Menu
Publications
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Editor-in-Chief
Nikiforov
Vladimir O.
D.Sc., Prof.
Partners
Summaries of the Issue
ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ
5
В данной работе рассматривается применение метода многочленных преобразований к исследованию нелинейной колебательной системы с двумя степенями свободы в случае внешнего резонанса. Разработан алгоритм преобразования исходных неавтономных дифференциальных уравнений к автономному виду, удобному для исследования устойчивости колебаний. Особенностью рассмотренного здесь случая резонанса является наличие поддиагональных элементов матрицы линейной части преобразованных уравнений.
9
Рассматривается нелинейная виброзащитная система с тремя степенями свободы, с нелинейными правыми частями в виде многочленов до четвертой степени от фазовых переменных с постоянными и периодическими параметрами. Методом многочленных преобразований [1, 2] уравнения движения системы приводится к автономному виду в рамках принятой точности. Выделяются существенные константы, характеризующие переходные процессы и установившиеся режимы колебаний. Определяется алгоритм метода многочленных преобразований для нелинейных систем с тремя степенями свободы, выводятся алгоритмические формулы, удобные для программирования. Приводится описание основных блоков программы, разработанной в системе Mathematica 4.1, реализующей метод многочленных преобразований.
Оценка возможности применения методов исследования гибких управляемых трубок для эндоскопа
Ivanov Andrey Yu, Негодаев А. В.
13
Гибкая управляемая трубка для эндоскопа относится к оптико-механическим приборам, которые служат для осмотра и терапии полых органов и полостей тела в медицине, для осмотра труднодоступных полых пространств в технике [1]. В эндоскопах она представляет собой ту часть прибора, изменением положения которой оператор осуществляет полный осмотр исследуемой полости.
Полиномиальная линеаризация систем модального управления и ее применение
Melnikov Vitaly G
17
Для нелинейной автономной системы управления, содержащей линейную часть и однородные кубические формы относительно компонент вектора состояния, предлагается модифицированный метод нормализующего преобразования. В отличие от классического метода Пуанкаре-Дюлака, в нем не применяется переход к комплексным переменным, который требует знания спектра собственных значений матрицы линейной части системы. Получены расчетные алгебраические формулы преобразования системы к линейному виду в рамках принятой точности и в условиях внутренних резонансов в системе и обоснованы решения по полученным формулам.
Нелинейные динамические процессы регулирования давления сжимаемой среды в емкости постоянного объема
Потапов М. В.
20
Рассматривается пневмосистема, состоящая из емкости постоянного объема с установленным на ней регулятором давления. Регулирование давления в емкости осуществляется пружинным предохранительным клапаном пропорционального типа. Динамические процессы регулирования давления в такой системе описываются нелинейной системой обыкновенных дифференциальных уравнений 4-го порядка. Эти уравнения получены при условии квазистационарного изменения параметров среды в емкости и при отсутствии теплообмена с окружающей средой. Изучение задачи в такой постановке является развитием исследований, проведенных в работах. Приводятся результаты компьютерного моделирования работы клапана. В начале статьи излагается классификация предохранительных клапанов и технические требования, предъявляемые к ним .
Нестационарный теплообмен объектов с внутренними адиабатически изолированными полостями
Ярышев Н. А.
24
Обобщенное операторное решение нестационарных задач теплопроводности квазиодномерных объектов при двухстороннем внешнем конвективно-лучистом воздействии было получено в работе, однако не нашло практического применения из-за сложной структуры передаточных функций. Точные аналитические решения опубликованы только для цилиндрических и сферических оболочек и приведены в монографиях.
Определение температуры полиморфного превращения титановых сплавов в промышленных технологиях
Alexander V. Sharkov, Гоголев Л. .
32
Рассматриваются методы определения температуры полиморфного превращения титановых сплавов и приводится описание экспериментальной установки, измерительная ячейка которой собрана на основе тепловой трубы.
Приборный комплекс для испытаний техники и средств защиты на устойчивость к мощным тепловым воздействиям
Vladimir A. Korablev, Alexander V. Sharkov, Makarov Sergei L, Некрасов О. А.
