируемыми объектами для вариантов с абсолютно жесткими и упруго-деформируемыми тягово-сцепными устройствами показывает, что эффективность использования последних возрастает с увеличением числа буксируемых объектов. Упруго-деформируемые тягово-сцепные устройства могут вызывать колебания системы тягач-буксируемые объекты. Для их предотвращения тягово-сцепные устройства надлежит блокировать в момент их наибольшей деформации.

Ключевые слова: буксировка, трение, энергия, тягово-сцепное устройство, жесткость, блокировка, перемещение, скорость, ускорение

Богачев В. А., Петров Ю. А., Берников А. С., Сергеев Д. В.

В статье представлены результаты натурных экспериментальных исследований влияния различных факторов на съезд планетохода на поверхности планет и их спутников. Рассмотрены типовые характеристики поверхности посадки: склон, несущая способность грунта, наличие камней. Предложены материалы рабочей поверхности трапов, обеспечивающих расчетные коэффициенты сцепления с колесом планетохода. Приведена методика проведения испытаний по определению коэффициента сцепления колеса планетохода. Выработаны рекомендации в части конструкционного исполнения амортизаторов посадочного устройства и фиксации трапов в рабочем положении.

Ключевые слова: луноход, съезд планетохода, шасси планетохода, коэффициент сцепления, грунтозацепы колеса, рыхлый грунт

Кривень Г. И.

В работе исследуются волокнистые композиты, проводится анализ их эффективных демпфирующих свойств, собственных частот и коэффициентов потерь. Эффективные диссипативные свойства и волновые свойства определяются наличием вязкоупругого слоя, расположенного между упругим волокном с высокой жесткостью и менее жесткой матрицей. Приводятся аналитические оценки с использованием методов линейно-вязкоупругой аналогии. Установлено, что для определения параметров с высокой точностью метод трех фаз является предпочтительнее метода Рейса. С целью увеличения диссипативных свойств и сохранения эффективных механических свойств предложено использовать вискеризованные структуры, выращенные на поверхности волокна, и погруженные в вязкоупругий слой. Проводится исследование демпфирования колебаний слоистой композитной шарнирно опертой балки. В слоистую композитную балку вводится вязкоупругая прослойка для улучшения демпфирующих свойства. Резонансная частота и коэффициент модальных потерь балки с различными типами укладок волокон оцениваются с использованием стержневой модели Бернулли-Эйлера и модели Тимошенко. Отмечается, что в случае поперечно ориентированных волокон, обе модели — модель Бернулли-Эйлера и модель Тимошенко, учитывают сдвиговые деформации.

Ключевые слова: композитный материал, демпфирующие свойства, метод вязкоупругой аналогии, модификация поверхности волокна, демпфирование колебаний

Колодежнов В. Н., Веретенников А. С.

Рассмотрена задача об установившемся, одномерном, осесимметричном, ламинарном течении жидкости в окрестности неограниченного цилиндра, который совершает поступательное движение вдоль своей оси под действием заданной силы в пространстве, заполненном этой же жидкостью. Предполагается, что реологические свойства жидкости таковы, что она демонстрирует немонотонную зависимость вязкости от скорости сдвига. Такая модель на трех различных диапазонах изменения скорости сдвига описывает три варианта механического поведения жидкости. На первом диапазоне реализуется течение с постоянным значением вязкости жидкости. Второму диапазону соответствует дилатантное поведение среды, для которого имеет место увеличение вязкости по мере нарастания скорости сдвига. Для третьего диапазона характерно псевдопластическое поведение, когда вязкость, наоборот, снижается при нарастании скорости сдвига. Решение поставленной задачи проводилось посредством разбиения исходной области на отдельные зоны с различным характером реологического поведения жидкости. При этом на границах раздела отдельных зон течения ставились дополнительные условия сопряжения полей скорости и касательного напряжения. Предполагалось, что за пределами внешней границы крайней по радиальной координате зоны сдвигового течения формируется «застойная» зона, заполненная неподвижной жидкостью. Показано, что в зависимости от уровня прикладываемой силы могут быть реализованы три схемы течения с различным набором зон механического поведения. Для каждой из этих схем получены выражения для распределения скорости жидкости в зависимости от радиальной координаты. Получены также выражения для определения границ раздела основных зон течения, а также выражения для расчета скорости установившегося движения цилиндра и объемного расхода жидкости, которая приводится в движение этим цилиндром. Проведен анализ влияния некоторых параметров реологической модели на характер зависимости скорости установившегося движения цилиндра и объемного расхода жидкости от прикладываемой силы.

