НО-1 «Физикохимии и технологии перспективных материалов»

Аннотация статей, опубликованных в «Вестнике СПбО АИН» №7
Зондирование молекул водорода из космоса
лидаром комбинационного рассеяния света
В.Е.Привалов, В.Г.Шеманин
Выполнено численное решение лидарного уравнения для оценки потенциальных
возможностей лидара комбинационного рассеяния света для обнаружения из космоса
молекул водорода в атмосфере Земли с концентрацией на уровне 1015 см-3 .
Стр. 6 – 15.
Исследование эффективности управления анодной чувствительностью
многокаскадного фотоэлектронного умножителя
В.А. Кондрашов, К.В.Сигов, Л.А. Спивак, А.И. Степанов , В.Н. Лукьянов,
Р.М. Степанов, В.Н. Фролов, Л.П. Шустерман.
Выполнены сравнительные исследования управления усилением ФЭУ при работе
в режимах стробирования и временного автоматического регулирования усиления
(ВАРУ). Экспериментально на примере ФЭУ-187 показано, что использование ВАРУ
позволяет расширить допустимый динамический диапазон принимаемых световых
сигналов многокаскадными фотоэлектронными умножителями
Стр. 15 – 27.
Ультразвуковая нашлемная система позиционирования
Л.А. Рассветалов
Описана нашлемная система позиционирования, использующая ультразвуковые
волны. Теоретически и экспериментально определена точность работы, предложен метод
борьбы с вибрациями и воздушными потоками внутри кабины летательных аппаратов и
метод определения координат излучателей, расположенных в кабине пилота, в системе
координат, связанной с летательным аппаратом.
Стр. 27 - 35.
Технология изготовления и моделирование СВЧ малошумящего
транзистора на основе pHEMT наногетероструктур
Э.Ю. Козловский, Б.И. Селезнев.
В статье рассматриваются особенности технологии изготовления и моделирования
СВЧ транзистора на pHEMT структурах, учет которых позволяет не только изготовить
прибор, но и использовать его при построении существенно более сложных устройств,
например, малошумящего усилителя. Построение точной модели активного элемента и
учет влияния технологических факторов на его параметры позволяют разработчику не
только прогнозировать параметры устройства, но и вносить изменения в технологию с
целью получения требуемых характеристик конечного изделия. Стр. 35– 45.
Оценка погрешности измерения чувствительности методом СИНАД
В.А. Григорьев, В.Н. Харин
Проведена оценка погрешности измерения чувствительности методом СИНАД с
учетом влияния дополнительных факторов. Предложен подход, позволяющий разделить
вклад в погрешность измерения чувствительности, составляющих, возникающих из-за
искажений и шума различного происхождения. Кроме того определена область
применения метода СИНАД для измерения чувствительности приёмников.
Стр. 45 – 60.
Логико-вероятностный и нечетко-возможностный подходы
к многокритериальному анализу катастрофоустойчивой
информационной системы
С.А. Осипенко, А.Н. Павлов, Б.В.Соколов
В статье предлагается комплексный подход к моделированию, оцениванию и
анализу структурных состояний катастрофоустойчивой информационной системы
(КАИС) в условиях многокритериальной неопределенности. Разработано модельноалгоритмическое обеспечение решения задач определения и реконфигурации структурных
состояний КАИС, оценивания и анализа топологии структур с позиции логиковероятностного и нечетко-возможностного подходов.
Стр. 60 – 77.
Современная оптика и Государственный оптический институт
(ГОИ) им. С.И.Вавилова.
М.М. Мирошников.
Современная оптика — наука о свете и его взаимодействии с веществом
является приоритетным направлением науки и техники. Благодаря уникальным свойствам
оптического излучения — малой длине волны, особым свойством носителя информации
— фотона, возможностью реализовать оптические сигналы в форме изображений, все
более увеличивается роль оптики в фундаментальной науке, военном деле,
промышленности, медицине и культуре народа. Лидером оптики и оптотехники в России
всегда был мировой научный центр Государственный оптический институт (ГОИ)
им.С.И.Вавилова, которому 15 декабря 2008 года исполнилось 90 лет, однако
находящийся в настоящее время в состоянии близком к полному уничтожению. Для
исправления сложившегося положения необходимо изменить в России отношение к
оптике и отраслевой науке.
Стр. 77 - 98.
Технология ускоренного компостирования
твердых коммунальных отходов
А.В. Гарабаджиу, В.А. Галынкин, Г.В. Козлов, O.В. Ищенко
В работе предложен оригинальный метод ускорения процессов компостирования
ТКО. Разработан новый подход к выбору активаторов и расчету их количества.
