Машиностроение

Современные методы преобразования и передачи телевизионного сигнала по стандарту DVB-T/DVB-T2 обеспечивают его высокую помехоустойчивость и надежный прием в сложных условиях (работа в движении, низкий уровень сигнала в точке приема, отсутствие прямой радиовидимости между приемной и передающей антеннами, наличие отраженных сигналов и т.д.). Естественно, что эти методы находят все более широкое применение не только в наземном цифровом ТВ-вещании, но и в таких радиосистемах, как цифровые ТВ-радиолинии, используемые для беспроводной передачи/приема сигналов изображения, звука и данных [1–3].

Московский научно-исследовательский телевизионный институт совместно с компаниями «Элекард Девайсез» и Triaxes Vision разработал инновационную концепцию совместимой с имеющимися у населения аналоговыми и цифровыми телевизорами российской системы цифрового трехмерного телевидения 2D/3D DVB-T. Разработка отмечена многочисленными наградами, что свидетельствует о мировом уровне российских исследований в области цифрового телевидения.

В статье рассматривается одно важнейшее мероприятие, связанное с внедрением в отечественную практику, – развитие инновационных технологий, которые являются технологиями творчества, обеспечивающими конкурентоспособность в процессе разработки новой авиационной техники. Кроме того, рассмотрен основной комплекс необходимый мер и условий, которые предстоит осуществить на предприятиях страны и в авиационной промышленности для обеспечения эффективного использования инновационных технологий.

This paper represents idea of combining multiple image modalities to provide a single, enhanced image. In this paper image fusion using combination of laplacian pyramid and wavelet transform method is discussed. Images of same size are used for experimentation. Selected images are first blurred using averaging filter of equal for corrupting the image and denoised as preprocessing step. Performance of image fusion technique is measured by mean square error, normalized absolute error and peak signal to noise ratio. Proposed method is compared with wavelet transform method and laplacian pyramid method. From the performance analysis, it has been observed that MSE is decreased in case of all the three methods where PSNR increased. NAE decreased in case of laplacian pyramid and Combination of laplacian pyramid and wavelet transform where as constant for wavelet transform method.

Femur bone is one of the most commonly fractured bones in human body, especially for the elderly. It is one of the longest and largest bones found in human beings. In this paper, stress analysis of femur bone is studied by the help of finite element simulation to provide more insight in designing bio-aided equipment or protective sports equipment. The simulations were performed using the software Lisa. The Von Mises stress and displacement magnitude were studied. The stress analysis show that the Von Mises stress reaches up to 46.82 MPa. The Von Mises stress must be less than the yield stress of the material; otherwise it could lead to fracture of the bone. Keywords: finite element simulation, femur bone, Von Mises stress.

A Simulink model of a spiking neural network of two neurons that works as a neural oscillator is presented. Each neuron is based upon Izhikevich Spiking Neuron Model. Average Response Model is used to model various aspects of synaptic transmissions. The parameters in the mathematical differential equation describing each neuron are set such that they exhibit a regular spiking pattern of cortical neurons. The duty cycle and frequency of oscillations of our oscillator are quite flexible and are tuned by varying one or more of a few parameters, for example, changing the nature of synapses. The presence of very few parameters reduces the complexity of simulation and allows this neural oscillator model to be easily implemented in myriad applications that involve sustained rhythmic patterns. An initial spike of stimulus is enough to drive this oscillator.

Chain is the most important element of the industrial processes required for transmitting power and conveying of materials. As these chains operate under various forces, failure of chain assembly is the major problem. The scope of this paper is to study about uncertainties in heat treatments and effect of same on the stress strain curve and mechanical properties of chain link plates. Finally, experimentation is carried out on the chain assembly to study the failure of the chain. Furthermore, as lot of work has already been done in other components of chain, in this paper the focus has been narrowed down to Finite Element Analysis (FEA) of specific component like pin.

В статье рассмотрена технология изотермической раскатки заготовок дисков газотурбинных двигателей. Приведено описание системы контроля сил деформирования в процессе изотермической раскатки, приведено техническое решение конструкции тензометрического подшипника раскатной головки. Рассмотрено влияние технологических факторов раскатки на раскатную головку.

Рассматриваются мировые тенденции и особенности технологического развития машиностроения в постиндустриальную эпоху. Определены основные научно-технологические и инновационные векторы, направленные на преодоление технологической деградации машиностроительного комплекса России.

Информационное сообщение о Международной научной конференции «Колебания и волны в механических системах», прошедшей в Москве в ноябре 2012 года.

