№ 1 (16) (2020)
- Год: 2020
- Дата публикации: 15.12.2020
- Статей: 47
- URL: https://vmuis.ru/smus/issue/view/504
Весь выпуск
Авиация и ракетно-космическая техника
Использование аэродинамического торможения при движении возвращаемой первой ступени ракеты-носителя
Аннотация
В работе исследуется возможность использования аэродинамического качества возвращаемой первой ступени ракеты-носителя для коррекции точки приземления ступени вдоль трассы спуска. Для управления угловым движением ступени по отношению к набегающему потоку задействуются газореактивные сопла, использующие в качестве рабочего тела газифицированные остатки топлива в баках ступени. В работе построена модель плоского движения возвращаемой ступени, как материальной точки переменной массы, движущейся под действием аэродинамических сил и силы тяги двигателя торможения ступени. С использованием разработанной модели проведён анализ движения возвращаемой первой ступени ракеты-носителя при разных углах атаки до включения двигателя мягкой посадки и определено смещение точки приземления вдоль трассы спуска при ненулевых углах атаки.
Повышение качества вакуумного ионно-плазменного покрытия, полученного электродуговым методом
Аннотация
Рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на качество вакуумных ионно-плазменных покрытий. Дано краткое описание процесса ионно-плазменного напыления. Выделены основные преимущества и недостатки. Отмечены пути совершенствования технологии вакуумного ионно-плазменного напыления. Учтено влияние составляющих плазменного потока на структуру и свойства покрытия. Отмечено, что наличие микрокапельной фазы в потоке ухудшает трибологические свойства покрытий из нитридов и карбидов. Предложен новый генератор-сепаратор плазменного потока, существенно снижающий содеражание микрокапельной фазы при выращивании покрытий вакуумным ионно-плазменным электродуговым методом.
Исследование возможности оценки угловой скорости вращения малого космического аппарата по данным о токе с солнечных батарей
Аннотация
В работе проведено моделирование параметров вращательного движения лётного и опытного образцов малого космического аппарата «Аист». На первом этапе эксплуатации при работоспособности аккумуляторной батареи моделирование проведено по данным штатных средств измерения – магнитометров. Проведена оценка параметров движения по данным о токе с панелей солнечных батарей. Результаты этой оценки сравниваются с оценкой, полученной по данным магнитометров, и данными других авторов. На втором этапе эксплуатации после деградации аккумуляторной батареи оценка проводится только по данным о токе с панелей солнечных батарей. Сделаны выводы о характере вращательного движения лётного и опытного образцов малого космического аппарата «Аист».
Особенности технического обслуживания и ремонта Airbus A320
Аннотация
Семейство самолетов Airbus A320 является наряду с линейкой Boeing 737 одним из самых популярных решений на рынке узкофюзеляжной авиационной техники. Стабильный спрос на рынке, вот уже многие десятки лет, говорит об устойчивой и эффективной системе производства, маркетинга, инженерной поддержки и постпродажного сервиса самолётов Airbus. В то же время самолеты этого семейства хороши и с точки зрения технического обслуживания: удобство доступов, ясно прописанные технологии выполнения работ и.т.п. Несмотря на это самолеты семейства А320 до сих пор имеют некоторые «хронические» дефекты, повторяющиеся из года в год, от формы к форме. В данной обзорной статье авторы рассматривают и анализируют причины таких дефектов, а также характерные особенности самолётов Airbus A320 Family при их обслуживании и ремонте в рамках тяжелых форм технического обслуживания.
Проектирование конструкции сухого отсека ракеты-носителя из композиционных материалов в виде оболочки, подкреплённой гофрированным листом
Аннотация
Вес является одним из ключевых параметров ракетно-космических конструкций. Его снижение позволяет увеличить массу полезной нагрузки (ПН). Значительного снижения веса можно достигнуть, используя композиционные материалы (КМ), отличающиеся высокими прочностными характеристиками и низкой плотностью. Разработка ракетных блоков больших диаметров сопряжена с использованием специальных типов конструкций, позволяющих воспринять высокие по сравнению с традиционными ракетами нагрузки. Одна из таких конструкций для сухих отсеков ракета-носителя (РН) – оболочка, подкреплённая гофрированным листом. В работе исследуется возможность создания такой конструкции из КМ на основе перепроектирования существующей конструкции. Проводится сравнение конструкции прототипа и конструкции из КМ.