36
Аппаратура и средства защиты для работы человека в экстремальных условиях должны обладать высокой надежностью, удобством в использовании, совместимостью с другими элементами техники (например, средства связи, поиска, диагностики и т.п.). Основные требования, а также методики испытаний средства защиты изложены в стандартах. Эти стандарты позволяют на основе свойств каждого отдельного элемента средств защиты (шлем, защитный костюм, обувь) определить их соответствие гигиеническим нормам, удобство использования и ношения.
Вариационное доказательство существования лакуны в спектре лапласиана Дирихле для периодически связанных волноводов
Igor Yu. Popov, Мельничук О. П.
39
Развитие наноэлектроники породило большое количество задач, связанных с описанием новых систем. Проблема состоит в решении уравнения Шредингера в различных ситуациях. В случае баллистического транспорта задача сводится к решению уравнения Гельмгольца с условиями Дирихле на границах областей. Представляет интерес описание распространения электронной волны по волноводам, связанным через малые отверстия. Подобные системы могут использоваться для создания новых наноэлектронных устройств (квантовый интерференционный транзистор, квантовые переключатели и т.п.). Транспортные свойства электрона тесно связаны со спектральными свойствами соответствующего лапласиана Дирихле.
44
Исследование транспортных свойств диэлектрических волноводов в последнее время вызывает повышенный интерес в связи с появлением новых материалов – фотонных кристаллов. Хотя существует большое количество работ по экспериментальному и численному анализу подобных систем, получено мало аналитических и асимптотических результатов. С точки зрения асимптотического анализа большой интерес представляют высококонтрастные системы, в которых малым параметром является толщина диэлектрического слоя, диэлектрическая проницаемость которого велика. Наиболее продвинулись в изучении подобных систем группы физиков в США (Канзас) и Франции (Марсель).
Аналитический вид оператора эволюции в модели Тависа-Каммингса
George P. Miroshnichenko, Рыбин А. В., Вадейко И. П., Тимонен Ю. .
47
Нами исследуется задача о взаимодействии N двухуровневых систем с квантованным осциллятором, имеющая важное значение в квантовой оптике, в частности, в резонаторной квантовой электродинамике. Одна из первых физических реализаций такого взаимодействия, предложенная Тависом и Каммингсом [1], описывается так называемым гамильтонианом Тависа – Каммингса.
Об одном обобщении теоремы Вильсона
Норин А. .
50
Широко известная в теории чисел теорема Вильсона допускает простое обобщение, из которого легко получаются некоторые классические результаты и которое является удобным инструментом для решения некоторых учебных задач теории сравнений.
Исследование динамического предела текучести конструкционных материалов при ударном нагружении
Самохвалов А. С., Мещеряков Ю. И.
52
Задача исследования – определение величины динамического предела текучести, измеренного при ударном нагружении плоских мишеней в легкогазовой пушке. Проведены серии экспериментальных испытаний. На основе теоретического анализа полученных данных определены значения динамического предела текучести для алюминиевого сплава Д16 и легированной конструкционной стали 38ХН3МФА.
Синтез и исследование изоморфной емкости и свойств фаз туннельной структуры типа голландита
Синельщикова Т. Ю., Петров С. А.
57
Проведено комплексное исследование возможности применения в качестве матрицы для захоронения радионуклидов фаз с туннельной структурой типа голландита, кристаллизующихся в системе оксидов MexO-BaO-Al2O3-TiO2 (Me=Cs, Sr). Определены оптимальные условия синтеза, изоморфная емкость и некоторые свойства полученных материалов.
ТЕХНОЛОГИИ ТОЧНОЙ МЕХАНИКИ
Механизм образования регулярного микрорельефа на плоских поверхностях многошариковым инструментом
Yury P. Kuzmin, Кузьмин М. Ю., Фролов Н. Д.