Скважинные электрические центробежные насосы (ЭЦН) по своей конструкции являются многосекционными и многоступенчатыми машинами, что влечет за собой их существенную вибрационную активность. Уровень вибраций насосов представляет собой один из основных факторов, определяющих их надежность и ресурс. Основным видом колебаний в системе являются вынужденные колебания под воздействием сил от неуравновешенности рабочих колес. В данной работе предложена методика снижения уровня вибрации ЭЦН от неуравновешенных вращающихся деталей насоса, базирующаяся на принципе определения последовательности расположения рабочих колес на оси вала, возможно более близкой к оптимальной с точки зрения динамики конструкции.

При разработке новых инструментальных материалов, способов их упрочнения, выборе рациональной марки инструментального материала принято проводить сравнительные эксплуатационные испытания работоспособности металлорежущего инструмента. Это долго и дорого. Предложено маятниковое скрайбирование, позволяющее осуществить с изменяемыми условиями нагружение исследуемого инструментального материала индентором, измерить параметры следа индентора в материалах и по параметрам следа сопоставить отдельные физико-механические свойства сравниваемых материалов и прогнозировать эксплуатационные свойства металлорежущего инструмента. При этом затраты времени и средств на порядок меньше.

Реактор БРЕСТ-ОД-300 электрической мощностью 300 МВт разрабатывается как опытно- демонстрационный прототип будущих коммерческих быстрых реакторов высокой безопасности для крупномасштабной ЯЭ, которая в состоянии на долгие годы решить проблему энергетического обеспечения устойчивого развития человечества. Высокая безопасность БРЕСТ, прежде всего, связана с выбором нитридного топлива и свинцового теплоносителя, сочетание свойств которых естественным образом исключает аварии с потерей охлаждения активной зоны, пожарами и взрывами, создает условия для работы с малым запасом реактивности, исключающим неконтролируемый рост мощности. В статье обоснован выбор топлива и теплоносителя, приведено описание особенностей конструкции активной зоны, интегральной компоновки контура свинцового теплоносителя и схемы его циркуляции. Наряду с активными средствами защиты реактора кратко описаны и пассивные средства остановки реактора и отвода остаточного тепла естественной циркуляцией воздуха. Приведены основные результаты выполнения программы НИОКР.

Анализируется состояние технологической сферы и инновационная активность машиностроительных отраслей России и ведущих зарубежных стран.

В статье описана конструкция и приведены результаты испытаний автономного гидравлического привода активной подвески транспортного средства (ТС). Показано, что в качестве источника энергии для насоса привода можно использовать энергию качения колеса по опорной поверхности (дороге или гусенице). Приведены схема испытаний и полученные силовые и мощностные характеристики привода в различных режимах работы. Представлены зависимости, по которым вычислялись параметры привода.

Информационное сообщение о конференции «Деформирование и разрушение композиционных материалов и конструкций».

The flow of a viscous, incompressible MHD dusty Jeffrey fluid contained between two coaxial circular cylinders when the cylinders perform longitudinal oscillations along their co-axis is investigated. Three cases (i) when the inner cylinder oscillates while the outer cylinder moves with uniform velocity, (ii) when the outer cylinder oscillates while the inner cylinder moves with uniform velocity and (iii) when both the cylinders oscillate, are discussed. The velocity fields for the fluid and dust particles are obtained and the skin friction drag acting on each cylinder is determined. In three cases, it is observed that the fluid and dust velocities decrease with an increase in Hartmann number M, time and increase with increase in Jeffrey parameter λ1. The drag decreases near the inner cylinder and increases near the outer cylinder for different M and t. The opposite phenomena is observed for different λ1 and σ.

The present study examines the analytical solution of slow viscous flow past a swarm of cylindrical particles, where each particle consists of a solid core covered by a liquid shell coated with monomolecular layer of the surfactant layer using cell model. We have assumed that each particle is enclosed by a hypothetical cell. The boundary conditions of Happel’s, Kuwabara’s, Kvashin’s and Cunningham (usually referred to as Mehta-Morse’s) are considered on hypothetical cell. The effects of surfactants are accommodated by considering the Scriven’s boundary conditions at the shell involving surface tension, surface shear viscosity and surface dilatational viscosity. The drag force on the cylindrical particle in a cell is evaluated. The variation of drag force with various parameters is graphically presented. Keywords: cell model, surface dilatational viscosity, surface shear viscosity and surface tension.