Ключевые слова: реологическая модель, вязкопластическая жидкость, скорость сдвига, касательное напряжение, вязкость

Александров Л. Г., Константинов С. Б., Марков А. В., Платов И. В.

Для двигательных установок многоразового включения космических аппаратов условием нормального функционирования является подача компонентов жидкого ракетного топлива в расходные магистрали без нарушения сплошности потока. В статье рассматривается методика проведения контрольных испытаний фазоразделителя внутрибакового устройства капиллярного типа на этапе полной готовности топливного бака. Одним из важнейших этапов при создании топливных баков является их наземная экспериментальная отработка, проводимая в условиях, близких к условиям эксплуатации.

Основная цель таких испытаний состоит в подтверждении соответствия технических характеристик бака заданным в техническом задании на его разработку требуемым значениям. За критерий оценки качества фазоразделителя выбран коэффициент работоспособности, представляющий собой отношение капиллярной удерживающей способности сетчатого поля материала фазоразделителя к гидравлическому сопротивлению фазоразделителя потоку проходящей через него жидкости, содержащей газовые включения.

Приведенная в статье методика определения работоспособности капиллярного фазоразделительного устройства на этапе контрольных испытаний готового топливного бака позволяет гарантированно обеспечить требуемые показатели работоспособности внутрибакового устройства капиллярного типа на этапе заводских наземных испытаний, что повышает качество готовой продукции. Результатом такой работы является решение о соответствии испытываемого опытного образца бака заданным требованиям и возможности его натурной эксплуатации в составе двигательной установки космического аппарата.

Ключевые слова: капиллярная удерживающая способность, металлическая сетка, комбинированный пористый сетчатый материал, гидравлическое сопротивление, коэффициент работоспособности

Ротэрмель А. Р., Шевченко В. И., Лизан В. М.

В статье рассмотрен результат модернизации тензометрических весов, установленных в рабочей части сверхзвуковой аэродинамической трубы СТ-3, позволяющий увеличить диапазон экспериментальных исследований по углу атаки исследуемой модели от 0 до 20 градусов. Проведены численные исследования обтекания модели в рабочей части трубы с целью проверки нахождения модели внутри ромба невозмущенного потока.

Ключевые слова: сверхзвуковая аэродинамическая труба, картина обтекания, число Маха, угол атаки, тензометрические весы

Электроника, фотоника, приборостроение и связь

Хафаджа А. С., Ильин А. Г.

Одним из важнейших вопросов в настоящее время является создание систем связи в районах, где нет систем связи и отсутствует экономическая целесообразность создания передовых систем связи. Как это бывает, например, в деревнях и пригородных районах, из-за больших площадей и малочисленности населения в этих районах. Необходимо найти систему связи, способную работать на низком энергетическом уровне в связи с зависимостью этих территорий от возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер и т. д., что накладывает ограничения на использование передачи информации с низким уровнем сигнала или отношения сигнал/ шум. Поэтому мы предлагаем систему, использующую импульсные сигналы в процессе передачи информации и при малых отношениях сигнал/шум, чтобы иметь возможность охвата больших площадей при сохранении работоспособности системы связи и сохранении значения помехоустойчивости импульсного сигнала. В работе показано, что за счет использования структурных отличий смеси полезного сигнала и шума и просто узкополосного шума можно значительно повысить надежность приема цифрового сигнала в области малых значений сигнал/шум. Возможность использования уточненной теории узкополосных помех для повышения чувствительности приемного устройства при приеме цифровых сигналов за счет использования фазовых скачков объясняется тем, что узкополосные помехи представляют собой сигналы биения двух боковых полос. Поэтому основной целью работы является исследование возможности повышения помехозащищенности приемных устройств при приеме точно известного радиоимпульса на фоне шумов и помех при малых отношениях сигнал/шум с одновременным повышением пропускной способности информации за счет изменения ширины передаваемых импульсных сигналов за счет использования дополнительного канала на основе фазового детектора.

Ключевые слова: фазовый детектор, фазовые скачки, импульсные сигналы, узкополосный шум, отношение сигнал/шум, помехозащищенность, узкополосный сигнал, амплитудная манипуляция (АМн) - On-Off-Keying (OOK)

Бродский М. С., Звонарев В. В., Хуббиев Р. В., Шерстюк А. В.

Рассмотрена задача оценивания помехоустойчивости радиоэлектронных средств системы спутниковой связи и ретрансляции данных при многопозиционной передаче сигнала. Для ее решения предложена математическая модель радиоканала, включающая в себя алгоритм оценки вероятности битовой ошибки в зависимости от отношения энергии бита к спектральной плотности мощности шума на заданном временном интервале. На основе предложенной модели разработана компьютерная модель радиоканала системы спутниковой связи и ретрансляции данных. Приведены результаты моделирования, показывающие зависимость мощности сигнала на входе приемной антенны от взаимной корреляции сигналов пространственно-разнесенных передающих радиоэлектронных средств.

Ключевые слова: помехоустойчивость, вероятность битовой ошибки, отношение сигнал/шум, математическое моделирование

Дмитриев А. О.

В данной статье предлагается построение тандема космических аппаратов, состоящего из автономного спутника с большой площадью солнечных фотопреобразователей и автономного спутника для передачи полученной энергии на малые космических аппараты с помощью лазерного излучения. Данный тендем связан бесконтактным магнитно-резонансным методом передачи энергии. Таким образом предполагается построение сети автономных космических аппаратов, связанных информационным и энергетическим каналами.

Ключевые слова: магнитный резонанс, фотопреобразующие структуры, лазерный канал передачи энергии

Абрамов А. А., Якуш Н. А.

Данная работа посвящена разработке и апробации методики поверки устройств серий USRP 29xx для выполнения высокоточных экспериментальных исследований для решения задач широкого спектра в сфере инфокоммуникаций с помощью радиокомплекса Омега.

Предметом исследования являются рекомендации по выполнению высокоточных экспериментальных исследований, а также оценка эффективности использования программно-аппаратного комплекса на платформе NI.

Ключевые слова: беспроводные сети, SDR, USRP, IEEE 802.11, частотный спектр, прототипирование радиосистем, высокоточный эксперимент

Вакульчик О. В.

Одним из основных компонентов информационно-управляющей системы (ИУС) авиационно-космического комплекса является база данных (БД). Данная статья посвящена обеспечению кибербезопасности ИУС путём разработки метода эффективной оценки качества функционирования ИУС с участием SQL Server, реализуемого как часть высокоуровневого протокола защищенной клиент-серверной системы дистанционного мониторинга состояния ИУС. Разработанный метод обеспечивает не только информационную полноту мониторинга, но и безопасность передачи ценной информации в открытой среде передачи, благодаря выбранному инструменту мониторинга и оптимизации созданных административных SQL-запросов.

Ключевые слова: кибербезопасность, информационно-управляющие системы, дистанционный мониторинг состояния, удаленное администрирование, система управления базами данных, SQL Server, SQL-запрос

Буренко Е. А.

В работе рассматриваются основные негативные факторы авиационных радиоканалов, снижающие показатели эффективности радиосистемы передачи информации, которые могут быть устранены в результате использования сигнально-кодовых конструкций на основе применения сигналов с ортогональным частотным разделением каналов (ОЧРК). Рассматриваются основные характеристики и преимущества сигналов с ОЧРК перед классическими одночастотными сигналами (например, с двоичной фазовой манипуляцией — ФМн-2), а также приводятся основные инженерно-технические расчёты, подтверждающие обоснованность применения указанных сигнально-кодовых конструкций в авиационных радиосистемах передачи информации, как одно из решений для борьбы с замираниями, вызванными многолучёвым распространением сигнала, и, как следствие, с межсимвольной интерференцией (МСИ). Рассмотрены способы обеспечения помехоустойчивости и скрытности радиосистемы с ОЧРК на основе применения широкополосных псевдошумовых сигналов (ПШС) с базой B ≫ 1 совместно с сигналами ОЧРК.

Ключевые слова: авиационная радиосвязь, замирания сигнала, многолучёвое распространение, скорость передачи информации, радиосистемы передачи информации, ортогональное частотное разделение каналов, ОЧРК, помехоустойчивость, скрытность, псевдошумовые сигналы, ПШС

Казанцев А. М., Кныш М. В., Макаров М. К.

В статье предложен новый методический подход к выбору рационального состава группы радиоинформационных сенсоров пространственно-распределенной системы мониторинга. В основу предлагаемого решения положены методы теории динамических графов и методов векторной дискретной оптимизации. Рассмотрены особенности формирования вариантов состава группы радиоинформационных сенсоров.

Предложен алгоритм, позволяющий на основе минимального набора признаков деятельности системы с антагонистической целевой функцией выбрать рациональный состав группы радиоинформационных сенсоров в соответствии с иерархией связей «признаки деятельности антагонистической стороны — этапы подготовки к применению подвижных воздушных объектов — варианты применения подвижных воздушных объектов».