61
Использование многошариковых инструментов для образования регулярных микрорельефов (РМР) на плоских поверхностях значительно повышает производительность обработки, но, одновременно, накладывает определенные ограничения в выборе режимов обработки и, тем самым, снижает универсальность метода. Образование РМР на плоских поверхностях обеспечивается выбором соответствующих параметров режима вибронакатывания.
70
Для образования регулярных микрорельефов (РМР) на поверхностях деталей машин и приборов вибронакатыванием целесообразно использовать многошариковый инструмент, позволяющий значительно повысить производительность обработки.
73
Эффективный способ улучшения целого ряда эксплуатационных свойств деталей машин и приборов, таких, например, как повышение сопротивление трению и износу, заключается в оптимизации микрорельефа трущихся поверхностей деталей. Обработка методами поверхностного пластического деформирования, в частности, вибрационным накатыванием позволяет оптимизировать поверхность контакта путем создания маслоемких регулярных микрорельефов, сохраняя при этом достаточную по величине опорную поверхность.
Технология снижения адсорбционно-десорбционных способностей поверхностей, работающих в условиях высокого вакуума
Vladimir Vasiliev, Присягин М. В.
75
Известно, что поверхности металлов и сплавов, применяемых в вакуумной технике, адсорбируют на воздухе газы и особенно пары воды. Эти газы связаны с поверхностью в основном силами химической и большей частью физической адсорбции. Величина этих сил и количество адсорбированных монослоев в основном зависят от степени шероховатости поверхности, количества дефектов в структуре приповерхностного слоя, рода металлов и сплавов и ряда других факторов.
Исследование закономерностей изменения микрогеометрии деталей при трении-скольжении
Valetov Vyacheslav A., Sergey D. Tretyakov
79
Проблема повышения качества выпускаемой продукции актуальна практически для всех отраслей хозяйственной деятельности. В приборостроении, где требования к качеству изделий особенно высоки, повышение их надежности и долговечности невозможно без обеспечения оптимальной точности и качества поверхностей сопряжения элементов приборов. В большинстве случаев именно изнашивание подвижных узлов различных приборов приводит к преждевременному выходу всего изделия из строя. Поэтому создание оптимального микрорельефа рабочих поверхностей деталей является одним из основных и наиболее эффективных методов повышения качественных показателей машин и приборов.
Автоматизация проектирования технологии обработки деталей на токарно-револьверных автоматах
Гульнов Ю. А.
83
Рациональное использование токарных автоматов в условиях мелкосерийного производства достигается при применении метода групповой обработки на основе использования ЭВМ для технологического проектирования. Принципиальная схема проведения такой работы предусматривает.
Технологический синтез оболочковых конструкций зубчатых венцов
Medunetskiy Viktor M.
86
Современный этап развития точной механики характеризуется востребованностью теоретических и практических разработок, связанных с использованием композиционных материалов при изготовлении деталей механических устройств.
Проектирование технологических процессов в среде PDM-системы
Kulikov Dmitry D.
89
Информация, создаваемая на этапе технической подготовке производства, составляет большую часть информации о жизненном цикле изделия.
В данной статье рассмотрены преимущества использования систем ведения проекта (PDM-систем) при проектировании технологических процессов (ТП). Эти системы предназначены для поддержки электронного описания изделия на всех стадиях его жизненного цикла. Однако в большинстве публикаций акцентируется внимание лишь на стадии конструирования изделия. Были проведены исследования PDM-системы "SmarTeam",
92
Качество продукции – это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
Роль и значение качества постоянно возрастают под влиянием развития технологий производства и потребностей человека. Поняв, что качество расширяет возможности сбыта продукции, Япония еще в конце 60-х годов поставила перед собой задачу достижения 100 % качества изделий. Часто возникает вопрос: "А возможно ли вообще достижение 100 % качества?" И поэтому сразу надо сослаться на шестой принцип международных стандартов в области управления качеством серии ИСО 9000 – 9001 – это принцип постоянного улучшения или, иначе говоря, "Нет предела совершенству". Опыт международной промышленности показал, что устанавливать предел улучшению недопустимо, само улучшение должно стать системой и составной частью системы управления.
