О номере
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СРЕДЫ
СКОЛЬЗЯЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТОВ
STUDY OF ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF INTERMEDIATE
LIQUID METALLIC MEDIUM OF SLIDING ELECTRICAL CONTACTS
Авторы: А.А. МИТЮРЕВ, канд. техн. наук
Аннотация: Приведено описание конструкции шестипозиционного стенда из моделей жидкометаллических контактов (ЖМК) П. Клауди с целью исследования промежуточных жидкометаллических сред на основе галлия и его эвтектических сплавов для скользящих электрических контактов. Стенд позволяет определять переходное электрическое сопротивление контакта жидких металлов с основными электротехническими материалами (медь, латунь Л63, никель, сталь 12Х18Н10Т и др.) при температуре 20…250 °С. Предложена методика расчета удельного переходного сопротивления контакта жидкий металл − твердый электрод. Экспериментально доказаны целесообразность и эффективность для ЖМК предварительной механической обработки поверхностей твердых контакт-деталей под слоем жидкого металла.
Ключевые слова: скользящий электрический контакт, жидкометаллический контакт, граничное трение, изнашивание, галлий, эвтектический сплав, переходное электрическое сопротивление.
НЕКОТОРЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СРЕД
В СКОЛЬЗЯЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТАХ
SOME REGULARITIES OF APPLICATION OF INTERMEDIATE LIQUID METALLIC MEDIA IN SLIDING ELECTRIC CONTACTS
Авторы: А.А. МИТЮРЕВ, канд. техн. наук
Аннотация: Приведено описание конструкции установки на базе прибора для измерения микротвердости ПМТ-3 с целью исследования фрикционных и электрических характеристик скользящих контактов с промежуточной жидкометаллической (ЖМ) средой для электрических машин и аппаратов. Установка позволяет оценить фрикционную устойчивость ЖМ-покрытия при относительном сдвиге твердых контакт-деталей, определять контактное электрическое сопротивление промежуточных ЖМ-сред в диапазоне температур 20…250 °С. Проведен сравнительный анализ возможности применения для скользящих электрических контактов образованных на твердых контакт-деталях различными способами ЖМ-покрытий. Доказано преимущество ЖМ-покрытия на основе галлия и его эвтектических сплавов, полученного при механической обработке твердой поверхности контакт-детали под слоем жидкого металла.
Ключевые слова: скользящий электрический контакт, трение, изнашивание, жидкометаллический контакт, галлий, эвтектический сплав, контактное сопротивление.
МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГЕОХОДА И ЕГО СИСТЕМ С ГЕОСРЕДОЙ.
НЕОБХОДИМОСТЬ ПЕРЕФОРМАТИРОВАНИЯ
A MODEL OF INTERACTION OF A GEOKHOD AND ITS SYSTEMS
WITH THE GEO-ENVIRONMENT. THE NEED FOR REFORMATTING
Авторы: В.В. АКСЕНОВ, д-р техн. наук, В.Ю. БЕГЛЯКОВ, канд. техн. наук,
В.Ю. САДОВЕЦ, канд. техн. наук, Д.А. ПАШКОВ, канд. техн. наук,
Р.С. ОСИПОВ, ведущ. инженер, И.Р. ИЗМАЙЛОВ, ведущ. инженер
Аннотация: Рассмотрена задача по переформатированию существующей модели определения параметров геохода в модель взаимодействия геохода с геосредой с учетом особенностей этой среды. Предложена структура математической модели взаимодействия геохода и его систем с геосредой.
Ключевые слова: горное оборудование, проходческий подземный аппарат, геосреда, геоход, геоходная технология, математическая модель.
ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДИСПЕРГАТОРА
ДЛЯ ПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ ЖИДКОСТЕЙ
ГОРНЫХ МЕХАНИЗИРОВАННЫХ КРЕПЕЙ
JUSTIFICATION OF THE DESIGN OF A DISPERSANT FOR THE PREPARATION OF WORKING LIQUIDS OF MINING POWERED SUPPORTS
Авторы: А.Л. ЯБЛОНЕВ, д-р техн. наук, П.Б. ПАШКО, инженер
Аннотация: Эффективность работы горных гидромеханизированных крепей во многом опре-деляется качеством рабочих жидкостей – эмульсий. Широкому использованию при их приготовлении растворимого в воде импортного эмульсола в настоящее время препятствует стоимость последнего, трудности логистического плана, а также то, что весьма большое количество горно-шахтных предприятий имеет старые, изношенные сильно горные крепи с повышенным расходом эмульсии. Для решения данной проблемы был разработан диспергатор с модуляцией потока, принцип действия которого основан на кавитации для интенсивного перемешивания воды и эмульсола. Был построен стенд с опытным диспергатором и приготовлена эмульсия, состоящая по объему из 98 % воды и 2 % отечественного эмульсола. Анализ полученной рабочей жидкости, проведенный с применением электронного микроскопа, показал, что данная эмульсия обладает на 30…50 % более высокой дисперсностью, чем традиционные, приготовленные с помощью известных гидромеханических диспергаторов.
Ключевые слова: горная механизированная крепь, диспергатор, рабочая жидкость, модуляция потока, гидродинамическая кавитация, акустическая кавитация, дисперсность.
ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС
ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ПРОЦЕССОМ ПОДГОТОВКИ СУШИЛЬНОГО АГЕНТА
С ЗАДАННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ
HARDWARE AND SOFTWARE COMPLEX FOR AUTOMATIC CONTROL
OF THE DRYING AGENT PREPARATION PROCESS
WITH PRESET TEMPERATURE AND HUMIDITY PARAMETER
Авторы: А.В. КАЙЧЕНОВ, канд. техн. наук, В.В. ЕРЕЩЕНКО. ст. препод.,
В.В. ЯЦЕНКО, канд. техн. наук, И.Г. БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ, д-р техн. наук
Аннотация: Рассмотрен программно-аппаратный комплекс для автоматического управления процессом подготовки сушильного агента с заданными параметрами температуры и влажности. Аппаратная часть включает одноплатный компьютер, датчики температуры и влажности, платы управления холодильной машиной и заслонками, платы связи. Программная составляющая комплекса содержит модули опроса датчиков, управления холодильной машиной, расчета степени открытия заслонки, управления обменом данными. Представлено математическое описание процессов нагрева, охлаждения, осушения, увлажнения и смешивания потоков воздуха, которое послужило основой для модуля визуализации в виде интерактивной I-d-диаграммы, позволяющей рассчитывать параметры процессов увлажнения, нагрева, охлаждения и смешения сушильного агента. Приведены результаты экспериментов по адиабатическому увлажнению и нагреву одной секции малогабаритной сушильной установки УПОР-М.
Ключевые слова: программно-аппаратный комплекс, автоматическое управление, сушильный агент, математическое описание, интерактивная I-d-диаграмма.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ПОКООРДИНАТНОГО СПУСКА
ДЛЯ ПОИСКА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
ЦЕЛОЧИСЛЕННОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ
USAGE OF COORDINATE DESCENT ALGORITHM IN SEARCH
OF A SOLUTION TO AN INTEGER PROGRAMMING PROBLEM
Авторы: Ю.Н. МАТВЕЕВ, д-р техн. наук, А.В. ИВАНОВ, аспирант
Аннотация: Предложен алгоритм решения задачи целочисленного программирования способом, аналогичным методу покоординатного спуска. Альтернативный алгоритм позволяет избежать трудоемкого поиска точки с помощью симплекс-метода на каждой итерации. Приведены подробное описание алгоритма, демонстрация его работы на примере задачи оптимизации с двумя параметрами, текущие ограничения предлагаемого алгоритма, а также рассуждения по поводу возможного их устранения в дальнейших работах.