Ключевые слова: система мониторинга, радиоинформационные сенсоры, рациональный состав, иерархический граф, приближенное решение, признаковое пространство

Глушков А. Н., Моисеев С. Н., Испулов А. А., Филиппов А. В., Николаев С. В.

В настоящей работе предложен способ оперативной оценки ошибок юстировки радиолокационных и оптико-электронных станций, используемых в прицельно-навигационных комплексах воздушных судов. Ее актуальность связана с тем, что точность юстировки локационных систем определяет потенциальную эффективность авиационных комплексов, поскольку ошибки юстировки вызывают необходимость увеличения полей зрения локационных систем и, как следствие, приводят к снижению потенциальной эффективности воздушных судов. Их минимизация позволит при сохранении поисковых возможностей локаторов сузить поля их зрения и за счет снижения интегральной фоновой засветки, повысить обнаруживающую способность и пространственное разрешение оптико-электронных систем. В результате будут увеличены дальность обнаружения и вероятность распознавания объектов. Разработанные к настоящему времени способы оценки ошибок юстировки не позволяют в реальных условиях работы оперативно осуществлять коррекцию взаимного расположения диаграмм направленности бортовых локационных систем прицельно-навигационных комплексов, что требует разработки новых методов оценки. Естественными требованиями к этим методам является возможность получения оценок в реальном масштабе времени или близком к нему, а также возможность использования данных оценок для коррекции взаимного расположения полей зрения локаторов. Разработанные к настоящему времени методы оценки не удовлетворяют этим требованиям, что определяет актуальность решаемой задачи. Задача оценки ошибок юстировки бортовых локационных систем поставлена и решена как задача фильтрации, поскольку в общем случае объект исследования является нестационарным. Разработан алгоритм математической формализации поведения ошибок юстировки в процессе полета воздушного судна, позволяющий по полученным значениям их оценок осуществлять коррекцию положения диаграмм направленности локационных систем в реальном масштабе времени. Проведены модельные эксперименты, подтверждающие правильность разработанных решений.

Ключевые слова: воздушное судно, локация, радиолокационная станция, юстировка

Информационные технологии и телекоммуникации

Асланова А. Б.

Теплые потоки воздуха, возникающие из-за более высокого нагрева поверхности Земли солнечными лучами, позволяют осуществить летательными аппаратами полет в режиме парения. Нагретые потоки воздуха организованно восходят наверх вдоль возвышенных зон ландшафта местности, что позволяют пилотам осуществить полет в режиме парения используя восходящие потоки, нередко достаточно скрученные из-за воздействия ветра. Для увеличения времени полета БПЛА используют такие меры как оптимизация аэродинамической формы, установка солнечных панелей, увеличение крыльев для повышения подъемной силы, использование термальных потоков воздуха для перехода в режим парения. Однако вопросы адаптивной реализации режима парения в воздухе с учетом сложной сцены посегментного изменения аэродинамических сил путем динамического изменения площади крыльев БПЛА еще не рассмотрены. Статья посвящена оптимизации режима парения беспилотных летательных аппаратах в условиях направленных потоков воздуха. Сформулирована задача оптимизации полета БПЛА в режиме парения в условиях восходящего потока нагретого воздуха в гетерогенной многосегментной полетной зоне. В качестве критерия оптимальности принято достижение минимума суммарной аэродинамической силы сопротивления, воздействующей на БПЛА. Допускается адаптивное управление площадью крыльев в зависимости от скорости восходящих потоков теплого воздуха. При этом зона полета гетерогенна может быть разделена на сегменты, где скорость восходящих потоков воздуха изменяется равномерно. Решение задачи оптимизации показало, что минимум суммарной аэродинамической силы сопротивления может быть достигнут при обратной кубической зависимости площади крыльев БПЛА от скорости восходящего воздушного потока.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, аэродинамическое сопротивление, оптимизация, парение, адаптивное управление

Горбунов С. А., Ненашев В. А., Мажитов М. В., Хадур А. А.