В работе представлена теоретическая модель двигателя Стирлинга схемы альфа с внутрицикловым аккумулированием теплоты, основанная на теплотехнических зависимостях, описывающих рабочий процесс. Показано решающее влияние эффективности теплового аккумулятора на термический КПД цикла двигателя.

В статье рассматривается работа планетарно-цевочной передачи в режиме мультипликатора. Увеличение оборотов реализуется благодаря системе твёрдых тел, разделённых между собой подшипниками качения. Такими телами являются тихоходный вал, сателлит, неподвижное цевочное колесо с роликами, быстроходный (эксцентриковый) вал и механизмы передачи вращения с тихоходного вала на сателлит. При вращении сателлит опирается на ролики неподвижного цевочного колеса.

В статье кратко рассмотрены характерные примеры промышленных роботов с электромеханическим приводом, предназначенных для автоматизации транспортных, загрузочных и сборочных операций при манипулировании с объектами массой до 1 кг. На основе представленного обзора выявлены тенденции развития быстродействующих цикловых манипуляторов. В качестве одного из перспективных направлений развития цикловых манипуляторов с рекуперацией энергии отмечается применение устройств «подкачки» энергии, построенных на основе использования постоянных магнитов с высокой магнитной энергией и электромагнитов.

В статье представлены результаты исследования коэффициента теплоотдачи при термопластическом упрочнении жаропрочных и титановых сплавов в зависимости от давления в камере охлаждения и расхода жидкости.

В статье представлена математическая модель формирования упругопластических деформаций и остаточных напряжений в деталях ГТД после их термопластического упрочнения. Приведены результаты расчета полных деформаций и остаточных напряжений в поверхностном слое детали.

В работе на основе теории сетей и сигнальных графов предложены методы прямого описания сложных технологических комплексов.

В работе рассмотрены вопросы топологического описания технологических комплексов на базе их сетевого представления и сигнальных графов.

Представлены принципы легирования стали марки 10Х15С3Б1-Ш (ЭП302-Ш), которые позволили повысить сопротивляемость локальным видам коррозии в хлорсодержащей среде с сохранением высокой коррозионной стойкости в потоке жидкого свинца. Основное внимание было уделено повышению сопротивляемости к таким видам локальных повреждений, как питтинговая коррозия, коррозионное растрескивание, щелевая коррозия. С целью повышения устойчивости аустенита при тепловых выдержках, а также для сохранения высокой коррозионной стойкости в потоке свинца был скорректирован состав новой стали также и по основным легирующим элементам, хрому и никелю. В результате проведенных лабораторных экспериментов было подтверждено наличие высокого уровня свойств новой стали ЭП302М-Ш, позволяющих рекомендовать ее для использования теплообменных труб опытно-демонстрационного ядерного реактора БРЕСТ-ОД-300.

Рассмотрено применение углерод-углеродного композита в качестве материала тонкостенной цилиндрической обечайки, воспринимающей нагрузки в условиях интенсивного нагрева и радиационного облучения. Относительно низкая прочность на сдвиг многослойного пакета композита вблизи открытой кромки требует применения модели кромочного эффекта при анализе несущей способности. Показано практическое применение предложенного подхода к расчету несущих конструкций из рассмотренного материала.

В статье рассмотрен процесс управления производительностью насоса гидропривода активной подвески с помощью дифференциального регулятора.Разработанная математическая модель регулятора системы управления представлена в виде дифференциальных уравнений и уравнений связи (расходов), с помощью которых получены зависимости изменения во времени параметров работы системы управления: давления на выходе насоса, давления и расхода в сервоцилиндре, перемещений золотника регулятора и управляющего органа насоса, давления в гидроаккумуляторе.Результаты расчетных исследований приведены в виде графических зависимостей.Адекватность расчетной модели подтверждена сопоставлением расчетных и экспериментальных данных.Разработанная расчетная модель позволяет исследовать переходные процессы в системе управления, оценивать быстродействие системы и выбирать рациональные параметры конструкции регулятора и других элементов.

В работе рассмотрены принципы действия нескольких гидравлических исполнительных механизмов рабочих органов экскаватора от единого аксиально-поршневого насоса.

Неоправданное повсеместное применение цельных твёрдосплавных концевых фрез ведёт к значительному росту инструментальных затрат в себестоимости изделия. Предложены варианты исполнения составных твёрдосплавных концевых фрез, что позволяет экономить твёрдосплавный инструментальный материал без ущерба качеству и производительности обработки.