Ключевые слова: дискретная оптимизация, математическое программирование, линейное программирование, целочисленное программирование, оптимизация, алгоритм, градиентный метод, покоординатный спуск.
МОДЕЛЬ ВИБРАЦИОННО-СИЛОВОГО ВЫРАВНИВАНИЯ ПРИ УПАКОВКЕ
ALIGNMENT MODEL DURING PACKAGING USING VIBRATION FORCE
Авторы: А.Л. КАЛАБИН, д-р физ.-мат. наук, М.В. ТАРАЧКОВ, аспирант
Аннотация: Приводится описание процесса создания математической модели вибрационно-силового выравнивания при упаковке охлажденных полуфабрикатов на пищевом производстве. Модель основывается на работах по выравниванию существенно меньших по размеру объектов, нежели коробка, в которой они находятся. При этом модель претерпела ряд важных изменений. Для ее построения рассматриваются две вспомогательные задачи, подводящие читателя к вопросу об условиях начала движения выравниваемых объектов, а именно задача необходимого ускорения и задача вибрационного характера перемещения. Приводятся исходные данные для расчетов (необходимая информация была получена путем анализа производственной линии по выравниванию охлажденных полуфабрикатов). Часть этих данных взята из чертежей робота-манипулятора, который является основой системы равнения полуфабрикатов. Осуществлены расчеты необходимой силы надавливания на полуфабрикаты, частоты вибрации, перемещения полуфабрикатов. В результате экспериментов было установлено, что построенная математическая модель выравнивания полуфабрикатов удовлетворительно адекватна. Созданная математическая модель позволила улучшить характеристики робота-манипулятора и рассчитать эффективные параметры работы системы автоматизации по выравниванию охлажденных полуфабрикатов.
Ключевые слова: вибрационное воздействие, упаковка полуфабрикатов, пищевое производство, математическое моделирование, робототехника, системы автоматического управления.
АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ
МАШИННОГО ОБУЧЕНИЯ В ЗДРАВООХРАНЕНИИ
CURRENT AREAS OF APPLICATION
OF MACHINE LEARNING IN HEALTH CARE
Авторы: Р.Н. ЧИРКОВ д-р мед. наук, О.Н. БАХАРЕВА канд. мед. наук,
Н.П. ЛОПИНА канд. хим. наук, Г.Е. БОРДИНА канд. биол. наук,
Г.С. ПАРШИН студент
Аннотация: Статья посвящена анализу наиболее важных для повышения качества медицины и уровня здравоохранения направлений применения машинного обучения – одной из технологий искусственного интеллекта. Отмечается, что машинное обучение особенно эффективно при решении определенного ряда отраслевых задач (от разработки лекарств до прогнозирования заболеваний человека), выявленного в ходе исследования. В качестве критерия экспертного анализа информации о применении машинного обучения использовано мнение специалистов о достигнутом положительном эффекте. Делается вывод, что главная особенность реализации данной технологии в медицине в настоящее время связана с рисками точного прогнозирования результатов применения искусственного интеллекта.
Ключевые слова: искусственный интеллект, машинное обучение, медицина, здравоохранение.
О МОДЕЛИРОВАНИИ ПЕРЕХОДНЫХ СОСТОЯНИЙ ОРГАНИЗМА
ON SIMULATION OF TRANSIENT STATES OF THE ORGANISM
Авторы: Б.А. КОБРИНСКИЙ, д-р мед. наук
Аннотация: Целью построения динамической математической модели является анализ во времени переходных патологических состояний организма и оценка эффективности протекторных воздействий профилактического характера. Квазиконтинуум переходных состояний организма рассматривается как случайный процесс с дискретными состояниями. Скачкообразные, качественные изменения здоровья сопоставимы с процессом с фазовыми переходами. Эволюция системы заключается в переходе от нормы к патологии, за исключением случаев, когда под воздействием протекторов возможен регресс патологического процесса. Создание модели переходных состояний здоровья – цифрового двойника человека – отвечает цели управления персональным здоровьем путем предупреждения или отсроченного проявления болезней на базе направленных контрвоздействий на определенные модифицируемые факторы риска развития патологических процессов.