Возможности использования технологий быстрого прототипирования в приборостроении
Valetov Vyacheslav A., Бобцова С. В.
97
Технологии быстрого прототипирования предоставили новые возможности развития производства. За последние несколько лет произошли существенные изменения в новых технологиях. Промышленность может использовать эти технологии в точном литье по выжигаемым моделям для быстрого изготовления функциональных металлических образцов. Кроме того, они являются ключевым шагом в быстром изготовлении оснастки. Уже на ранней стадии развития стереолитографии стало ясно, что эта революционная технология может найти различные применения в производственных процессах. На стадии концептуального проектирования наличие физического трехмерного объекта значительно облегчает оценку правильности конструкции, а также упрощает сам процесс общения между членами коллектива, работающими над проектом.
Представление знаний в САПР ТП "ТЕХКОМ" с применением методов экспертных систем
Гриншпан В. С., Filippov Alexander N.
103
Обладая большими возможностями отображения различных отношений между понятиями и объектами, семантические сети при использовании их на ЭВМ не всегда удобны из-за слишком произвольной структуры. Нужно внести в нее регулярность. Появляются более регуляризированные сети.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ
Настройка регулятора скорости в системе векторного управления асинхронными двигателями
Усольцев А. А., Dmitry V. Lukichev
108
В статье рассматривается вариант настройки ПИ регулятора скорости в системе векторного управления асинхронным двигателем, позволяющий получить переходные функции, по качеству представляющие собой нечто среднее между настройкой на оптимум по модулю и симметричный оптимум.
Анализ частотных характеристик обратимых источников питания транзисторных инверторов
Valentin S. Tomasov, Borisov Pavel, Серебряков С. А.
113
Приводится методика расчета частотных характеристик обратимых источников питания транзисторных инверторов систем электропривода совместно с элементами силового фильтра. Анализируются влияние параметров отдельных элементов энергоподсистемы электропривода на электромагнитные нагрузки на них. Даются рекомендации по построению и расчету корректирующих цепей, снижающих электромагнитные нагрузки.
Цифровая система управления источника тока, построенного на основе транзисторного ШИП
Гурьянов А. В., Кротенко В. В., Valentin S. Tomasov
120
Сформулирована методика синтеза цифровой системы управления источником тока с усилительно-преобразовательным устройством на транзисторном ШИП из условия обеспечения предельного быстродействия при ограниченной частоте коммутации силовых ключей.
Расчет параметров квазиустановившегося режима в источнике тока с импульсным усилительно-преобразовательным устройством и индуктивным сглаживающим фильтром
Tolmachov Valeriy, Nikitina Mariya
126
Излагаются результаты анализа квазиустановившегося режима работы источника тока с -модульным усилительно-преобразовательным устройством (УПУ), построенным на основе идентичных реверсивных транзисторных ШИП при многофазном принципе синхронизации работы последних. Приводятся аналитические соотношения, связывающие параметры разделительных дросселей фильтра с коэффициентом пульсаций тока нагрузки и числом модулей.
Анализ устойчивости к автоколебаниям на субгармонических частотах импульсных источников тока программируемой формы
Tolmachov Valeriy, Osipov Dmitriy
132
Методом точечных отображений определены границы областей устойчивости к автоколебаниям на субгармонических частотах в одноконтурной системе управления источника с ПИ –регулятором тока, ШИП с ШИМ2 и индуктивным сглаживающим фильтром.
Математическое описание микропроцессорной системы обработки сигналов СКВТ как датчика положения вала двигателя
Ivan Zhdanov, Konstantin M. Denisov
137
Рассматривается математическая модель системы обработки сигналов СКВТ, реализованной на микропроцессорной элементной базе.
Особенности проектирования четырехквадрантных асинхронных электроприводов
Andrey P. Baev, Гончаренко М. Р., Серебряков С. А., Коровьяков А. Н.
141
Представлены результаты проектирования четырехквадрантных асинхронных электроприводов эскалаторов, обладающих рядом новых функциональных свойств по сравнению с традиционными приводами переменного тока.