Расширение функций и областей применения вертолетов определяет востребованность и актуальность разработки новых алгоритмов оценивания координат состояния в импульсно-доплеровской радиолокационной станции воздушного базирования, обеспечивающих устойчивое наблюдение, что в свою очередь положительно отразится на безопасности полетов. Вертолет является сложным с точки зрения радиолокации объектом наблюдения. Анализ существующих алгоритмов оценивания координат состояния показал недостаточную эффективность при обнаружении и сопровождении вертолета при различном характере его полета. Поэтому объективно существует необходимость разработки новых алгоритмов оценивания, учитывающих особенности полета вертолета, и обеспечивающих устойчивое его наблюдение. В качестве подхода для получения оптимальных алгоритмов оценивания координат состояния вертолета предложено использование математического аппарата теории оптимальной линейной фильтрации. Цель исследования: на основе математического аппарата теории оптимальной линейной фильтрации синтезировать оптимальный по минимуму среднеквадратической ошибки алгоритм оценивания координат абсолютного и относительного движения вертолета в бортовой радиолокационной станции при различном характере его полета, включая режим зависания. Результаты: представлен анализ эффективности применения синтезированного алгоритма оценивания координат состояния вертолета. Особенностью является использование в бортовой радиолокационной станции при сопровождении вертолета по скорости двух составляющих: оценки доплеровской частоты, обусловленной отражениями сигнала от фюзеляжа, и оценки доплеровской частоты, обусловленной отражениями сигнала от вращающихся лопастей несущего винта вертолета. Практическая значимость: результаты исследований могут быть использованы при модернизации существующих и разработке перспективных бортовых радиолокационных станций, построенных на импульсно-доплеровском принципе обработки сигналов.

Ключевые слова: вертолет, бортовая радиолокационная станция, алгоритм оценивания координат состояния, теория оптимального оценивания

Вернигора Л. В., Казмерчук П. В., Сысоев В. К.

Применение оптических лазерных маяков, установленных на борту околоземных космических аппаратов (КА), в комплексе с наземными оптическими средствами наблюдения позволяет обеспечить оперативный контроль состояния КА (орбитальные параметры и параметры вращения, в том числе в отсутствии связи с ними).

В статье анализируются наземные оптические средства для наблюдения оптических лазерных маяков на борту околоземных КА.

Ключевые слова: космический аппарат, оптические средства наблюдения, оптические маяки

Джавадов Н. Г., Агаев Ф. Г., Гусейнов Г. А., Зульфугарлы П. Р.

Статья посвящена оценке выполнимости задач поставленных перед беспилотными летательными аппаратами. метод оценки качества разработки БПЛА военного назначения. В результате такой оценки формируется заключение с учетом потребностей и преференций беспилотной техники. Известны критерии, включающие также показатели как соответствие, способность, операционная безопасность, выживаемость и готовность к решению задач, поставленных перед БПЛА. В этом плане особо актуально решение вопросов соответствия возможностей используемых сенсоров для решения задач, поставленных перед БПЛА. Указанная задача обычно решается методом моделирования. Также применяется дескриптивная структура специальной метрики для выработки критерия оценки выполнимости задач БПЛА. Например, вопрос о выполнимости БПЛА задач по поиску некоторых объектов в зависимости от реального ландшафта местности должна быть решена путем создания особой методологии по оценке визуализации местности в зависимости от состояния рельефа исследуемой поверхности. Решение вопроса о выполнимости задач тесно связано с вопросом достижения рационального компромисса между общей нагрузкой БПЛА, различными сенсорами и выполнимостью миссии БПЛА. В статье исследован вопрос оценки выполнимости задач поставленных перед беспилотными летательными аппаратами путем решения задачи разработки нового критерия выполнения беспилотным летательным аппаратом функции обнаружения объектов на поверхности искомого участка. На основе известного эмпирического критерия выполняемости указанной задачи сформирован новый показатель в виде логарифма отношения вероятностей выполнения и невыполнения задачи. На основе предлагаемого показателя сформирован инвариант связывающий этот показатель с количеством циклов работы, обеспечивающих соответствующие вероятности выполнения поставленной задачи.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, обнаружение объектов, вероятность выполнения миссии, визуальная обстановка, критерий

Малетин А. Н., Глущенко А. А., Мишина О. А.

Приведены результаты анализа современного состояния и перспектив развития зарубежных автоматических космических аппаратов нового поколения, разработанных на базе унифицированных космических платформ. Рассмотрены современные тенденции в развитии космической техники. Проанализированы назначение, возможности и технические характеристики современных зарубежных космических средств по мониторингу объектов в околоземном космическом пространстве. Представленные результаты могут быть использованы отечественными разработчиками унифицированных космических платформ и космических аппаратов при решении задач анализа современного технологического уровня в данной предметной области.

Ключевые слова: космический аппарат, унифицированная космическая платформа, технические характеристики, околоземное космическое пространство

Ватутин М. А., Ключников А. И.

