D. Khvorenkov, O. Varfolomeeva, A. Pushkarev, D. N. Popov
{"title":"Analytical and Numerical Modeling of Diffusion Processes in Smoke Pipes of Heat Generating Plants","authors":"D. Khvorenkov, O. Varfolomeeva, A. Pushkarev, D. N. Popov","doi":"10.22213/2413-1172-2019-3-82-89","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-3-82-89","url":null,"abstract":"Рассматривается методика и результаты расчета диффузионных процессов в дымовых трубах теплогенерирующих установок. Методика состоит из шести этапов, включающих моделирование газодинамических и тепломассообменных процессов на основе дифференциальных уравнений движения, неразрывности потока, сохранения энергии.Дифференциальные уравнения движения записаны для турбулентного режима. Для расчета параметров влагообмена в стенке трубы использовалась интегральная форма уравнения диффузии. Течение с теплообменом моделировалось в программном комплексе Flow Vision. Для расчета диффузионных процессов в стенке трубы использовалась разработанная авторами компьютерная программа.С целью апробации методики произведены расчеты диффузионных процессов в железобетонной сборной дымовой трубы высотой30 ми диаметром 1,2 м при параметрах наиболее холодного месяца. В результате расчетов выяснено, что зоны возможной конденсации располагаются в наружных слоях стенки трубы или на ее наружной поверхности. Отмечено значительное влияние скорости течения дымовых газов в трубе на температурно-влажностный режим стенок.Отличие методики от известных методик заключается в учете факторов, значительно влияющих на температурно-влажностный режим дымовых труб: размерных особенностей дымовых труб, нестационарности процессов, теплофизических и газодинамических характеристик удаляемых газов, состава природного газа. Методика на этапе проектирования дает возможность спрогнозировать диффузионные процессы в дымовых трубах теплогенерирующих установок, а также определить режимы эксплуатации действующих установок.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"107 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124798333","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
S. A. Pisarev, R. V. Minibaev, D. S. Romanov, I. Tokarev
{"title":"Technological Features of Assembly and Testing of Modular Weapons","authors":"S. A. Pisarev, R. V. Minibaev, D. S. Romanov, I. Tokarev","doi":"10.22213/2413-1172-2019-3-42-47","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-3-42-47","url":null,"abstract":"Статья посвящена актуальной на сегодняшний день теме развития модульного оружия как закономерному процессу развития технических систем общего машиностроения. Рассматриваются технологические особенности сборки стрелкового оружия в целом и относящиеся к модульному оружию в частности. Приведены требования и определены задачи технической подготовки производства. Оценена степень важности этапа сборки.Модульное оружие состоит из деталей и сборок. В свою очередь, детали и сборки имеют определенные размеры и размерные цепи. Анализируются методы решения размерных цепей на предмет применяемости в модульном оружии, в частности, подробно рассматривается применяемость метода абсолютной взаимозаменяемости и конструктивной компенсации.Определены документы, необходимые для рациональной разработки технологии сборки, к основным из которых относятся конструкторская документация и ТУ на изделие. Более детально рассмотрен процесс сборки ствола и ствольной коробки как наиболее сложный и важный момент изготовления модульного оружия. Описаны решения проблемы взаимозаменяемости стволов и определены наиболее проблемные места крепления ствола к ствольной коробке, требующие более детального анализа.Значительное внимание уделено проверкам модульного оружия после сборки. Приведены примеры оборудования и материалы, необходимые для контроля готовой продукции. Определены основные виды приемочно-контрольных испытаний: двумя выстрелами с усиленным зарядом; на меткость; на взаимодействие механизмов и др.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"58 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124499154","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"SOLVING THE KINEMATICS OF AN AERIAL HUMAN-LIKE MANIPULATOR USING THE DIFFERENTIAL EVOLUTION ALGORITHM","authors":"I. Ibrahim, M. A. Akkad","doi":"10.22213/2413-1172-2019-3-33-41","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-3-33-41","url":null,"abstract":"Рассмотрено кинематическое решение в реальном времени для манипулятора, прикрепленного к беспилотному летательному аппарату; движение самого транспортного средства в данном исследовании не анализируется. Представленное кинематическое решение для манипулятора основано на модели Денавита – Хартенберга.Основной целью исследования является получение глобального решения в реальном времени для конфигурации проектирования с взвешенной целевой функцией с наложением некоторых ограничений. Применение уравнений прямой кинематики манипулятора, полученных в результате исследования, позволяет превратить задачу планирования траектории в задачу оптимизации.