ivdon3@bk.ru
В статье описываются результаты спектрального анализа потребляемой мощности малого поселения сибирского региона. Предлагается структура электротехнического комплекса генерирования электрической энергии с гибридным накопителем энергии. Показано, что в общем случае, оптимальный гибридный накопитель энергии должен состоять из N компонент, различающихся по соотношению: допустимая частота цикла заряд-разряд к стоимости компоненты. В качестве критерия выбора предлагается оценка по удельной приведенной стоимости выработанной электроэнергии.
Ключевые слова: гибридный накопитель энергии, электротехнический комплекс, возобновляемая энергия, суточный график нагрузки, спектральный анализ, ряд Фурье
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В статье рассматривается концепция системы автоматической идентификации и прослеживаемости производства трубной продукции на этапе горячего проката. Представленные основные этапы трубного производства. Составлена таблица отбора технологических параметров. Разработана структура базы данных для системы автоматической идентификации и прослеживаемости трубной продукции.
Ключевые слова: прослеживаемость, автоматическая идентификация, производство труб, горячий прокат, система менеджмента качества
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В работе рассматривается модификация алгоритма и программной реализации прототипа дискретно-поворотного слайсера для подготовки 3D печати на многоосевых принтерах, позволяющие выполнять подготовку печати для большего числа видов моделей изделий по сравнению с исходными алгоритмом и программным прототипом. Предложен подход, предусматривающий выбор одной из нескольких секущих плоскостей на определенных шагах построения послойной модели. Выполнена переработка программного прототипа. Приведены результаты работы прототипа, показывающие работоспособность предложенного подхода.
Ключевые слова: аддитивные технологии печати, 5-осевой принтер, дискретно-поворотный слайсер, выбор секущих плоскостей, центроидная ось, STL-модель, рефакторинг кода, MAPS, WPF, ускорение вычислений
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается моделирование коррозии материалов в агрессивных средах на основе теории перколяции. С целью выполнения моделирования были разработаны алгоритм моделирования коррозии и программа на языке С++, реализующая этот алгоритм. В тексте работы описываются алгоритм моделирования коррозии, структура реализованной программы, результаты моделирования при различных параметрах. Результатами исследования являются созданные алгоритм моделирования и приложение, выполняющее моделирование процесса коррозии материалов в агрессивных средах на основе теории перколяции согласно разработанному алгоритму, а также строящее картину коррозии, графики зависимости длины границы области коррозии и площади оставшегося материала от шага моделирования.
Ключевые слова: теория перколяции, моделирование коррозии, моделирование физических процессов, метод Монте-Карло, визуализация результатов моделирования
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассматривается задача увеличения скорости кодирования и декодирования кодов Рида-Соломона (RS-кодов). В качестве базовой реализации для сравнения выбрана реализация библиотеки кодирования системы Open JPEG. Данная задача рассматривается для x86-64 окружения. В работе предложены способы повышения производительности как при использовании стандартного набора инструкций, так и при использовании векторных инструкций из наборов SSSE3 и AVX2. Описана методика сравнения быстродействия кодирования/декодирования RS-кодов на примере разработанной библиотеки и базовой реализации в Open JPEG. Проведено экспериментальное исследование взаимосвязи между параметрами RS-кодов, скоростью кодирования/декодирования и набором используемых инструкций. Показано, что для любого RS-кода можно существенно повысить производительность даже на стандартном наборе инструкций. Предложен метод динамического выбора способа ускорения кодирования в зависимости от поддерживаемых целевым компьютером инструкций и параметров используемого RS-кода.
Ключевые слова: помехозащищенное кодирование, коды Рида-Соломона, быстродействие, векторные инструкции
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Приведены параметры работы смесителей, широко используемых в практике водоочистки. Предложена новая конструкция смесительного узла, обеспечивающего процесс быстрого и полного перемешивания реагентов с обрабатываемой водой с использованием способа концентрированного коагулирования, а также аэрации. Дано подробное описание конструкции, принципа работы и основных расчетных параметров смесителя, используемого в смесительном узле.
Ключевые слова: природная вода, коагулянт, смеситель, концентрированное коагулирование, аэрация, градиент скорости, вращательное движение
, 05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
В настоящее время наблюдается стремительное развитие вычислительных систем, в том числе систем, включающих в свой состав устройства различного типа. Такие системы называют неоднородными или гетерогенными. В состав подобной системы помимо традиционных процессоров CPU могут входить графические GPU, программируемые вентильные матрицы, другие устройства. Одной из ярко выраженных проблем подобных систем является сложность распределения вычислительной нагрузки между узлами вычислительной системы. В данной работе описываются типы балансировки и методы распределения вычислительной нагрузки в неоднородных вычислительных системах. Описывается пример балансировки нагрузки в реальной гетерогенной вычислительной системе.