Исследование космического аппарата перелёта земля-луна на базе платформы Cubesat
Аннотация
Целью работы является теоретическое обоснование перспектив выхода CubeSat в дальний космос, а также определение оптимального прямого баллистического перелета КА с минимальными энергетическими затратами с низкой околоземной орбиты в точку либрации L1 системы Земля – Луна в заданную дату попадания. В данной работе подобрано и оценено все необходимое оборудование для предполагаемого космического аппарата. Убедившись в том, что спутник формата CubeSat может быть использован в дальнем космосе, был рассмотрен перелет традиционным способом – с помощью разгонного блока с химическими двигателями. Так в работе было выявлено, что КА достигнет точки либрации за 9 дней, что является намного быстрее, чем перелет с электроракетными двигателями малой тяги. Чтобы описать баллистический перелет, необходимо рассматривать движение КА в поле притяжения Земли и Луны. Таким образом, необходимо решить задачу трех тел. Для решения уравнения движения в прямоугольных координатах необходимо использовать данные о положении и скорости небесных тел в рассматриваемых системах координат. Для этого используются математические модели для расчета эфемерид. В данной работе используется модель DE-403 производства JPL (Jet Propulsion Laboratory), а все расчеты ведутся в математическом пакете Mathcad. Для оптимального перелета необходимо, чтобы значение наклонения Луны было максимальным. После проведения сравнительного анализа, было выявлено, что оптимальной датой запуска КА будет являться март 2025 года, в это время наблюдается максимальный угол наклонения орбиты Луны- 28,721.
Исследование интерференции фюзеляжа круглого поперечного сечения и крыльев треугольной и трапециевидной форм в плане
Аннотация
Объектом исследования является модель крылатой ракеты. В результате работы определены коэффициенты интерференции для трёх комбинаций крылатой ракеты с крыльями треугольной и трапециевидной форм, изолированного фюзеляжа и семи комбинаций державка-крыло. Для каждой комбинации найдены коэффициенты интерференции фюзеляжа от крыльев на державке. Все коэффициенты сведены в таблицы и, по возможности, сравнены с их теоретическими значениями. Также произведён полный расчёт аэродинамических характеристик летательного аппарата.
Выбор орбитальных параметров и исследование устойчивости инспекционного движения по орбитам малой эллиптичности
Аннотация
В данной работе рассматривается облёт по инспекционной траектории, совершаемый одним космическим аппаратом (КА) относительно другого. Получены выражения для начальных условий движения в случае центрального поля притяжения Земли при движении базового КА по круговым и эллиптическим орбитам, позволяющих реализовать замкнутую траекторию в орбитальной системе координат при полностью пассивном движении обоих КА. Исследовано различие между начальными условиями движения и их линейными аналогами, с учётом различных возмущающих факторов. Проведено исследование деформации номинального инспекционного эллипса в центральном поле для различных орбит базового КА. Полученные результаты могут применятся для реализации группового полёта близко летящих КА для миссий по построению сложных космических систем на орбите.
Проект модуля космического аппарата для проведения биологических экспериментов в условиях искусственной гравитации
Аннотация
В данной работе получен результат - эскизный проект модуля космического аппарата, предназначенного для проведения биологических экспериментов с технологией искусственной гравитации, обоснована необходимость развития исследований в области технологий искусственной гравитации, теоретически обнаружен интересный эффект, связанный с особенностями конструкции. Автор обращает внимание на общую концепцию проекта, компоновку узлов и агрегатов. Своей задачей автор не ставит полный расчет конструкции, задача автора – представить эскизный проект: 3Д-модель, отражающую основную идею проекта и его составных частей. Автор делает акцент на применении в проекте современных компьютерных технологий, которыми не обладали предшествующие эксперименты по данной теме. Данная работа может быть полезна, как свежий взгляд на решение актуальной проблемы, сопровождающей пилотируемую космонавтику со времен ее зарождения.
Aus der erfahrung der analyse von beanspruchungskriterien
Аннотация
Ziel der Arbeit ist es, die Anwendbarkeit des reduzierten Modells eines Raumfahrzeugs für die Fernerkundung der Erde zur Berechnung von Belastungen am Beispiel von AIST-2D zu bestätigen. Es wurde das dynamische Reduktionsverfahren für das AIST-2D-Raumschiff berücksichtigt. Das Raumschiff wurde um 10 und 40 Frequenzreihenfolgen reduziert. Eine Analyse ihrer eigenen Schwingungen, deren Formen und Frequenzen wurde durchgeführt. Die Ergebnisse von statischen und dynamischen Belastungen wurden für ein Finite-Elemente-Modell erhalten, das um 10 und 40 Frequenzreihenfolgen reduziert wurde. Die Berechnungen wurden mit der MSC NASTRAN-Software und dem Computerkomplex durchgeführt.
Биология
Исследование фауны хищных млекопитающих Южного Урала в снежный период (на примере окрестностей г. Бакал)
Аннотация
В статье излагаются результаты изучения фауны хищных млекопитающих Южного Урала на основе метода зимнего маршрутного учёта. В ходе исследования были выявлены и определены два вида хищных млекопитающих в окрестностях г. Бакал – лисица обыкновенная и куница лесная. Проведена оценка численности исследуемых видов в разных биотопах (хвойный лес, смешанный лес, пойменный участок реки Большой Бакал). Лисица обыкновенная встречается во всех исследованных биотопах, а куница лесная отдаёт предпочтение смешанным лесам и околоводным местам. Приведена классификация основных типов поведения лисицы обыкновенной. Были выявлены наиболее типичные поведенческие реакции лисицы. Это пассивно-оборонительное, территориальное и исследовательское типы поведения.
Особенности зимовки летучих мышей в системе штолен «Сокские-2»
Аннотация
В данной работе представлены данные о численности, видовом составе и пространственном распределении сообщества рукокрылых, зимующих в системе штолен «Сокские-2» Красноглинского района Самарской области. Всего выявлено два вида: Plecotus auritus (бурый ушан) и Eptesicus nilssonii (северный кожанок), и один род – Myotis (род Ночница). Сообщество рукокрылых состоит из 924 особей, 189 из которых – особи вида бурый ушан, 48 – северного кожанка и 677 – рода Ночница. Наиболее многочисленным в данном сообществе является род Ночница, особи которого составляют 73,27% от всех особей, зимующих в штольнях «Сокские-2», ему уступает бурый ушан, занимающий 20,45% сообщества, самый малочисленный вид, составляющий 5,19% – северный кожанок. Животные скапливаются в основном в задних частях штолен, так как там наиболее устойчивый микроклимат: на эти части не влияют колебания наружной температуры и влажности, и в них отсутствуют потоки воздуха.
Альгофлора озёр Елшань и Моховое Красносамарского лесного массива
Аннотация
В данной работе представлен перечень видов водорослей, входящих в состав альгофлоры озёр Елшань и Моховое Красносамарского лесного массива, а также результаты изучения сапробности данных водоёмов. Всего выявлено 33 вида водорослей (27 видов в озере Елшань и 13 видов в озере Моховое), относящихся к 21 роду, 12 семействам и 5 отделам (Cyanobacteria, Euglenozoa, Miozoa, Bacillariophyta, Chlorophyta). 13 видов являются новыми для Красносамарского лесного массива, а также нами выявлены 4 новых для Самарской области видов: Merismopedia trolleri, Pinnularia cardinalis, Pinnularia gentilis, Scenedesmus semipulcher. Сапробность озера Елшань – 2,11 единиц, озера Моховое – 2,17 единиц, что соответствует β-мезосапробным (умеренно-загрязнённым) условиям.
Информатика и вычислительная техника
Анализ основных характеристик алгоритмов обработки изображений для звёздного датчика
Аннотация
В данной работе приведён общий анализ основного компонента звёздного датчика – математических алгоритмов обработки изображений и идентификации звёзд. В механизме работы звёздного датчика заложена процедура анализа изображения, полученного со светочувствительной матрицы и записанного в оперативную память математического процессора. Далее процессор, выполняя алгоритм и обращаясь к базе данных (звёздный каталог), осуществляет поиск верного решения. Существует множество методик и алгоритмов решений проблемы идентификации звёзд и установления координат космического аппарата. В работе описана общая классификация алгоритмов, приведено описание нескольких из алгоритмов идентификации звёзд, разработанных ранее, и показан обобщённый механизм работы.
Маскирование данных тепловой съёмки при встраивании цифровых водяных знаков
Аннотация
В данной работе проведено сравнение различных методов построения масок «едва различимых искажений» применяемых при встраивании цифровых водяных знаков. Маска «едва различимых искажений» (Just Noticeable Difference, JND) – маска, применяемая при встраивании информации в изображения или кадры видеопоследовательности, с целью минимизировать заметность произведённого встраивания для человеческого зрения, сохранив при этом заданный уровень встроенной информации, обеспечивающий надёжное извлечение. В частности, проведён анализ целесообразности их применения для случая тепловизионных данных. В ходе исследования было получено, что наилучшим образом с точки зрения условия внесения наименьшего количества дополнительных шумов на видеопоследовательность ведут себя JND маски, основанные на методе градиентов, учитывающие структурные особенности кадра.
Web-приложение для совместной разработки компьютерных игр
Аннотация
В настоящей работе представлена реализация системы совместной разработки компьютерных игр, которая позволяет увеличить эффективность труда команды за счет использования одной системы для организации труда специалистов всех направлений представленных в разработке игр. Произведен обзор предметной области, в частности организации процесса разработки, по результатам которого были составлены требования к системе. Рассмотрены архитектурные решения, которые были приняты в процессе разработки системы. Система была разработана как клиент-серверное приложение, в ней используется модель асинхронного выполнения task asynchronous programming model. Для обеспечения ограничений доступа была создана гибкая система, которая настраивается с помощью файлов конфигурации. Пользователи имеют широкие возможности по отслеживанию жизненного цикла задач, составлению документации и общению. Рассмотрены возможные пути улучшения системы в будущем.
Разработка мобильного приложения организационного обеспечения соревнований по программированию
Аннотация
В статье рассматривается разработка кроссплатформенного мобильного приложения организационного обеспечения проводимого в университете командного чемпионата Поволжья по программированию. В работе спроектирована база данных для хранения организационных сведений о чемпионате, спроектировано приложение с помощью унифицированного языка моделирования UML. Для приложения используется клиент-серверная архитектура. Основными инструментами реализации выбраны: платформа Flutter, облачная база данных Firestore, локальная база данных SQLite, среда разработки Visual Studio Code. Реализованное мобильное приложение позволяет как просматривать справочную информацию Чемпионата, так и выполнять организационные действия для него.
Сравнительный анализ особенностей проектирования и реализации запросов в реляционных и документно-ориентированных базах данных на примере СУБД SQL Server и MongoDB.
Аннотация
Все современные автоматизированные системы используют для хранения данных либо хранилища, либо базы данных. Существует множество видов систем управления базами данных, поддерживающих реляционные, объектные, документно-ориентированные и другие модели данных. Задача данной работы – определение особенностей проектирования, а также достоинств и недостатков хранения, манипулирования данными в реляционных и документно-ориентированных базах данных, используя при этом системы управления базами данных MS SQL Server и MongoDB.
История
Воспоминания губернатора Самарской области К. А. Титова как исторический источник
Аннотация
В статье исследуются воспоминания первого губернатора Самарской области в новейшей истории России Константина Алексеевича Титова. Анализируется источниковый потенциал мемуаров К.А. Титова для изучения его деятельности как регионального и федерального политика. Титов зафиксировал важнейшие события своей политической карьеры, представил личностные характеристики государственных деятелей периода 1990-х и начала 2000-х гг. В мемуарах большое внимание уделяется взаимоотношениям губернатора с центральной властью. В результате исследования сделан вывод, что воспоминания К.А. Титова являются важным источником по российской истории данного периода, но не в полной мере отражают аспекты деятельности К.А.Титова как регионального и федерального политика.
Экономическое положение сотрудников ректората Куйбышевского (Самарского) государственного университета в 1990–1993 гг. по штатному расписанию
Аннотация
В данной статье проанализированы данные штатных расписаний, касающиеся заработных плат сотрудников ректората Куйбышевского (Самарского) государственного университета в период с 1 января 1990 по 1 февраля 1993 года. Подвергнута анализу динамика изменений заработной платы согласно штатному расписанию в данный период времени. Сотрудникам ректората, как и всей стране, пришлось пройти через перетурбации, связанные с распадом СССР, переходом к рыночным отношениям. Эти перемены и реформы, происходившие в стране, отражались в изменении их заработных плат. В данной работе применялись такие методы анализа, как сравнительно-исторический, статистический, ретроспективный. Основой источниковой базы в данной работе служат штатные расписания сотрудников администрации КуГУ-СамГУ. Дополнительно как источники привлекались статистические данные Росстата и Самарастата. Результатом данной работы является вывод о том, что выросла кратность между самым высоким и самым низким окладами в ректорате с 4,6 раза в январе-октябре 1990 г. до 4,85 раз. Поэтому есть основания говорить о незначительном росте уровня расслоения доходов с января 1990 г. по февраль 1993 г.
Создание оборонительных систем на юге и юго-востоке европейской России в первой половине XVIII в.
Аннотация
Данная статья посвящена истории развития укрепленных линий на южных и юго-восточных границах европейской России в первой половине XVIII в. К таковым следует отнести Троицкую линию, ставшую, фактически, первым применением западноевропейской фортификационной науки при сооружении южных пограничных систем обороны, а также Царицынскую, Украинскую и Новую Закамскую линии, явившиеся развитием подобной концепции. Проведенная работа позволяет сделать вывод, что, хотя при строительстве данных укреплений применялась господствовавшая в Западной Европе концепция Вобана, тем не менее, они стали закономерным и высшим этапом развития российских пограничных укреплений, возводимых в XVI-XVIII веках, являясь при этом также опорой при освоении приграничных территорий – фронтира.
Девиантное поведение в женских монастырях Симбирской епархии второй половины XIX – начала XX вв.
Аннотация
В настоящей статье рассмотрены девиации и их причины в поведении насельниц женских монастырей российской провинции. Исследование основано на архивных материалах по Симбирской епархии второй половины XIX - начала XX вв. Настроение в монастырях контролировалось настоятельницами и духовными органами власти. Одной из причин проявления девиантного поведения насельницами являлось отсутствие общежительных уставов в обителях и как следствие - частые контакты девушек с городским населением. Немалую роль играл сословный состав монастырей: во второй половине XIX в. отмечено постепенное окрестьянивание обителей России. Представительницы крестьянского сословия зачастую искали в женских монастырях удовлетворение жизненных потребностей, а не место для спасения души. Принадлежность монастыря к штатам являлась еще одной причиной частых контактов девушек с мирским населением.