Использование этих подходов на практике позволило сократить сроки созревания
компоста в два раза.
Стр. 98 – 111.
Оптимальная стабилизация в цифровых системах
с экстраполятором первого порядка
Е.Н. Розенвассер, К.Ю. Поляков, Б. Лямпе
В статье рассматривается задача оптимальной цифровой стабилизации
непрерывного объекта управления при случайных возмущениях. В отличие от
большинства существующих работ, в качестве экстраполятора используется
экстраполятор первого порядка. Показано, что использование экстраполятора
первого порядка в рассматриваемом случае не позволяет получить какие-либо
преимущества в сравнении с системой с фиксатором нулевого порядка.
Стр. 111 - 122.
Аффинно-инвариантное представление точечных изображений
В.Ю. Корнилов, Е.М. Рудой, И.С. Семёнов.
Предлагается представление точечных изображений в виде набора инвариантов к
аффинным преобразованиям. Это позволяет производить распознавание точечных
изображений путём простого вычисления расстояния между наборами инвариантов
распознаваемого и эталонного точечных изображений
Стр. 122
– 125.
Расчёт погрешности дискретизации изображений
В.Ю. Корнилов, Е.М. Рудой, И.С. Семёнов.
Рассматривается задача повышения разрешения изображения с помощью нескольких
изображений низкого разрешения. Предполагается, что дискретизованные изображения
получаются с помощью оптико-электронных средств наблюдения с матричным
фотоприёмником, причём эти изображения отличаются друг от друга смещением по двум
координатам матрицы. Выводятся формулы для расчёта погрешности дискретизации.
Стр. 125-129.
Многомодельное прогнозирование предельных сроков эксплуатации
потенциально опасных объектов наземных комплексов
П.Е. Бессонов, А.Н. Миронов, А.В. Логунов, Е.М. Рудой.
В статье рассмотрен способ прогнозирования предельных сроков эксплуатации
потенциально опасных объектов наземных комплексов на основе совместного (в рамках
обобщенной модели) рассмотрения изменения свойств элементов оборудования и
возможностей системы восстановления его технического ресурса. Приведена структура
многомодельного комплекса прогнозирования предельных сроков эксплуатации. Описана
интегрированная математическая модель достижения предельного состояния
потенциально опасных объектов наземных комплексов. Разработаны подходы к
прогнозированию остаточного ресурса потенциально опасных объектов наземных
комплексов при нечетком характере исходных данных.
Стр. 129 - 136.
Основы интегрального подхода к прогнозированию предельных сроков
эксплуатации наземных комплексов
П.Е. Бессонов, А.Н. Миронов, А.В. Логунов, Е.М. Рудой.
В статье проанализированы достоинства и недостатки статистических и физикостатистических методов прогнозирования предельных сроков эксплуатации наземных
комплексов. Показана необходимость применения интегрального подхода к
прогнозированию показателей долговечности, основанного на построении структурных
моделей достижения предельного состояния с формализацией причинно-следственных
связей между уровнями «элемент», «подсистема», «система», приводящих к предельному
состоянию наземного комплекса. Описаны особенности организации и основные этапы
прогнозирования показателей долговечности с использованием интегрированных
структурных моделей предельного состояния наземного комплекса.
Стр. 136 - 144.
Прогнозирование технического состояния потенциально опасных
объектов наземных комплексов с использованием комбинированных
моделей бокса-дженкинса
П.Е. Бессонов, А.Н. Миронов, А.В. Логунов, Е.М. Рудой.
Описан алгоритм построения математической модели поведения параметров
потенциально опасных объектов наземных комплексов во времени по результатам их
периодического контроля в процессе эксплуатации. Приведена структурная схема
обобщенного алгоритма построения модели временного ряда, с использованием
комбинированных моделей Бокса-Дженкинса, включающего частные алгоритмы: ввода
исходной информации и преобразования временного ряда; идентификации
стохастической модели; предварительного оценивания параметров стохастической
модели; выбора оптимальной стохастической модели; оценивания параметров
стохастической модели и вывода результатов вычислений.
Стр. 144 - 152.
Моделирование изменения технического состояния потенциально
опасных объектов наземных комплексов на основе принципа
многоуровневой идентификации
П.Е. Бессонов, А.Н. Миронов, А.В. Логунов, Е.М. Рудой
В статье описан способ моделирования изменения технического состояния
потенциально опасных объектов наземных комплексов, ориентированный на
использование многомодельного подхода к описанию процессов изменения технического
состояния элементов комплексов в условиях изменяющихся условий прогнозирования,
касающихся как свойств объектов прогнозирования, так и параметров прогнозной
ситуации (характеристик случайного процесса ошибок измерений; объёма исходных
данных, количества априорной информации). Рассмотрены особенности выбора
прогнозирующей модели из базы моделей в конкретных ситуациях и возможности
реализации автоматизированной процедуры такого выбора с использованием
последовательного многоэтапного подхода (многоуровневой идентификации).
Стр. 152 – 161.
Оптический пеленгатор с гомодинным приемником
Е. М. Рудой, И. С., Семенов, С. В. Сирота, В. Г. Янов
Предложено использовать в оптическом пеленгаторе с гомодинным приемом
источник электромагнитного излучения с двумя длинами волн. Разработанный пеленгатор
может использоваться как для начальных грубых измерений в широком диапазоне, так и
для окончательных измерений в узком диапазоне с высокой точностью. Стр. 161 - 167.
О роли государственных заказов в реализации важнейших проектов
инновационного развития базовых отраслей промышленности России.
Н.В. Афанасьева
Представлены предложения по дополнительным мерам государственного
регулирования инновационного развития Российской Федерации путем формирования
государственных заказов, направленных на реализацию важнейших проектов
модернизации мощностей базовых отраслей промышленности и освоения производства в
России высокотехнологичной гражданской продукции, конкурентоспособной на
внутреннем и внешнем рынках.
Стр. 167- 177
Оптимальное управление стохастическими объектами вне
ограничений теоремы разделения.
А.А. Кондратьев.
Представлен подход к оптимизации управления для условий, когда управляющее
воздействия оказывает влияние на точность оценки состояния объекта управления.
Уточнено понятие стохастической управляемости, предложены математические модели
объекта управления и измерителя, для линейного случая рассмотрена правомерность
использования термина «оптимальный линейный фильтр» для вновь введенного класса
объектов. Стр. 177 – 188
Периодизация и содержание стадий технологических укладов
и задачи инновационных систем
О.Т. Лебедев, А.Р. Каньковская
В статье обосновывается необходимость развития подхода к периодизации
технологических укладов и их роли в жизни общества с позиций социальноэкономического и научно-технического прогресса.
При выборе стратегии социально-экономического и технологического развития страна
имеет широкий выбор стратегий обеспечения долговременной международной
конкурентоспособности национальной экономики, обеспечения устойчивого
экономического роста.
Обоснованы задачи национальных инновационных систем в сфере эффективной
реализации возможностей прогрессивных технологических укладов.
Стр.
188– 200.
Новый вид высокотемпературного теплоносителя
для теплонапряжённых установок.
. Ю.П.Удалов, Н.В.Гуськова
Разработан высокотемпературный теплоноситель гетеродесмического типа на
основе метафосфата натрия. Теплоноситель предназначен для двухконтурных систем
охлаждения теплонапряжённых агрегатов и реакторов с пиковым или постоянным
тепловым потоком выше 1 МВт/м2. Температурный диапазон эффективной работы
теплоносителя с техническим названием МФН-Б находится в интервале 400-9000 С.
В этом интервале экспериментально определены плотность, вязкость, теплоёмкость
и теплопроводность разработанного теплоносителя.
Стр. 200 – 217.
Дислокации, дисклинации и включения
в градиентной теории упругости
М. Ю. Гуткин
Представлен обзор основных результатов применения градиентной теории
упругости для описания упругих свойств дефектов. Показано, что полученные решения не
содержат классических расходимостей и дают возможность анализировать упругие поля
дефектов вблизи их ядер. Использование градиентной теории упругости для изучения
упругого поведения дефектов в наноразмерных и наноструктурных телах приводит к
проявлению размерных эффектов – зависимости уровня упругих деформаций и
напряжений от размера тела или от размера содержащихся в нем упругих
неоднородностей.
Стр. 217– 236.
К проблеме устойчивости
в условиях конструктивной нелинейности
Е.И.Михайловский
На примере осесимметричного продольного изгиба цилиндрической оболочки на
границе разномодульных винклеровых сред иллюстрируется предложенный автором
комбинированный алгоритм перебора вариантов для решения одномерных существенно
нелинейных спектральных задач. Полученные в статье результаты могут быть
использованы при расчете на устойчивость участка нефте-, газопровода, проходящего
внутри грунта. Стр. 236– 249.