Ключевые слова: квазиконтинуум переходных состояний здоровья, теория случайных процессов, фазовое пространство, предикторы, протекторы.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА В ИНТЕРЕСАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОБОРОНЫ И БЕЗОПАСНОСТИ ГОСУДАРСТВА
THE MAIN DIRECTIONS OF TECHNOLOGY USE ARTIFICIAL INTELLIGENCE
IN THE INTERESTS OF ENSURING THE DEFENSE AND SECURITY OF THE STATE
Авторы: Т.Ю. АЛЕХИН, д-р техн. наук
Аннотация: Статья посвящена анализу прогнозов об ожидаемом характере будущих войн и возможных направлениях применения искусственного интеллекта в системах и комплексах военного назначения в интересах обеспечения обороны и безопасности Российской Федерации.
Ключевые слова: технологии искусственного интеллекта, системы поддержки принятия решений, автономные боевые системы, логистические системы, комплексы средств автоматизации.
ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ КРИТЕРИЕВ ЗАЖЖЕНИЯ
ТОПЛИВНЫХ БАКОВ ОСКОЛОЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
JUSTIFICATION OF THE SYSTEM OF CRITERIA
FOR IGNITING FUEL TANKS WITH FRAGMENTATION ELEMENTS
Авторы: О.Ю. ФЕДОСОВ, канд. техн. наук
Аннотация: Проведено обоснование системы критериев зажжения топливных баков транспортных средств при воздействии высокоскоростных осколочных элементов на основе современных представлений теории горения топливно-воздушных смесей в турбулентном потоке. Рассмотрен физический механизм процесса около- и внутрибакового зажжения паров топлива высокоскоростным осколочным элементом для топливных баков, защищенных обшивкой транспортного средства. Представлены пять критериев зажжения топливных баков, выполнение которых приводит к поражению топливного бака. Предложена формула условной вероятности поражения отсеков, содержащих топливный бак к зажигательному действию осколочных элементов. Показана структурная блок-схема математической модели расчета условной вероятности поражения топливных баков.
Ключевые слова: канал перфорации, кинетический нагрев, критерий, моделирование, рециркуляция, сверхскоростное взаимодействие, температура.
ФОРМИРОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ВЫБОРКИ
ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РЕЗУЛЬТАТОВ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
FORMATION OF A TRAINING SAMPLE FOR AN INTELLIGENT CONTROL SYSTEM USING THE RESULTS OF EXPERIMENTAL RESEARCH
AND COMPUTER MODELING
Авторы: В.В. МЕШКОВ, д-р техн. наук, Н.Н. ФИЛАТОВА, д-р техн. наук,
В.К. КЕМАЙКИН, канд. техн. наук
Аннотация: Рассмотрена возможность объединения результатов проведенных экспериментов, зафиксированных цифровыми средствами оптического и рентгенографического наблюдения с верифицированной компьютерной моделью высокоскоростного взаимодействия твердых тел для подготовки исходных данных построения интеллектуальной системы управления защитой автономного объекта, на примере космического аппарата. Разработан способ, позволяющий оценивать степень соответствия результатов натурного и машинного экспериментов с использованием теории нечетких множеств и аппарата нечеткой логики. Для оценки модели проведена верификация результатов компьютерного моделирования характеристик зоны взаимодействия твердых тел высокоскоростного удара антропогенных частиц для типовых образцов материалов оболочки и элементов конструкции космического аппарата.
Ключевые слова: интеллектуальная система, прецедент, кластерный анализ, верификация, компьютерное моделирование, рабочая выборка.