Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук

Расширенный поиск
№ 4 (2016)
Скачать выпуск PDF

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, МЕТАЛЛУРГИЯ

7-15 262
Аннотация
Изучена зависимость размера зерна легированных высокопрочных сталей аустенитного, бейнитного, мартенситностареющего классов от температуры и степени деформации при нестационарной интенсивной пластической деформации взрывом. Построена модель, позволяющая рассчитать величину предела диспергирования и учитывающая
зависимость коэффициента зернограничной диффузии от степени деформации и температуры. Результаты расчетов по предложенной формуле и их сравнение с экспериментальными данными показывают удовлетворительное совпадение. Отклонение составляет 3-5%. Установлено, что интенсивное измельчение под действием высокоскоростной пластической деформации взрывом высокопрочных сталей происходит при степенях деформации 20-30%. Увеличение степени деформации до 30-40% не приводит к изменению размера зерна. При деформациях более 40-50% накопленная пластическая деформация, вызывающая дополнительный локальный разогрев материала, обусловливает развитие рекристаллизационных процессов, в результате чего размеры зерна увеличиваются. При деформациях выше 50-60% в материалах возможно появление трещин.
16-22 235
Аннотация
Рассматриваются вопросы измерения твердости методом ударного вдавливания индентора. Показано, что превышение динамической твердости над статической может быть описано с помощью коэффициента динамичности, представляющего собой функцию свойств материала и условий испытаний. В рамках дислокационной теории показано
влияние скорости деформации на величину твердости, при этом отличие значений коэффициента динамичности объясняется разной кристаллической структурой исследуемых материалов. С помощью прибора ИПМ-1К получены экспериментальные диаграммы динамического нагружения различных металлов: стали, алюминия, бронзы, латуни, меди, титана. Предложена методика калибровки динамических твердомеров для расчета статической твердости по Бринеллю без использования эталонных мер твердости.
23-30 238
Аннотация
Работа посвящена анализу деформационного поведения фторопласта в условиях нагружения и изучению возможности изготовления фторопластовых изделий методом холодного формоизменения прессованных заготовок без последующих операций нагрева и термофиксации размеров готовой детали. На основании многочисленных исследований, проводимых по изучению полимера в различных лабораториях, авторами предпринята попытка создания механической модели фторопласта и обоснования возможности применения к расчету фторопластовых изделий теоретических методов и подходов, разработанных для низкомолекулярных материалов. Рассматривается технологический процесс изготовления разрезных фторопластовых колец, получаемых путем навивки ленточной заготовки на цилиндрическую оправку, и изучается возможность создания теоретической базы для разработки и расчета инструмента, позволяющего при холодном деформировании получать изделия требуемых размеров и форм. На основании обобщения и анализа результатов исследований относительно строения фторопласта, изменения его структуры при силовом воздействии и характера возникающих деформаций авторами впервые обоснована и доказана возможность принятия для полимера модели твердого кристаллического тела и применения к математическому описанию его деформационного поведения при нагружении подходов и расчетных методик, разработанных в механике твердых деформируемых сред для классических низкомолекулярных материалов.
31-36 243
Аннотация
Показано, что при магнитно-импульсном воздействии на ферромагнитный образец реализуются условия, способствующие образованию мелкодисперсной структуры при приближении температуры поверхности образца к температуре Кюри. При наличии сильного магнитного поля вследствие магнитострикции происходит деформация ферромагнитных участков, которые сдвигаются относительно парамагнитных областей, локализованных вблизи границ зерен и границ доменов. В результате возникающих механических напряжений может происходить дробление зерен. Магнитострикция приводит не только к измельчению зерен феррита, но и к образованию упорядоченной структуры, поскольку дроблению подвергаются участки с определенной ориентацией кристаллических плоскостей.

МАШИНОСТРОЕНИЕ, МЕХАНИКА

37-48 210
Аннотация
Рассматривается влияние характера магнитного поля на процессы магнитно-электрического упрочнения и магнитно-абразивной обработки деталей машин. Установлены режимы магнитно-электрического упрочнения для получения
наибольшей стабильности процесса. Предложена схема магнитно-абразивной обработки с целью интенсификации процесса путем регенерации ферроабразивной щетки.
49-60 195
Аннотация
Разработаны методы идентификации параметров математических моделей по результатам стендовых и натурных испытаний механических конструкций. Исходными данными для вычисления параметров дифференциальных уравнений, описывающих динамику колебаний многомассовых моделей, являются измеренные в ходе эксперимента функции перемещения и нагружения. Получены формулы для вычисления коэффициентов упругих и демпфирующих элементов, объединяющих колеблющиеся массы в единый механизм. Результаты работы могут быть использованы при моделировании многомассовых колебательных систем, работающих в режиме свободных колебаний или с закрепленными граничными элементами.
61-72 304
Аннотация
Высокий КПД, бесступенчатое регулирование скорости и мощности все более привлекает потребителей и производителей мобильных машин технологического назначения (особенно сельскохозяйственных) к применению многопоточных
трансмиссий. К настоящему времени из 80% мирового рынка тракторной техники 18% составляют тракторы с гидрообъемно-механическими трансмиссиями (ГОМТ).
Целью данной статьи является разработка методики определения работоспособности возможных схем ГОМТ. Так как из литературных источников известно, что только основных структурных схем ГОМТ может быть 12 одноконтурных (один дифференциал) и 288 двухконтурных (два дифференциала). Для этого предложен метод оценки работоспособности возможных схем ГОМТ по критерию непрерывности функции угловых скоростей звеньев от параметров регулирования гидромашин. Для реализации метода разработана методика расчета кинематических и силовых
параметров составлением и решением уравнений, описывающих взаимодействия компонентов одноконтурных и двухконтурных схем ГОМТ. Установлены аналитические зависимости для определения точек разрыва второго рода функции угловых скоростей звеньев от параметров регулирования, рабочего объема гидромашин, передаточного отношения планетарного ряда дифференциалов.
Разработаны алгоритм и программа расчетов выбора неработоспособных схем ГОМТ. На примере расчетов и анализа вариантов схем для колесного трактора тягового класса 4 установлены условия, при которых трансмиссия теряет работоспособность вследствие превышения угловых скоростей звеньев их допустимым значениям. В результате данный метод позволяет исключить из рассмотрения 5 вариантов одноконтурных и 257 из 576 вариантов двухконтурных схем ГОМТ.
73-83 185
Аннотация
В настоящее время неравномерность скоростей формования макаронных изделий по сечению матрицы является не решенной проблемой как в отечественной, так и в зарубежной практике.
Конструкция матрицы является одним из определяющих факторов, влияющим на технико-экономические показатели работы пресса. Матрица включает в себя цилиндрический корпус с колодцами, расположенными на концентрических
окружностях, установленные внутри колодцев вкладыши со сквозными формующими отверстиями, сгруппированными в гнезда.
Цель статьи - разработка методики и установление соотношения между пластичной и вязкой составляющими общего гидродинамического сопротивления при течении макаронного теста в канале ступенчато-переменного сечения. Разработана методика определения минимального давления формования, необходимого для преодоления предела текучести при сдвиге (предельного сопротивления сдвигу) макаронной тестовой массы, находящейся в каналах кругового, кольцевого,
прямоугольного и произвольного сечений. Выполнена расчетная оценка этого давления при формовании тестовой массы первого и высшего сорта, а также теста на основе полукрупки для промышленно используемых типоразмеров каналов
ступенчато-переменного сечения. Показано, что в общем гидродинамическом сопротивлении преобладает вклад составляющей, обусловленной вязким сдвиговым деформированием при течении. Предложена методика приближенной расчетной
оценки скоростных и силовых параметров течения тестовой массы в каналах ступенчато-переменного сечения с применением модели Бингама. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании формующей оснастки, а также при разработке методов расчета процессов формования макаронной тестовой массы.

ЭНЕРГЕТИКА, ТЕПЛО- И МАССООБМЕН

84-90 192
Аннотация
Обсуждаются результаты экспериментального исследования термического разложения смолы, образовавшейся в процессе пиролиза древесных опилок. Опыты по разложению смолы выполнены в изотермических условиях на лабораторной установке при 500, 600, 700 и 850 °С. Определены скорость гомогенного процесса термического разложения смолы и предельные степени разложения. Энергия активации гомогенного процесса по данным настоящей работы составила 63,1 кДж/моль. Установлено, что скорость термического разложения смолы повышается в случае внесения в реакционную зону образцов природных доломитов Беларуси. Это обусловлено протеканием гетерогенной каталитической реакции разложения смолы. Кажущаяся энергия активации данного процесса составила 57,2 кДж/моль, что согласуется с оценками других исследователей. Сделан вывод о перспективности природных доломитов Беларуси в качестве катализаторов термического разложения тяжелых углеводородов, образующихся в процессах термохимической конверсии биомассы.

