Рассмотрены физико-химические, структурные и конструкционные условия моделирования и оптимизации триботехнических покрытий на основе полиамидов в узлах трения автомобильных и специальных агрегатов. Анализ напряженно-деформированного состояния элементов карданной передачи, осуществленный в CAE-системах Pro/ENGINEER Mechanica и LS-DYNA, позволил установить оптимальную толщину триботехнического покрытия с минимальными напряжениями. Разработаны составы композиционных материалов на основе промышленно выпускаемого полиамида ПА-6 и адгезионного подслоя для формирования триботехнических покрытий на деталях карданного вала грузового автомобиля и специальной техники. Предложено в состав композиционного материала вводить полиамидную смолу на основе аминоамидов смоляных кислот канифоли, которая обладает высокой совместимостью с полиамидной матрицей, обеспечивает пластифицирующий эффект и равномерное распределение дисперсных частиц модификатора по объему композита. При использовании полиамидной смолы в качестве адгезионного подслоя на поверхностях элементов карданной передачи обеспечивается повышенное взаимодействие на границе «покрытие – подслой». Разработанные составы композиционных покрытий и адгезионных подслоев, оптимизированные по конструктивным решениям, апробированы в конструкциях карданных валов, производимых ОАО «Белкард» в качестве полноценной альтернативы импортным аналогам.

Представлены результаты по выращиванию кристаллов KY_1–xYb_x(WO₄)₂ (KYW:Yb) из раствора-расплава модифицированным методом Чохральского. Разработана и изготовлена термоустановка для полуавтоматического выращивания, определены методические особенности и температурные условия выращивания кристаллов на ней. Установлены основные параметры выращивания: температурный диапазон 985–900 °С, диапазон скоростей вращения 85–15 об/мин, скорость снижения температуры 0,5–6,0 °С/сут, температура переохлаждения 0,5–2,0 °С. Исследованы условия эффективного тепломассопереноса для выращивания кристаллов высокого качества. Разработана методика наплавления шихты для выращивания кристаллов с постоянным весовым контролем. Изучены температурно-концентрационные поля кристаллизации для осуществления управляемого выращивания кристаллов KYW:Yb модифицированным методом Чохральского. Установлено, что осевой градиент температур над поверхностью раствора-расплава должен быть 5–7 °С/см. Результаты исследования могут быть использованы для разработки технологии выращивания монокристаллов KYW и создания на их основе элементной базы для лазерных систем, излучающих на длине волны около 1,0 мкм.

Исследовано влияние центробежных сил на процесс кристаллизации алюминиево-магниевого сплава марки АМг6. Проведен физико-химический и фазовый анализ структур отливок из АМг6, полученных методом центробежного литья. Установлено, что кристаллизация данного сплава в условиях повышенных центробежных сил, характеризующихся коэффициентом гравитационной нагрузки 300–500, позволяет сформировать структуру без возникновения хрупкой фазы β(Mg₂Al₃), которая образуется при других традиционных методах литья, в том числе и при центробежном литье с нагрузкой до 250g. Кроме этого, определено, что повышение нагрузки с 300g по 500g позволяет снижать зернистость материала примерно в 2 раза (до значений порядка 50 мкм) и способствует очистке расплава от хрупких железокремниевых соединений в твердом растворе алюминия. Так, доля таких соединений снижается на 10 %, а в сравнении с исходной шихтой плавки – на 20 %. Исследуемое повышение нагрузки дает возможность увеличивать степень легирования кристаллической решетки алюминиевой фазы и получать материал с повышенной прочностью и пластичностью соответственно не менее чем на 10 и 30 %. В результате исследований получен сплав АМг6 с прочностью 275/230 МПа и относительным удлинением 8,9/18,6 % при температуре материала 20/300 °С соответственно. Показана перспективность использования полученных алюминиево-магниевых сплавов с улучшенными свойствами. 

Предлагается при внедрении в практику конструирования агрегатно-модульного подхода для со- здания гидроблоков управления гидроприводов технологического оборудования решать задачу оптимального конструирования агрегатно-модульных гидроблоков управления путем разработки и использования соединительно- монтажных модулей, которые реализуют инвариантные математические модели и при проектировании – алгоритмы проектирования, направленные на формирование структуры гидравлических каналов и монтажных корпусов, определяемых принципиальными гидравлическими схемами. Оптимизация параметров присоединительных размеров соединительно-монтажных модулей на основе критериев: объем и масса, гидравлические потери давления, трудоемкость и стоимость изготовления, – позволяет выполнить параметрический синтез агрегатно-модульных гидроблоков управления. Проведен анализ общего критерия оптимальности соединительно-монтажных модулей с учетом технологического процесса изготовления модулей. Установлено, что если учитывать весь срок эксплуатации изделия, затратами на стоимость и обработку заготовки соединительно-монтажных модулей можно пренебречь. Таким образом, процесс оптимизации параметров соединительно-монтажных модулей упрощается. Полученный результат можно использовать при проектировании монтажных корпусов гидроблоков управления технологического оборудования.

Обсуждаются результаты экспериментального исследования термического разложения гексафторсиликата натрия (Na₂SiF₆), выполненного в изотермических условиях при температурах 600, 700, 800 и 900 °С. Показано, что кинетику этого процесса можно описать с помощью уравнения Аврами–Ерофеева с переменным показателем n, при этом область изменения этого показателя составляет от 0,541 до 1,545. Среднее значение показателя n, рассчитанное по всем вариантам исследования, составило 0,761. Как известно, уравнение Аврами–Ерофеева описывает кинетику термического разложения вещества в конденсированном состоянии, определяемую процессом зародышеобразования. Это позволяет предположить, что в случае термического разложения гексафторсиликата натрия в интервале температур 600–900 °С данный процесс является лимитирующей стадией суммарного процесса. Обнаружено, что скорость разложения Na₂SiF₆ возрастает с увеличением температуры. Среднее значение энергии активации составило 63,23 кДж/моль, среднее значение предэкспоненциального фактора А – 1,807·10² мин^–1. Результаты могут быть использованы при разработке оборудования по получению поликристаллического кремния полупроводникового качества, который является основным сырьевым материалом для производства оборудования, используемого в микро- и силовой электронике и фотоэнергетике.

Представлены результаты разработки и исследования обобщенной методики оптимизации параметров траекторных измерителей координат и параметров движения в системах мониторинга воздушной и наземной обстановки. Методика основана на комплексном подходе к формированию обучающей выборки с учетом различных моделей движения объектов и применении специализированных алгоритмов оптимизации. Разработанные алгоритмы реализуют полный цикл оптимизации, включая формирование обучающей выборки, предварительную обработку входных данных, совершенствование параметров и верификацию полученных результатов. Продемонстрированы результаты практического применения методики для настройки параметров неадаптивного фильтра Калмана и многоканального адаптивного фильтра (Interacting Multiple Model, IMM) при различных условиях наблюдения и характере движения объектов. На основе имитационного моделирования показано, что применение разработанной методики позволяет существенно повысить точность оценивания координат и параметров движения объектов по сравнению с традиционными подходами к выбору параметров. Особое внимание уделено исследованию устойчивости полученных решений к изменению условий наблюдения и характера движения объектов. Полученные результаты целесообразно использовать при разработке и модернизации систем траекторной обработки радиолокационной информации, в системах управления воздушным движением, при создании комплексов мониторинга наземной и воздушной обстановки, а также в других приложениях, требующих точного оценивания координат и параметров движения объектов в условиях априорной неопределенности.

Выполнена автоматизация процесса подготовки к лучевой терапии путем разработки и машинного обучения многокритериальной модели распределения дозы ионизирующего излучения с помощью инструментария искусственного интеллекта, внедренного в модуль RapidPlan компьютерной системы планирования облучения Eclipse v16.1 (Varian Medical Systems). Для машинного обучения модели проведен ретроспективный анализ данных для 40 пациентов с патологиями грудного и поясничного отделов позвоночника. Для каждого пациента создан план распределения дозы излучения методом стереотаксической лучевой терапии с помощью инверсного метода моделирования с дозовым режимом фракционирования 6 Гр по пять фракций. Проведена оценка производительности созданной модели на тестовой выборке из 10 пациентов. Результаты верификации подтверждают пригодность модели для клинического применения в учреждениях здравоохранения онкологического профиля и перспективность ее использования для создания персонализированных планов лечения. Автоматизация процесса предлучевой подготовки позволила сократить временные затраты на компьютерное моделирование трехмерного распределения дозы ионизирующего излучения и повысить качество оказываемой специализированной медицинской помощи методом стереотаксической лучевой терапии.