Управление многозвенными кинематическими механизмами
Мирошник И. В., Chepinsky Sergey A
144
Рассматривается задача управления траекторным движением простейших кинематических механизмов с двумя степенями свободы (двухзвенных роботов) с одним управляющим входом. С использованием дифференциально-геометрических методов нелинейной теории управления предложена методика анализа динамики таких систем и процедура синтеза алгоритмов управления, обеспечивающих решение траекторной задачи как задачи стабилизации относительно гладкого отрезка предписанной траектории.
Управление бесконтактным двигателем с большим остаточным моментом
Гутнер И. Е., Nikiforov Vladimir O, Mikhail S. Chezhin, Шапошников А. С.
150
Исследуется эффект пульсации вращающего момента в бесконтактном двигателе постоянного тока. На основе анализа экспериментальных данных представляется модель процессов пульсации. Предлагается новый метод подавления пульсаций вращающего момента, основанный на использовании так называемой "разгрузочной таблицы". Предлагаемый метод является алгоритмическим и не требует модификации конструкции двигателя, а также существенного усложнения алгоритма управления.
156
В работе рассматриваются аспекты управления траекторным движением механических систем относительно движущихся внешних объектов. Предложен алгоритм управления, обеспечивающий стабилизацию робота относительно динамической траектории, заданной в системе координат внешнего объекта.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И КОМПЬЮТЕРНАЯ ТОМОГРАФИЯ
161
Принципы построения магниторезонансных (МР) изображений, положенные в основу МР–томографов, разработаны в России в 1959– 960 гг. [1]. Эти разработки были изложены в виде четырех заявок на изобретения. Две из них основаны на использовании уже известного к тому времени (Блох, Парсел) явления ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для целей изображений сечений различных медико-биологических объектов. На первую из них, "Свободно прецессионный протонный микроскоп", посланную
Современные методы внутривидения (интраскопии) в медицине
Парижский З. М.
164
В 1895 году великий физик Вильгельм Рентген, экспериментируя с вакуумной трубкой, открыл новый вид электромагнитного излучения, названый им X-лучами. С этого времени началась эра интраскопии – внутривидения, захватившая все сферы человеческой деятельности, включая и медицину. Благодарное человечество в честь открытия В. Рентгена назвало новый вид излучения рентгеновским.
Обратная задача гравиметрии как задача внутривидения
Sizikov Valery S., Голов И. Н.
171
На стыке геологии и прикладной математики получила большое развитие так называемая обратная задача гравиметрии. Она заключается в том, что, используя измеренные на поверхности Земли аномалии потенциала или напряженности гравитационного поля (т.е. их отклонения от средних значений), можно математическим путем определить аномалии плотности вещества под поверхностью Земли (в ее коре, мантии и т.д.) в некоторой пространственной области . При этом потенциал или/и напряженность гравитационного поля (или их аномалии) можно измерить с помощью гравиметров.
Локализатор для компьютерной томографии
Alexander Kozachenko, Низковолос В. Б., Иванов В. А., Yury Z. Polonsky , Гвоздев С. С.
176
Стереотаксис – самостоятельная область современной нейрохирургии. Стереотаксические вмешательства применяются с целью диагностики и лечения многоочаговых форм височной эпилепсии, болезни Туретта, не поддающихся лечению лекарственными препаратами форм паркинсонизма, для снятия психической зависимости от наркотиков у пациентов, страдающих опиатной наркоманией, для эвакуации внутримозговых гематом, для проведения пункционной биопсии и деструкции новообразований мозга.
ЯМР-спектроскопия тканей головного мозга и разработка способа определения концентрации метаболитов
Неронов Ю. И., Иванов В. К., Гарайбех З. М.
183
В работе анализируются возможные источники погрешности определения методом ЯМР-спектроскопии концентрации N-ацетиласпартата в тканях белого вещества головного мозга. Разработано программное обеспечение, которое позволяет минимизировать систематические погрешности и определять концентрацию N-ацетиласпартата с ошибкой несколько процентов.