РАДИОЭЛЕКТРОНИКА И ПРИБОРОСТРОЕНИЕ

91-98 286
Аннотация
Рассмотрен подход к решению математических задач с использованием моделирования случайных величин (метод Монте-Карло). Наибольшую популярность данный метод приобрел для численного вычисления интегралов высокой кратности, поскольку относительно легко реализуется на современных ЭВМ. Проиллюстрирована возможность использования метода Монте-Карло для статистической аппроксимации распределений радиолокационных данных, при котором исходная плотность  вероятности заменяется ее дискретным аналогом, формируемым на основе весов случайных отсчетов (частиц). При решении ряда задач, связанных с обработкой случайных реализаций наблюдаемых сигналов (радиолокационных, радионавигационных, связных и т.п.), широко используются нелинейные  преобразования. Отмеченные преобразования неизбежно приводят к трансформации законов распределения решающей статистики, результаты которой весьма сложно описываются аналитическими методами. Рассмотрены основные особенности применения метода статистической аппроксимации типовых распределений, образующихся в результате нелинейных преобразований данных радиолокационного наблюдения. Показано, что в результате некоторых нелинейных преобразований наблюдаются погрешности аппроксимации закона распределения, обусловленные эффектом «оскуднения» выборки. Показано, что данный эффект преодолевается путем перегруппировки случайных частиц в окрестности наиболее значимых отсчетов. Приведенный материал позволяет расширить область применения численных методов, основанных на использовании моделирования случайных  величин.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ

99-105 233
Аннотация
Дан обзор основных характеристик современных нелинейных радиолокаторов (НЛ). Выявлены основные факторы, негативно влияющие на здоровье оператора. Выполнен анализ перспективных методов поиска, обнаружения и идентификации радиоэлектронных средств (РЭС). Отмечено, что достоверность идентификации РЭС зависит от выбора системы критериев их классификации. Представлен  принципиально новый способ распознания типа полупроводника на основе использования специального зондирующего амплитудно-модулируемого сигнала с подавленной несущей (АМ-сигнал). Показана возможность автоматизированной идентификации на основе разработанного способа восстановления нелинейности. Представлены результаты одного из современных и разработанного способов
в виде диаграммы показателей их работы. Разработана структурная схема аппаратно-программного комплекса, позволяющая с принципиально новой возможностью автоматизировать процессы поиска и идентификации РЭС. Статья описывает термин «идентификационный портрет». Приводится способ получения идентификационного портрета. Представлены реальные и восстановленные с помощью расчета коэффициентов аппроксимирующего полинома третьей степени вольт-амперные характеристики диодов И307Г и Д18. Приведены  идентификационные портреты диодов И307Г и Д18.
106-112 183
Аннотация
Разработан метод нормализации отсканированного мобильным устройством изображения штрихкода, основанный на итерационной пороговой бинаризации, формировании контурного бинарного изображения, преобразовании Хафа, коррекции позиций угловых граничных точек и проективном преобразовании плоскости. Представлены результаты компьютерного моделирования. Данный метод обеспечивает инвариантность к условиям печати и съемки (к вращению изображения в диапазоне от –45° до 45° и неравномерному освещению изображений штрихкода) за счет использования процедур предварительной обработки, локализации граничных угловых точек и компенсации геометрических искажений цифровых изображений штрихкода.
113-120 1129
Аннотация
Обсуждаются возможности улучшения характеристик Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли, вытекающие из реализации ее многоуровневой информационно-интегрированной структуры. Предлагаемая конфигурация многоуровневого информационного комплекса включает в себя помимо традиционных космического и наземного сегментов также авиационный и дополнительный наземный сегменты. При этом авиационный сегмент может содержать как пилотируемые, так и беспилотные летательные аппараты различных типов, оснащенные необходимой целевой аппаратурой, а дополнительный наземный сегмент – спутниковую систему точного позиционирования. В качестве примера рассмотрен прогноз информационных возможностей такого комплекса при решении геодезических задач.

ДИАГНОСТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ

121-128 376
Аннотация
В настоящее время уровень развития космической промышленности задает важнейшие макроэкономические показатели развития в стране, в том числе влияет на значение и темпы роста валового внутреннего продукта, определяет конкурентоспособность
выпускаемой промышленной продукции и в целом национальной экономики. В статье определены основные области применения результатов космической деятельности, в том числе в гражданской сфере, проведен анализ современного состояния и перспектив развития мирового рынка космических услуг, направленных на удовлетворение потребностей населения. Для оценки развития техники и технологий в области космической деятельности авторами разработана математическая модель оценки и прогнозирования емкости рынка при выявленных тенденциях снижения стоимости
космических услуг в мире. Построен прогноз изменения объема покупок и емкости рынка космических услуг до 2026 г.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)