Одним из способов повышения чувствительности серийных маятниковых акселерометров, в первую очередь — микромеханических, является обеспечение работы его чувствительного элемента (ЧЭ) в режиме автоколебаний путем введения в схему нелинейного звена (НЗ). Стабильность измерений, производимых акселерометром, определяется в частности стабильностью параметров НЗ. Обеспечить автоколебательный режим работы также можно, если в структурную схему ввести элемент запаздывания. Стабильность измерений, в этом случае, будет определяться стабильностью задания величины запаздывания. Обеспечить высокую стабильность временного интервала запаздывания можно путем применения цифровых технологий, в которых одну из основных позиций занимает аналоговый компаратор. Предложенная методика позволяет повысить стабильность формирования момента наступления старт- и стоп-импульсов.

Ключевые слова: автоколебания, акселерометр, периодический режим, погрешность измерения ускорения, возмущение, датчики, компаратор, быстродействие, широкополосность, время установления

Травин А. А., Калашников Е. А., Бакрадзе Л. Г.

Рассмотрены проблемы анализа работы промышленной машины с помощью более корректного выбора мест контроля виброускорения, а также специально разработанных способов обработки спектров. В предлагаемом материале решали вопрос о месте расположения датчика для корректного измерения и анализа вибрации.

Приведен спектр, в результате анализа которого, обнаружены сигналы с частотами, близкими друг к другу и, которые находились в пределах разрешающей способности анализатора спектра. Кроме идентификации спектра прямого преобразования Фурье вибраций отдельных звеньев использовали для анализа каждого узла еще и общую амплитуду его ряда колебаний во времени, применив обратное преобразование Фурье.

С целью совершенствования диагностики проведено сопоставление кривых вибрации во время процесса с ходом кристаллизации сплава при промышленных экспериментах на машине.

С целью получения дополнительных данных и дальнейшего усовершенствования рассматриваемого метода диагностики были собраны показатели температурных полей с помощью тепловизионного оборудования марки FLIR. Полученные данные могут являться значимыми при оценке состояний значимых узлов машины. Также предполагается что тепловизионное оборудование даст возможность более точного определения мест расположения датчиков для измерения вибраций.

Описана работа отдельных узлов машины, а также построение общей зависимости суммарной амплитуды вибрации, ее обособление в значительной мере и, таким образом, идентификация работы изложницы и роликов и сравнение результатов с замеряемыми спектрами.

Рассмотрены возможности компьютерных программ для получения общих кривых движения дисбаланса изложницы и после дальнейшего преобразования Фурье получения спектра возбуждения и спектра отклика.

По кривой перемещения проведено исследование влияния провала в движении координаты дисбаланса при постоянной частоте вращения привода.

Теоретически описывается движение металлического расплава, в результате которого получено дифференциальное уравнение параболического типа. Уравнение решено для случая импульсного воздействия вибрации на расплав.


Ключевые слова: вибрация, вибродиагностика, спектральный анализ, производство заготовок, затвердевание

Лазеев А. С., Литовка Ю. В.

Эффективное задание формы детали в автоматизированных системах управления гальваническими процессами может быть организованно экспортом чертежей для последующей программной обработки там, где не требуется сложных математических расчетов, связанных с поверхностями. Для решения задач, требующих сложных вычислений, применяют разбиение различных полигональных сеток на более простые фигуры. В работе рассматриваются вопросы создания алгоритмов преобразования трёхмерных полигональных моделей в воксельный формат для снижения вычислительной сложности, которая оценивается показателями: временем работы алгоритма и объемом занимаемой памяти. При сравнении наиболее производительного «наивного» алгоритма, имеющего сложность O(n(1/h)3) с алгоритмом, разработанным в данной статье, имеющим сложность O((log n)·(1/h)3), выявлено повышение эффективности до четырехсот тысяч раз.

Ключевые слова: полигональные модели, воксель, гальванические покрытия, неравномерность покрытия

Молотков А. А., Третьякова О. Н.

Статья посвящена проблеме применения методов машинного зрения для практической реализации в производстве современных лазерных технологий. В частности, технологии селективного лазерного сплавления. Содержится описание созданной и внедренной в производство программной платформы машинного зрения. Приведены примеры решенных задач машинного зрения и научной визуализации в рамках промышленной реализации новых лазерных технологий.

Ключевые слова: методы машинного зрения, программная платформа, компьютерное моделирование, лазер, технологии машиностроения

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2023

Вход