Рассматриваются особенности построения математических моделей теплообменников в условиях высокотемпературного теплообмена. Указывается на необходимость учитывать распределение значений коэффициента теплопередачи вдоль поверхности теплообмена во избежание искажения температурных профилей, приводящего к ошибкам математического моделирования теплообменной аппаратуры, выполняемого в целях оптимизации технологических режимов ее эксплуатации и технического диагностирования.

Приведены результаты экспериментальных исследований по активации эмульсионного поливинилхлорида способом высокоскоростного нагружения в дезинтеграторе. Показано, что при обработке поливинилхлорида в дезинтеграторе имеют место физико-химические процессы, ведущие как к повышению, так и к снижению вязкости растворов полимера в циклогексаноне. Оптимизация режимов обработки ПВХ-Е позволяет целенаправленно воздействовать на протекание этих процессов.

Рассматривается комплекс факторов, влияющих на деятельность российских и зарубежных MVNO. Для их анализа предлагается использовать метод корреляционно-регрессионного анализа (КРА). Факторы классифицированы и разбиты на две группы: а) характеризующие уровень развития рынка сотовой подвижной связи (СПС) и, частично, всего инфокоммуникационного рынка; б) отражающие макроэкономические параметры. Отмечена возможность внедрения бизнес-моделей виртуальных операторов СПС практически в каждом регионе России.

Рассмотрено влияние сверхкоротких электромагнитных импульсов на типовую структуру всепроникающей сенсорной сети. Приведено формализованное описание задачи по повышению помехоустойчивости USN на базе вычисления коэффициента сохранения эффективности сети. Предложено решение, в результате которого можно определить варианты применения методов и средств защиты в USN, обеспечивающих заданный показатель коэффициента сохранения эффективности и повышения стойкости сети. Решение представлено в виде пошагового описания четырех этапов, на основе которых выбираются методы защиты с минимальной стоимостью на разработку и внедрение в элементах USN.

Рассмотрены проблемы, связанные с реализацией мобильных беспроводных сенсорных сетей, предложен новый алгоритм кластеризации сетей подобного класса в трехмерном пространстве, проведено его моделирование и сравнение с алгоритмом LEACH-M.

Исследуются характеристики плотности и связности для беспроводных сенсорных сетей (БСС) с целью определения такой стратегии размещения сенсорных узлов, при которой возможно обеспечить, по крайней мере, 90% покрытие для двумерных (2D) и трехмерных (3D) БСС. При этом оцениваются также длительность жизненного цикла сети, период стабильности и пропускная способность сети на основе отношения между радиусом покрытия RS и радиусом дальности связи RC. Результаты статьи могут быть использованы при планировании как БСС, размещенных на плоскости, в трехмерном пространстве, так и летающих сенсорных сетей.

Сегодня средства информационного воздействия различных злоумышленников и нарушителей на телекоммуникационные сети и системы управления (СУ) достигли такого уровня, что могут нарушить нормальную работу инфокоммуникационной сети специального назначения (ИКС СН), воздействуя не только на нее, но и на СУ. Поэтому к организации управления ИКС СН предъявляются особые требования, включающие не только традиционные способы обеспечения информационной безопасности СУ, но и способы выработки управляющих воздействий. При этом обеспечение нормальной работы современных ИКС СН в условиях интенсивных воздействий (в том числе компьютерных атак) предполагает, что в самой СУ необходимо использовать специальные методы управления, позволяющие рационально организовывать работу ИКС СН. В соответствии с особенностями построения и условиями функционирования ИКС СН предлагаются различные варианты организации управления, обеспечивающие их нормальную работу при интенсивных воздействиях на сеть.

Предлагается метод взаимодействия с наземной беспроводной сенсорной сетью с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Предложенный метод обеспечивает оптимизацию траектории движения с целью минимизации времени доставки информации пользователю. Приводятся сравнительные оценки различных алгоритмов выбора траектории движения для сбора информации с узлов наземной беспроводной сенсорной сети.

Предлагается модель взаимодействия узлов беспроводной сенсорной сети со средствами связи беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Предлагаемая модель описывает данное взаимодействие как систему массового обслуживания (СМО) для случаев известных и неизвестных координат узлов USN. Цель аналитического моделирования — выбор скорости движения БПЛА для обеспечения необходимой вероятности считывания данных с узлов сети.