Экспериментальные и теоретические аспекты решения параболического уравнения для случая нетрансляционного массопереноса в жидкостях
Мануйлов К. В., Zinaida Simonenko, Ильина Л. П., Плотников В. В.
188
Изучение нетрансляционного массопереноса в анизотропных средах связано с широким кругом теоретических и прикладных задач математической физики. Современные измерительные технологии позволяют проводить исследование параметров массопереноса на качественно новом уровне. Высокоточный метод измерения скорости массопереноса (коэффициента диффузии) в жидкой бинарной системе с границей раздела основан на совместном использовании оптических методов поляризационной интерферометрии и лазерной нуль-эллипсометрии. Уникальность метода заключается в возможности регистрации параметров массопереноса в реальном масштабе времени на основании зависимости показателя преломления раствора от его концентрации.
Описание и обоснование поверочной схемы для сейсмоприемников
Степанов И. В.
192
Приведено описание схемы поверки сейсмоприемников. Представлены поверочная схема и структурная схема комплекса ЦВМ – ЭТАЛОН - РАБОЧИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
Механизм распределения вредных отходов на поверхности
Иванов В. А., Хохлов Ю. В.
198
Предположим, имеется производство, постоянно выбрасывающее в воздух вредные отходы. Специалисты, проектирующие данное производство, полагают, что выбросы будут примерно в равной доле располагаться по существующей в данном районе розе ветров, и в этом они допускают существенную ошибку. Часть вредных выбросов действительно распространится в ближней зоне по периметру источника загрязнения, а существенная часть будет отнесена (осаждена) по линии наибольшего градиента гравитационного поля. Вся грязь будет распространяться в направлении наибольших значений потенциала гравитационного поля, которые можно назвать зонами накопления, а зоны наименьшего значения гравитационного потенциала являются зонами выноса (разубоживания).
Мини-ЯМР-томограф кафедры измерительных технологий и компьютерной томографии
Иванов В. К., Неронов Ю. И., Иванов В. А.
201
Изготовлен мини-ЯМР-томограф, который позволяет в реальном времени: 1) контролировать процедуру накопления ЯМР-сигналов, 2) контролировать качество изображения, 3) выполнять суммирование томографических изображений.
Способ визуализации градиентов магнитного поля с помощью магнитно-резонансной томографии
Муханнад Х. .
205
Режим получения магнитно-резонансных томограмм с избирательным частотным подавлением сигнала от тканей жира имеет важное диагностическое значение и используется в клинической практике по ряду причин. Этот режим применяют, например, для обнаружения признаков метастатического поражения тел позвонков. На МР-томограммах позвоночника некоторых пациентов в телах позвонков наблюдаются белые пятна. Причиной их происхождения может быть как достаточно безобидная возрастная жировая деструкция тел позвонков, так и воспалительные явления с повышенным содержанием воды из-за метастатического поражения как следствие наличия в организме злокачественной опухоли. В этих случаях накапливают дополнительные томограммы с использованием режима подавления жира, при котором пятна от жировой деструкции должны исчезать.
Прямая и обратная задачи синтеза магнитного поля в ЯМР-томографе
Sizikov Valery S., Marusina Maria Ya., Ivanov Sergey V, Колобухова Т. В., Николаев Д. Б., Соколов Д. Ю., Хомутникова Е. В.
209
В ЯМР-томографии исключительно важной является задача создания высокооднородного магнитного поля внутри ЯМР-томографа. Относительная неоднородность напряженности магнитного поля H в пределах рабочего объема должна быть порядка. Это позволит эффективно решать основную задачу ЯМР-томографии – задачу реконструкции ЯМР-изображений
Виртуальный микросканер для сканирующего зондового микроскопа
Andrey Gavrilov, Alexander Golubok
215
В статье рассмотрены результаты разработки обучающей программы по освоению пьезодвижителей различной степени подвижности, используемых в сканирующей зондовой микроскопии, а также расчет их математических моделей. Данная разработка предполагает введение в комплекс дистанционного обучения системы "Виртуальная лабораторная работа".