Хорошо известны несколько типов вычислительных методов для решения ограниченных сложных нелинейных функций. При этом предлагается дифференциальный алгоритм эволюции, который является комбинацией математического метода поиска и алгоритма эволюции. С его помощью представляется возможным решение обратной кинематической задачи с учетом мобильности платформы. Кроме того, данный метод предотвращает появление сингулярных точек, поскольку он не требует инверсии матрицы Якоби.Результаты экспериментального моделирования для планирования траектории манипулятора с шестью степенями свободы подтвердили целесообразность и эффективность предлагаемого метода.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"56 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121664449","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Y. Kabaldin, A. A. Khlybov, M. Anosov, D. Shatagin, D. Ryabov
{"title":"Evaluation of Cold Resistance of Metals with Various Type of Crystal Structure","authors":"Y. Kabaldin, A. A. Khlybov, M. Anosov, D. Shatagin, D. Ryabov","doi":"10.22213/2413-1172-2019-3-48-55","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-3-48-55","url":null,"abstract":"Целью настоящего исследования является оценка хладостойкости металлов с различным типом кристаллического строения, применяемых для изготовления конструкций и узлов, эксплуатирующихся в широком диапазоне низких температур.Для решения поставленной цели проведены испытания на ударный изгиб исследуемых металлов в диапазоне температур климатического холода с последующим исследованием изломов металлов.Исследования проводились с использованием методов оптической и электронной микроскопии, фрактографических исследований и рентгеноструктурного анализа. В ходе исследования получены данные по изменению ударной вязкости, механизмам разрушения металлов для широкого диапазона низких температур, а также температуре вязкохрупкого перехода и параметру кристаллической решетки исследуемых металлов.Установлено, что материалы с ГЦК- и ГПУ-решеткой проявляют бόльшую сопротивляемость разрушению при низких температурах и имеют, как правило, больший параметр кристаллической решетки по сравнению с металлами с ОЦК-решеткой. Вязкохрупкий переход в рассматриваемом диапазоне температур наблюдается только для металлов с ОЦК-решеткой. Металлы с низким содержанием углерода проявляют бόльшую сопротивляемость разрушению при ударных нагрузках, и температура вязкохрупкого перехода для таких сталей ниже.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"53 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127621038","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Kalashnikov ISTU - Contribution to Arms Development: Training, Science, Weapons Development","authors":"V. Grakhov, S. A. Pisarev","doi":"10.22213/2413-1172-2019-3-105-111","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-3-105-111","url":null,"abstract":"Приводится краткое содержание монографии «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова – вклад в оружейное развитие: подготовку кадров, науку, разработку оружия», издание которой было приурочено к 100-летию великого конструктора-оружейника М. Т. Калашникова и 65-летию кафедры «Стрелковое оружие» ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, выпускники которой на протяжении десятилетий составляли гордость Ижевской оружейной школы.В книгу вошли публикации, подготовленные сотрудниками ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, журналистами, учеными, ветеранами-оружейниками, создавшими сотни образцов стрелкового оружия, известного во всем мире, а также молодыми оружейниками – аспирантами кафедры «Стрелковое оружие».В первой главе описана стратегия развития ИжГТУ имени М. Т. Калашникова и подготовка кадров для ОПК в университете, показана роль оборонной науки в развитии образования и наукоемкого производства.Вторая глава содержит основные публикации университетской газеты «Механик», посвященные легендарному конструктору-оружейнику М. Т. Калашникову; фотографии великого конструктора с оружейниками ижевских оружейных заводов – выпускниками кафедры «Стрелковое оружие»; воспоминания ветеранов-оружейников о Михаиле Тимофеевиче.Третья и остальные главы посвящены истории кафедры «Стрелковое оружие» ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, ее научным и проектировочно-конструкторским результатам; сюда вошли также творческие записки создателей ижевского оружия.Объем книги 1060 страниц, она включает более 1000 фотографий и предназначена для студентов, аспирантов, инженеров и научных работников, а также будет интересна музейным работникам и широкой общественности.