Сравнительный анализ социалистических преобразований в странах третьего мира на примере режимов Насера в Египте и Альенде в Чили : сходства и различия
Аннотация
В ходе исследования на основании нейтральных источников было проанализировано влияние географического, политико-экономического и исторического контекста на особенности формирования социализма в странах Латинской Америки и Африки. На примере правления Сальвадора Альенде в Чили и Гамала Абделя Насера в Египте было проведено сравнение латиноамериканского и арабского социализма, выявлены взаимные сходства и отличия данных режимов, а также их принципиальные отличия от классического марксизма-ленинизма. Определены причины успеха Насера в построении социалистического режима в Египте, а также основные аспекты поражения Альенде в попытке перевода Чили на социалистический курс. Освещены наиболее значимые события и достижения в период правления упомянутых президентов.
Женская поседневность в СССР в 1920–1930-е гг. (на материалах кинематографических и изобразительных источников)
Аннотация
В данной работе рассматривается проблема женской повседневности в первые два десятилетия существования советской власти. Понимание современных проблем российских женщин невозможно без исследования повседневности советских женщин в России в 1920–1930-е гг., так как именно тогда произошла ломка старых и формирование новых установок жизни женщин, которые продолжают существовать и сегодня. На основе анализа кинематографических источников и изобразительных источников (плакатное искусство и живопись), несущих важные смыслы и посылы, автор конкретизирует картину повседневной жизни женщин в СССР. По результатам анализа делается вывод о том, что женщины в советском обществе рассматриваемого периода выполняли две главные социальные роли: роль труженицы и обязательную, общественно значимую роль матери.
Влияние французской культуры на русскую во второй половине XVIII века
Аннотация
В статье рассматриваются основополагающие моменты влияния французской культуры на русскую во второй половине XVIII века, выделяются причины этого культурного развития. Для этого чрезвычайно важно понять, каков на тот момент был уровень развития социальной сферы, то есть «социальную ситуацию» в двух странах в эту эпоху, так как уровень развития общества определяет основные тенденции культурного прогресса. Используя эти знания, можно определить основные вехи восемнадцатого столетия в сферах идеологии, основные идеи которой формируются вокруг философии эпохи Просвещения, которая определяет общее восприятие того времени, значительно влияет на вкусы людей, моду, архитектуру и ее стили – гражданский и частный, развитие литературы и искусства. Все эти элементы в сумме составляют историческое восприятие этой эпохи.
Математика
Краевые задачи для нагруженного гиперболического уравнения
Аннотация
В данной работе рассмотрена начально-краевая задача для нагруженного интегро-дифференциального уравнения, доказаны существование и единственность обобщенного решения поставленной задачи, а также найдены условия на входные данные, при выполнении которых существует единственное обобщенное решение поставленной задачи. Основным математическим инструментом доказательства единственности обобщенного решения данной задачи служат априорные оценки. Для доказательства существования обобщенного решения поставленной задачи была построена последовательность приближенных решений, доказана её ограниченность, что позволило выделить из этой последовательности слабо сходящуюся подпоследовательность, и показано, что слабый предел выделенной подпоследовательности и есть обобщенное решение задачи.
Разложения суперхарактеров в произведение элементарных характеров
Аннотация
Главной задачей теории представлений конечных группы является задача классификации неприводимых представлений (характеров). Как оказалось, для некоторых групп эта задача является чрезвычайно сложной задачей, «дикой» в том смысле, что нет общих подходов к ее решению. Ключевым примером такой группы является унитреугольная группа, которая состоит из верхнетреугольных матриц с единицами по главной диагонали. К. Андре рассмотрел систему базисных характеров этой группы, которые не являются неприводимыми, но имеют схожие с последними свойствами. Одним из результатов в этой теории является утверждение о том, что базисный характер разлагается в произведение элементарных характеров. В этой статье получен результат того же вида для суперхарактеров треугольной группы.
Разработка и исследование алгоритмов оценивания параметров оптического элемента, работающего на пропускание инфракрасного излучения
Аннотация
В данной работе рассматривается задача оценивания коэффициента поглощения оптического элемента, имеющего форму кругового диска, облучаемого лазерным пучком света, и коэффициента теплообмена с окружающей средой по результатам измерения температуры на периферии элемента. В качестве критерия оптимальности использовался среднеквадратический критерий, который для рассматриваемой задачи характеризуется овраговой структурой. Решение прямой задачи теплопроводности, необходимое для решения задачи оптимального оценивания параметров, было получено в виде бесконечного ряда Фурье-Бесселя. Решение обратной задачи проводилось с помощью метода покоординатного спуска, метода наискорейшего спуска, модифицированного двумерного метода золотого сечения, метода Гаусса с двумя корректировками шага. Также был проведен сравнительный анализ работы реализованных методов по критериям точности и затрат машинного времени на основе результатов точных и зашумленных измерений.
Краевые задачи для уравнений параболического типа с различными граничными условиями
Аннотация
В технических приложениях часто встречаются узлы, которые могут подвергаться тепловой нагрузке. Тепловая нагрузка может привести к изменению ряда свойств материала, что приведет к выводу устройства из строя, его повреждению или утрате важных эксплуатационных свойств. Чтобы уменьшить тепловую нагрузку, можно наносить на поверхности защитные покрытия. Таким образом, это сводится к задаче о теплопроводности многослойных материалов, свойства теплопроводности которых меняются скачком. В данной работе была поставлена первая краевая задача для уравнения теплопроводности комбинированного стержня. Было получено аналитическое решение данной задачи в виде ряда Фурье и произведена оценка полученного ряда. На основе полученного решения и оценки было произведено моделирование процесса распространения тепла в комбинированном стержне и получены графики, иллюстрирующие этот процесс.
Машиностроение и машиноведение
ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕНИЯ И СБОРКИ МОДУЛЯ ВХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА ВЕРТОЛЁТА
Аннотация
В работе представлен опыт освоения студентами первого курса современных методов проектирования, конструирования и изготовления отдельных деталей, а также отделки и сборки конструктивно сложных изделий на основе использования объёмного (3D) моделирования и аддитивных технологий, приобретённый ими в процессе реализации проекта по редактированию конструкции и изготовлению полноразмерного макета одного из вариантов главного редуктора вертолёта, предназначенного для использования в качестве наглядного пособия в учебном процессе вуза при подготовке технических специалистов, а также изложены особенности выполнения проекта, связанные с необходимостью доработки геометрии деталей под возможности используемого 3D принтера, экспериментального выбора пластического материала для печати с определением оптимальных режимов печати, усадки в процессе печати и последующих поводок и коробления при вылёживании, обеспечение долговечности собранного изделия, изготовленного из биоразлагаемого материала.
Автоматизированная система управления жёсткостью подвески автомобиля
Аннотация
В данной работе создана теоретическая база для создания собственной системы регулирования жесткости подвески автомобиля, с учётом недостатков уже существующих систем: разработаны структурная и электрическая принципиальная схемы, выбрана элементная база, разработан алгоритм работы системы при различных ситуациях во время движения автомобиля, разработано программное обеспечение для контроллера, управляющего системой. Проведено моделирование системы управления в программном пакете Amesim, которое свидетельствует об увеличении безопасности и комфорта при движении автомобиля, оснащённого данной системой, а также доказано снижение нагрузок на элементы подвески на 15–17 % по сравнению с пассивной системой.
Формообразование ступицы при осадке заготовки в подкладном кольце
Аннотация
Проведено компьютерное моделирование процесса осадки цилиндрической заготовки на подкладном кольце в программном комплексе Deform 2D/3D. Установлено влияние степени деформации, относительных размеров заготовки, величины внешнего трения, относительных размеров отверстия в подкладном кольце, ковочного угла и радиуса закругления кромки на характер формообразования ступицы. С увеличением степени деформации установлен рост высоты ступицы по закону экспоненты. Чем ниже относительная высота заготовки , тем выше высота ступицы. Внешнее трение способствует формообразованию более высокой ступицы, чем при осадке заготовки при отсутствии внешнего трения. При увеличении относительных размеров отверстия в подкладном кольце наблюдается заметный рост высоты ступицы. При больших степенях деформации величина радиуса закругления кромки отверстия не оказывает влияния на формообразование ступицы. С увеличением ковочного угла с 1º до 6º высота ступицы возрастает в пределах (12–18) %.
Исследование структуры углеродистой стали после различных видов термической обработки
Аннотация
В данной работе проводиться исследование различных видов термической обработки на структуру и свойства углеродистой стали 45. Был проведен фазовый и структурный анализ диаграммы состояния «железо-углерод», определены основные фазы и структуры. Исследование заключалось в изучении микроструктуры стали после неполной и полной закалок при разных температурах с охлаждением в различных средах: вода, масло, воздух. Изучение структуры также проходило после низкого, среднего и высокого отпуска. Проведены механические испытания на твердость по методу Роквелла после всех видов обработки по разным шкалам прибора. Была выявлена зависимость структуры стали от температуры нагрева и скорости охлаждения.
Исследование влияния размера элементов расчётной сетки и постановки задачи на результаты моделирования расходной характеристики и угла распыла шнекоцентробежной форсунки
Аннотация
В работе представлены результаты моделирования процессов распыла жидкого топлива трёхзаходной шнекоцентробежной форсунки, применяемой в камере сгорания газотурбинного двигателя (ГТД). Изучено влияние минимального размера элемента расчетной сетки на результаты расчёта методами СFD. Исследовались такие параметры как угол распыла топлива и расход жидкости в зависимости от перепада давления. Определен требуемый размер элемента в области распыла для расчёта этих характеристик с помощью CFD при различных постановках (стационарная и нестационарная). Выявлена разница в результатах расчёта при использовании стационарной и нестационарной постановок, преимущества каждой из них, а также область их применимости для задачи моделирования распыла в исследуемой форсунке. Представлено сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными.
Приборостроение
Устройство видеокапсульной эндоскопии с латеральным и аксиальным объективами
Аннотация
В данном исследовании проведен анализ существующих решений для видеокапсульной эндоскопии. Выявлены преимущества и недостатки современных систем беспроводной эндоскопии. В соответствии с анализом предложена функциональная схема устройства видеокапсульной эндоскопией с возможностью передачи изображения по радиоканалу, и наличием аккумуляторов с беспроводной зарядкой. Произведена оценка эффективности метода радиопередачи при непосредственной работе капсулы и в режиме заряда. Предложена оптимальная с точки зрения размеров и функциональных возможностей элементная база. Описан алгоритм работы основных функциональных узлов, а также подход к их использованию. Сформулированы преимущества предложенного решения над современными аналогами.
Психология
Профессиональное взаимодействие специалиста социальной работы как ведущая деятельность
Аннотация
Статья посвящена проблеме формирования навыков профессионального взаимодействия специалиста социальной работы. С целью решения этой проблемы анализировалась профессиональная деятельность специалиста социальной работы с позиций бихевиористского, гуманистического, комплексного подходов, что выявило необходимость выделения методологических оснований профессиональной деятельности специалиста социальной работы, среди которых – миссия, цель, принципы и функции. В результате обобщения методологических оснований профессиональной деятельности специалиста социальной работы пришли к выводу о профессиональном взаимодействии как ведущей деятельности специалиста социальной работы. Результатом исследования выступило разработанное понятие «профессиональное взаимодействие специалиста социальной работы».
Социально-педагогическая помощь старшеклассникам в профессиональном самоопределении
Аннотация
В данной работе рассмотрены основные проблемы современной профориентологии в России, а также основные методы социально-педагогической помощи школьникам старших классов в области профессионального самоопределения. Указаны основные сложности, с которыми сталкиваются старшеклассники в процессе выбора будущей профессии, и которые существенным образом влияют на этот выбор. Проведено исследование по оценке работы профориентационной системы в различных странах мира. Представлены результаты пилотажного исследования мнений старшеклассников о преимуществах и недостатках профессионального роста в разных государствах. Сделаны выводы относительно наиболее вероятных принципов дальнейшего развития социально-педагогической помощи старшеклассникам в сфере профессионального самоопределения.
Профессиональное самоопределение учащихся
Аннотация
В данной работе рассматриваются различные взгляды и подходы к понятию «профессиональное самоопределение», в том числе рассматривается процесс профессионального самоопределения как часть процесса самоопределения, анализируются работы отечественных и зарубежных исследователей-психологов по данной проблеме. Цель данной статьи – раскрыть вопросы становления профессионального самоопределения у старшеклассников. Автором предлагается структура профессионального самоопределения учеников старших классов с учетом особенностей позднего подросткового возраста, приводится описание методов профориентационной работы за рубежом, а также предлагается собственный вариант мероприятий, направленных на помощь ученикам старших классов в профессиональном самоопределении.
Самоагрессия детей раннего возраста как способ коммуникации
Аннотация
В статье приведены сведения о теории развития ребенка, предложенной М. Малер и основанной на понятиях сепарации и индивидуация. Отмечены проявления самоагрессии в раннем возрасте в ответ на эмоциональную недоступность воспитывающих взрослых. Рассмотрены функции и формы поведения. Обучение функциональной коммуникации приводит к замещению проблемного поведения адекватным коммуникативным поведением. Описаны пути формирования замещающего альтернативного поведения с использованием жестовой системы коммуникации. Обоснованы преимущества использования жестов относительно других систем коммуникации детьми раннего возраста. Указаны результаты исследования, доказывающих неспособность детей до трех лет к символическому мышлению.
Воспитание нравственно целостной личности в условиях современной школы
Аннотация
В данной работе поднимается вопрос нравственного воспитания в условиях современной школы. Это особо значимая и актуальная задача, решение которой способствует формированию целостной личности. Процесс воспитания рассматривается как активное взаимодействие педагога и ученика в общей совместной деятельности. В статье раскрывается необходимость формирования таких качеств нравственного развития личности, как ответственность, самостоятельность, чувство собственного достоинства, даётся вывод о необходимости выработки у учащихся реальной самооценки, пополнению их знаний о себе. Приводится результат диагностического исследования по изучению уровня нравственной воспитанности современных школьников разных возрастов.
Физика
Применение приближённых методов Тарга-Швеца для течения наножидкости в критической точке на растягиваемой поверхности
Аннотация
Рассматривается течение наножидкости в критической точке на растягиваемой поверхности. Жидкость – вода, содержащая твёрдые частицы меди Cu. Составлены уравнения пограничного слоя для исследуемого течения. Проведён расчёт ламинарного пограничного слоя приближёнными методами и сравнение с раннее опубликованными результатами других авторов. Решения уравнений найдены приближённым методом Тарга-Швеца, которые сравниваются с полученными в работе. Построены графики зависимости безразмерного касательного напряжения на растягивающейся/сжимающейся пластине от безразмерной скорости её поверхности, на которых приведены сравнения с опубликованными результатами. Сделаны выводы о применимости приближённого метода Тарга-Швеца для решения данной задачи.