Рассматриваются теоретические и практические направления исследований в области летающих сенсорных сетей (ЛСС). Охвачен широкий круг вопросов: от методов расчета ЛСС до новых видов тестирования и структуры модельной сети для таких сетей.

Приведены модели и алгоритмы, необходимые для создания транспортной сети VPN в виде наложенной сети связи. Они позволяют определить необходимую минимальную пропускную способность виртуальной транспортной сети (ВТС), которую требуется выделить из ресурса магистральной первичной сети связи общего пользования (ССОП). Основное отличие предложенной математической модели и алгоритма формирования ВТС: совместный учет топологической структуры первичной сети связи, на базе которой реализуется ВТС, и непосредственно топологической структуры ВТС; учет информации о количестве и распределении трафика конечных точек ВТС, возможных алгоритмов маршрутизации потоков и ограничений на сетевые ресурсы.

Качество обслуживания (QoS) является одной из основных характеристик любой сети связи, включая сеть, базирующуюся на архитектуре IMS. В процессе обработки различных сигнальных сообщений в узлах IMS-сети возникают задержки. При этом размер задержки варьируется в зависимости от типа запрашиваемой услуги. В статье предлагается комплексный подход к анализу величины задержки при рассмотрении различных случаев.

Показатели качества обслуживания (QoS) представляют собой набор метрик, определяющих удовлетворенность абонентов свойствами предоставляемых им услуг. Оценка этих показателей необходима на этапах планирования телекоммуникационных сетей, их построения и эксплуатации. В статье формулируются пять основных задач, решение которых позволит эффективно контролировать показатели, нормированные для обслуживания мультисервисного трафика. Постановка всех пяти задач основана на анализе рекомендаций Международного союза электросвязи (МСЭ) и опыте, накопленном российскими операторами связи.

Приведена методика расчета нормативов для группового ЗИП на ремонтно-эксплуатационное обслуживание оборудования связи. Обоснованные нормативы ЗИП, с одной стороны, обеспечивают требуемую надежность оборудования связи, с другой, — снижают затраты на длительное хранение избыточных запасов сменных частей (СЧ) в процессе эксплуатации. Подтверждена необходимость строгого теоретического обоснования нормативов ЗИП. Как показывает конкретный расчет: при относительно низкой наработке на отказ (немногим более половины года) ежегодное пополнение ЗИП составляет всего 20% от общего количества защищаемого оборудования.

Приведено формализованное описание технологии транспорта виртуальных частных сетей (VPN). Показано, что при построении VPN целесообразно использовать в качестве критерия оптимальности значение суммарной минимальной пропускной способности, которую требуется выделить из ресурса магистральной первичной сети связи общего пользования.

Рассмотрены способы организации, классификация и технологии создания виртуальной частной сети (VPN). Показано, что современные технологии VPN позволяют организовать наложенные сети с необходимым набором заданных свойств: с независимой системой адресации, с заданной пропускной способностью, надежностью и информационной безопасностью.

Предлагается ввести компенсацию влияния амплитуды сигнала на среднюю за период колебания емкость варикапов путем коррекции напряжения смещения. В результате устраняется асимметрия амплитудно-частотной характеристики, присущая нелинейному контуру.

Рассмотрен метод параметрического спектрального анализа дискретных случайных сигналов на конечном интервале времени, основанный на применении рекуррентных циркулянтных моделей 2-го порядка. Получены строгие аналитические выражения для спектральной плотности таких процессов в базисе дискретно-континуальных экспоненциальных функций. Приводятся результаты моделирования, подтверждающие хорошее качество аппроксимации.

Определены роль и место радиочастотного спектра (РЧС) в производственной деятельности предприятий и развитии экономики в целом. Систематизированы и классифицированы особенности РЧС как природного ресурса, ограниченного производственного ресурса и объекта государственного управления. Определены тенденции управления использованием РЧС и разработаны положения по формированию комплексного экономико-методологического механизма управления использованием РЧС.

Для обоснования инновационных решений и выбора эффективных инноваций в сфере спутниковой связи с использованием космических аппаратов на высокоэллиптической орбите (КА на ВЭО) использован экспертно-квалиметрический метод (ЭКМ), основанный на экспертном методе оценивания по балльному принципу параметров эффективности инноваций, квалиметрическом методе количественного ее измерения и последующем ранжировании инноваций по уровню эффективности. Прикладное применение ЭКМ в спутниковой связи предполагает адаптацию параметров модели комплексной оценки эффективности инноваций, обоснование значимости и интервалов изменения частных показателей эффективности инноваций спутниковой связи.