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"27 6 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126062884","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"On the Question of Choice of Software Tools for Modeling Radio Systems","authors":"A. Raev, A. N. Kopysov, V. Khvorenkov","doi":"10.22213/2413-1172-2019-3-72-81","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-3-72-81","url":null,"abstract":"Ключевым трендом современных радиотехнических систем является переход к цифровым технологиям. Особенно ярко это выражено в процессе развития и широкого внедрения технологии программно-определяемых радиосистем, или иначе software-defined radio(SDR). В результате формирования данной технологии появилась возможность разработки современных радиолокационных систем, используя программные модели, базирующиеся на технологии SDR .В работе рассматривается вопрос выбора разработчиком программных инструментов для моделирования и проектирования радиолокационных систем. Для ответа на данный вопрос выполняется оценка двух сред программирования SDR-систем – Lab VIEW и GNU Radio, производится их общие описание. Рассматриваются их структуры, модели основных компонентов, интерфейсов, а также системы программного обеспечения и системные требования.Приведены примеры использования инструментов в исследовании радиолокационных систем на основе сигнала с линейной частотной модуляцией. На основе алгоритма генерации такого сигнала разработаны модели генераторов и проведена оценка работы исследуемых сред программирования SDR. Построены графики генерируемого сигнала с выбранными параметрами как во временной, так и в частотной областях. В процессе работы и конфигурации примеров проведен анализ вычислительных возможностей и временных затрат, сопряженных с работой оцениваемых сред программирования SDR.Сформулированы основные достоинства; к их числу относятся универсальность и доступность, а также недостатки, включающие затраты времени на программирование и отсутствие гибкости проектов, описанных оболочек, проведено их сравнение в совокупности между собой.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"73 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-10-09","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116317105","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Routing Model by the Criterion of Reliability in a Distributed Data Transmission System","authors":"O. V. Merkushev","doi":"10.22213/2413-1172-2019-2-73-80","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-2-73-80","url":null,"abstract":"Представлена модель формирования маршрутов доставки сообщений конечным абонентам в распределенной системе передачи данных по критерию надежности на примере системы радиосвязи в ДКМ-диапазоне частот. Из-за особенностей распространения сигналов, флуктуации параметров передающей среды, природных и искусственных явлений, наличия «зон молчания», сложной помеховой обстановки системы связи в ДКМ-диапазоне отличаются нестационарностью физических каналов и сложностью реализации информационного обмена. При взаимодействии узлов по типу «каждый с каждым» формируется распределенная система передачи данных с динамической многополюсной топологией. Доставка сообщений удаленным узлам выполняется средствами маршрутизации по основным и резервным маршрутам. Поэтому актуальными являются вопросы разработки методов формирования маршрутов доставки сообщений по критерию надежности, включающие в себя сбор и обработку статистических данных качества принимаемых сигналов; определение закономерностей изменения уровней помех и периодов их влияния; прогнозирование состояния физических каналов и адаптивное управление их использованием; формирование линий связи как систем обмена данными с надежностью, превышающей надежность физических каналов.Для решения задачи доставки сообщений конечным абонентам получена модель надежности маршрутизации данных, определены методы формирования маршрутов, получены выражения оценки надежности маршрута доставки сообщений и целевая функция выбора наилучшего маршрута. Разработана структура линии связи как элемента маршрута. Получены функциональные зависимости надежности линии связи и составляющих ее компонентов с учетом особенностей физического и канального уровней модели, исследуемой системы передачи данных.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"136 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124254878","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Analysis of the Efficiency of Ultrasonic and Magnetic Channels of Flaw Detection Systems","authors":"A. Markov, E. Maksimova","doi":"10.22213/2413-1172-2019-2-22-32","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-2-22-32","url":null,"abstract":"Рассмотрены возможности диагностических комплексов, размещенных на вагонах-дефектоскопах, при контроле рельсов со скоростью до 60 км/ч. Показана эффективность отдельных каналов комплексов, реализующих ультразвуковые методы отражения и прохождения при выявлении поперечных и продольных трещин в головке рельсов.Проанализирована значительная база данных реальных повреждений рельсов. Показано, что около 80 % дефектов в головке рельса – это трещины продольной ориентации, которые весьма неуверенно выявляются ультразвуковыми наклонными каналами.