Оптические свойства наноструктурированного кремния
Аннотация
В данной работе приводятся результаты исследований оптических свойств структур с кремниевыми нанонитями, сформированными методом металл-стимулированного химического травления (МСХТ). Была показана зависимость коэффициента отражения от времени травления. Также было проведено моделирование распространения электрического поля на поверхности нитевидной структуры кремния, что позволило описать захват электрического поля в нанонитях, приводящие к снижению коэффициента отражения во всем исследуемом спектральном диапазоне. Симуляция распределения электрического поля была проведена в пакете COMSOL Multiphysics. Моделирование прохождение света в такой структуре показало, что нити хорошо захватывают свет, однако реальная система кремниевых нитей является более сложной, что в данной модели не учитывается.
Деградация солнечных элементов на базе пористого кремния
Аннотация
В данной работе производился сравнительный анализ работы солнечных элементов, основанных на пористом кремнии, по вольт-амперным характеристикам (ВАХ) и падению отдаваемой мощности. Для расчетов использовались телеметрические данные, получаемые с МКА «АИСТ-2Д» в период с июля 2016 года по март 2019. Приведены графики ВАХ 14 элементов, показан постепенный процесс деградации в естественных условиях космоса. Элементы изготовлены по различным технологическим маршрутам, с различной обработкой рабочей поверхности (полированная, текстурированная, карбидизированная), с двумя видами просветляющих покрытий: ZnS и DyF3. По итогу эксперимента, лучше всего себя показала полированная поверхность и DyF3, пористый слой значительно увеличивает срок службы солнечного элемента.
Временная зависимость параметров магнитопластического эффекта в состаренном алюминиевом сплаве АК9 при наложении постоянного магнитного поля
Аннотация
В данной работе представлены результаты комплексного экспериментального исследования влияния постоянного магнитного поля и времени старения на микроструктуру, микротвёрдость, параметры решётки, параметры тонкой структуры и фазовый состав состаренного алюминиевого сплава АК9. Установлено, что при наложении постоянного магнитного поля наблюдается положительный магнитопластический эффект, величина которого достигает 25 %. Обнаружена корреляция между графиками зависимости микротвёрдости и параметров тонкой структуры от времени старения. Наложение постоянного магнитного поля приводит к формированию более совершенной и однородной структуры сплава, что подтверждается увеличением интенсивности дифракционных линий и уменьшением их полуширины.
3D моделирование распределения электрического поля световой волны в пористо–текстурированной структуре
Аннотация
В данной работе производилось моделирование распространения электрического поля световой волны на поверхности текстурированной структуры кремния, что позволило выявить оптимальные параметры пористого слоя, приводящие к снижению коэффициента отражения во всем исследуемом спектральном диапазоне. Симуляция распределения эл. поля была проведена в пакете COMSOL Multiphysics. Результаты моделирования распределения электрического поля показали, что полное отражение практически отсутствует. Большая часть электрического поля концентрируется в микропоры и на грани пирамид. Это наглядно подтверждает, что пористо-текстурированная поверхность с неупорядоченной системой пор разных диаметров может понизить коэффициент отражения до значения ниже 0,1 %.
Расчет интерференционного покрытия глухого зеркала для DPSS лазера
Аннотация
В данной статье дается базовое представление о работе лазеров, их общая классификация, а также обсуждается проведенный расчет интерференционного покрытия для двух сторон глухого зеркала импульсного твердотельного DPSS лазера с пассивной модуляцией добротности и внерезонаторным удвоением частоты. Показано, что полученные расчеты удовлетворяют требованиям, предъявляемым к покрытиям оптических элементов. Рассчитанные интерференционные покрытия обеспечивают необходимую долю отражения и пропускания излучения на заданных длинах волн. Необходимость подобных расчетов заключается в том, что для осуществления требуемой степени пропускания на конкретных длинах волн наносятся конкретные интерференционные покрытия. Качественный расчет подразумевает возможность изготовления оптических элементов с подобным покрытием, то есть количество слоев не должно быть слишком большим, а их толщина – слишком маленькой.
Химия
Особенности координации атомов германия в комплексах GeCn
Аннотация
В данной работе с помощью стереоатомной модели строения кристаллов охарактеризованы особенности координации атомов четырехвалентного германия в комплексах GeCn, которые входят в состав кристаллов германийорганических соединений. С использованием комплекса компьютерных топологических программ Topos методом пересекающихся секторов установлены координационные числа всех атомов, рассчитаны важнейшие характеристики полиэдров Вороного-Дирихле атомов германия в окружении атомов углерода и проведен статистический анализ полученных данных. Показано, что атомы германия (IV) по отношению к атомам углерода проявляют координационные числа 3 и 4, реализуя координационные полиэдры в виде плоского треугольника и искаженного тетраэдра.