Напряженно-деформированное состояние режущих
элементов с малыми углами заострения
В.И. Малыгин, Н.В Лобанов
В статье предложена простая аналитическая модель, пригодная для практических
расчетов плоского напряженно-деформированного состояния режущего клина с
относительно небольшими углами заострения ≤50, характерными для режущего
инструмента, применяемого в обработке легких сплавов и неметаллических материалов.
Стр. 249– 259.
Многофакторная модель стойкости режущего инструмента при
торцевом фрезеровании хладостойкой стали 10гнб
В.И. Малыгин, А.В. Фомин
Приведены результаты экспериментального исследования стойкости торцевой
фрезы при обработке хладостойкой стали 10ГНБ. На основании исследований получены
многофакторные модели стойкости по чистому и полному времени обработки.
Стр. 2 59– 272.
Интеллектуальные системы управления копировальных станков
с асинхронным электроприводом
В.И.,Малыгин, Ф.В.Черепенин, С.М. Сковпень Н.В. Лобанов.
В работе рассматривается инновационный путь перевода технологического
оборудования с асинхронным электроприводом и механическими копировальными
устройствами на интеллектуальные системы управления. Предложена методика создания
цифровых моделей профиля обрабатываемых деталей вместо жёстких копиров.
Рассмотрена схемотехническая реализация цифровой системы управления для
копировального станка модели 1525, а также разработан алгоритм управления станком в
режиме слежения за контуром и необходимое программное обеспечение на базе УЧПУ
NC-201M. Стр. 272 - 283.
Упрочнение пористого материала.
Ю.И.Рыбин
Методами численного эксперимента получены сведения о механических
характеристиках упрочняющихся пористых материалов, необходимые для анализа
пластического течения в процессах обработки давлением. Механические свойства
пористого материала поставлены в зависимость от его исходной и окончательной
относительной плотности. Показана корректность использования эллиптического условия
пластичности.
Стр. 283– 303
Типовой подход к проектированию объектов баз данных
с варьируемым числом параметров
И.А. Микляев, А.Н. Ундозерова, М.В. Кудаева
Предложен типовой подход к проектированию баз данных информационных систем,
основанный на использовании унифицированного представления данных, при котором
объекты (сущности), параметры (свойства, атрибуты) и отношения (связи) могут
динамически изменяться, в зависимости от предметной области или с течением времени.
Рассмотрены примеры применения данного подхода к проектированию систем учета
пациентов и расчета заработной платы.
Стр.
303– 312.
Разработка концепции универсальных баз данных
И.А. Микляев, А.Н. Ундозерова, М.В. Кудаева
Предложена концепция использования универсальной базы данных для
проектирования информационных систем, позволяющая унифицировать инструментарий
для обработки информации в различных предметных областях, создавать приложения,
легко перенастраивающиеся при изменениях в бизнес среде без модификации структуры
базы данных и программного обеспечения. Приведена логическая модель универсальной
базы данных, обосновано перераспределение функций участников разработки
информационных систем на основе универсальной базы данных.
Стр. 312 - 320.
Особенности построения схемотехнических моделей выпрямителей,
на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями.
А.И. Черевко, М.М. Музыка, С.В. Платоненков Ю.В. Душкин.
Разработанные в программной среде MC-8 макромодели управляемых
выпрямителей, построенных на базе трансформаторов с вращающимися и
пульсирующими магнитными полями на базе упрощенных моделей ключевых элементов,
позволяют получить достаточно надежный способ сравнительного анализа
полупроводниковых преобразователей.
Стр. 320 - 333.
Гидропаровые турбины – конструкция, расчет и эффективность
В.А. Барилович
В статье рассматриваются основные положения расчета турбин, работающих на
вскипающих потоках. Анализируются турбомашины трех типов: осевая одноступенчатая
турбина активного типа, ковшовая турбина с предвключенным струйным конденсатором
и турбина “сегнерово колесо”. Показаны пути совершенствования ГПТ. Предложен
инженерный метод расчета осевых турбомашин мощностью до 300 кВт на основе
одномерной неравновесной модели вскипающего и высоковлажного потоков. Результаты
расчета удовлетворительно согласуются с опытными исследованиями. На основе
упрощенной модели рассматривается трехмерное движение влаги в рабочем канале в
относительной системе координат, анализируются результаты численного эксперимента.
Предложены системы дифференциальных уравнений, позволяющие выполнить расчеты
сопла Лаваля с парогенерирующей решеткой и камеры струйного конденсатора в
одномерной постановке. Представленный в статье материал знакомит инженеров и
научных работников с достоинствами и недостатками машин данного класса.
Стр. 333 - 358.