Впервые оценен вклад каждого из ультразвуковых и магнитных каналов дефектоскопических комплексов в обнаружение дефектов в головке рельсов. Ни один из ультразвуковых каналов по отдельности не обеспечивает обнаружение всех рассмотренных повреждений. Магнитный метод контроля с активной системой намагничивания рельсов при поиске дефектов в головке рельсов на глубине до 20-22 мм не уступает по эффективности ультразвуковым методам контроля. Наличие магнитного канала с активной системой намагничивания позволяет дополнительно обнаруживать на 26 % дефектов больше, чем при его отсутствии.Анализ сигналов от реальных дефектов еще раз подтвердил, что только комплексное применение ультразвуковых и магнитного методов контроля обеспечивает надежное и своевременное обнаружение опасных дефектов в рельсах.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"8 6 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127512755","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
A. Ovsyannikov, L. Perminov, G. N. Glavatskikh, E. V. Saltykova
{"title":"Strength Calculation of Planetary Gear Elements with Swinging Rollers of the Mechanism for Torque Absorption from the Satellite","authors":"A. Ovsyannikov, L. Perminov, G. N. Glavatskikh, E. V. Saltykova","doi":"10.22213/2413-1172-2019-2-39-46","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-2-39-46","url":null,"abstract":"Рассмотрены рациональные конструкции планетарных передач с внутренним зацеплением колес, небольшой разницей в числе их зубьев и механизмом снятия движения с сателлита, содержащим цилиндрические и качающиеся ролики.Представлены особенности расчета на прочность элементов планетарной передачи c качающимися роликами с учетом погрешностей изготовления механизма. При наличии таких погрешностей снизить неравномерность распределения нагрузки между роликами можно путем повышения их изгибной податливости, уменьшив диаметр ролика до величины, обеспечивающей его усталостную прочность.Определены нагрузки, действующие в наиболее опасных сечениях ролика. Получена система уравнений, описывающая распределение нагрузки между роликами при наиболее неблагоприятном случае расположения отверстий в сателлитах и дисках и позволяющая определить коэффициент неравномерности распределения нагрузки между роликами.Получены формулы для расчета жесткости ролика и напряжения, возникающего в опасном сечении ролика. Построены графики зависимостей относительной жесткости ролика от его относительной длины, коэффициента неравномерности распределения нагрузки между роликами от относительной погрешности изготовления механизма, относительного напряжения в наиболее опасном сечении самого нагруженного ролика от его относительной длины.Полученные зависимости позволяют осуществить проверочный расчет роликов на прочность при заданных геометрических параметрах и точности позиционирования отверстий в сателлитах и дисках.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"155 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114767897","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Conversion of Polarization Characteristics of Sounding Signals by a Radar Target","authors":"I. Klimov, A. Glukhov","doi":"10.22213/2413-1172-2019-2-91-98","DOIUrl":"https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-2-91-98","url":null,"abstract":"Исследовано влияние движения объекта рассеяния на характеристики собственного базиса. Определено влияние модуляции поляризационных характеристик зондирующего сигнала на вероятность обнаружения цели. Предложена методика расчета потенциальных возможностей повышения технических характеристик РЛС путем целенаправленного изменения во времени структуры зондирующего сигнала. Предложено использовать многопозиционную поляризационную модуляцию для решения задачи распознавания цели. Определены пути повышения арсенала многопозиционной поляризации. Для снятия априорной неопределенности состояния радиолокационного канала, связанной с динамически изменяющимися эффективными площадями рассеяния, использована метрика Бхаттачария. Получены на основе распределения Уишарта распределения вероятностей выборочных значений основных показателей состояния радиолокационного канала. Синтезированы алгоритмы и определены объемы выборки, необходимые для получения практически не смещенных и эффективных оценок основных показателей состояния эффективной площади рассеяния радиолокационной цели. Предложено использовать инварианты поляризационной матрицы рассеяния мощности цели для решения задачи классификации целей. На основе распределения Уишарта определены распределения выборочных значений следа и определителя матрицы рассеяния мощности. Получены алгоритмы вычисления инвариантов и определены интервалы наблюдений, при которых оценки выборочных значений становятся практически не смещенными и эффективными.","PeriodicalId":443403,"journal":{"name":"Bulletin of Kalashnikov ISTU","volume":"20 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114466801","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}