Ключевые слова: неоднородная система, гетерогенная система, балансировка нагрузки, распределение нагрузки, вычислительный кластер
05.13.11 - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Представлены результаты анализа параметров качества строительных материалов, применяемых для утепления стен жилых зданий. Обозначена проблема повышенного расхода тепловой энергии на нужды отопления, решение которой заключается в повышении теплотехнических характеристик ограждающих стен зданий посредством их утепления и защиты системой навесного вентилируемого фасада (НВФ). Исследовательская работа посвящена сравнительному анализу строительных материалов, применяемых для утепления стен и разработке методики теплотехнического расчета многослойных конструкций навесных фасадных систем.
Ключевые слова: навесной вентилируемый фасад, теплотехнические характеристики, влияющие факторы, энергоэффективность
В работе рассмотрены характеристики облачной конвекции полученные в ходе вычислительных экспериментов на основе трехмерной физико-математической модели конвективных облаков, в которой детально учитываются микрофизические процессы нуклеации, конденсации или сублимации водяного пара, коагуляции и аккреции частиц осадков, накопления объемных электрических зарядов, роста напряженности электрического поля облака вследствие процессов разделения зарядов, происходящего при быстром замерзании крупных переохлажденных капель, аккреционном росте крупы и градин. На основе данных численного моделирования с применением отмеченной модели исследовано расположения в объеме микроструктурных параметров грозоградовых облаков (водности и ледности), объемных зарядов, напряженности электрического поля, радиолокационной отражаемости в сантиметровом диапазоне, и других параметров в фиксированные моменты времени эволюции облака.
Ключевые слова: конвективное облако, микроструктура облаков, электричество облаков, численная трехмерная модель, радиолокационная отражаемость, электрическая коагуляция
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрены причины отказов систем водоснабжения и водоотведения. Выполнен анализ долговечности трубопроводов из различных материалов. Приведены экологические аспекты водопользования.
Ключевые слова: качественная вода, замена трубопроводов, водоснабжение и водоотведение, коррозия и разрушение труб, новый материал из полимера, материалы труб, сравнение труб из разных материалов, срок службы, очистка сточных вод, экология
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
По результатам инженерно-геологического обследования реальных объектов строительства на территории г. Ростова-на-Дону и Республики Калмыкия исследована динамика просадочных процессов на лабораторных образцах лессового грунта, испытанных на сжатие по схеме «одной кривой» согласно ГОСТ 23161–2012.
Ключевые слова: просадочность, компрессионное сжатие, одометр, лессовый грунт, просадочное давление, изыскания, геомеханика, механика грунтов
В статье описано устройство и принцип работы кинематической опоры Курзанова-Семенова, освещены её преимущества и недостатки. Также, в программном комплексе Лира-САПР создана расчётная схема эксплуатируемого жилого здания с системой кинематических опор и без. По результатам расчёта проведён сравнительный анализ поведения надземной части под воздействием ветра в трёх расчётных направлениях.
Ключевые слова: кинематическая опора (КО), сейсмоизоляция, сейсмозащита, ветер, ветровое воздействие, ЛИРА-САПР, метод конечных элементов, сдвиг, модальный анализ
В статье проанализировано ветровое воздействие на здания и сооружения, рассмотрены параметры региональных и местных ветров, влияние рельефа местности на региональные ветра, представлено соотношение скорости ветра от высоты обдува. Рассмотрены основные аспекты определения ветровых нагрузок на здания и сооружения. Исследован характер ветровой нагрузки, а также методы ее расчета. Сформулирована задача дальнейшего развития метода расчета ветрового воздействия с использованием компьютерного моделирования.
Ключевые слова: ветер, здания, сооружения, аэродинамика, гидродинамика, CFD, регион, моделирование, ландшафт, холм, долина
Лигнин является природным полимерным материалом, одним из основных компонентов древесины и представляет собой возобновляемый ресурс. Рассмотрены современные тенденции, касающиеся способов окисления гидролизных лигнинов и применения продуктов его окисления. Процессы окисления лигнинов в основном направлены на получение макромономеров с большим содержанием функциональных групп и на получение низкомолекулярных продуктов окисления. Значительная группа исследований связана с разработкой процессов получения полиолов, используемых для синтеза полиуретановых пен. Ввиду нерастворимости гидролизных лигнинов в кислых средах, реакции их модифицирования для получения высокореакционноспособных полимерных ингредиентов целесообразно проводить в кислотах. Электрохимическое окисление в кислых средах допускает многократное использование электролитов и является молоэнергоёмким.
Ключевые слова: возобновляемый ресурс, промышленный отход, гидролизный лигнин, окисленный лигнин, гидроксильные группы, макромономеры, низкомолекулярные продукты, химическое окисление, катализ, электрохимический метод, ресурсосбережение
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В данной работе рассматриваются результаты инженерно-экологических изысканий на территории несанкционированной свалки у р.п. Ерзовка Городищенского района Волгоградской области. Приведены результаты исследования загрязнения природной среды отходами производства и потребления, проведена оценка накопленного экологического вреда, в том числе, радиационного фона.
Ключевые слова: несанкционированная свалка, накопленный экологический вред, отходы производства и потребления, загрязняющие вещества, загрязнение тяжелыми металлами, уровень негативного воздействия
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства