Авторитетность издания
ВАК - К1
RSCI, ядро РИНЦ
Добавить в закладки
Следующий номер на сайте
№1
Ожидается:
16 Марта 2024
Статьи журнала №1 2015
21. Архитектура и информационно-технологические инструменты комплекса программ интегрированной логистической поддержки промышленных трубопроводных систем [№1 за 2015 год]Авторы: Мошев Е.Р. (emoshev@perm.ru) - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: В данной статье указаны недостатки использования разрозненных комплексов программ при интегрированной логистической поддержке жизненного цикла промышленных трубопроводных систем. Отмечено, что устранить их можно, в частности, с помощью комплекса программ, разработанного с учетом современных концепций интегрированной логистической поддержки, концепции интегрированной информационной среды и специальных информационно-технологических инструментов, основанных на использовании методов математического моделирования, теории искусственного интеллекта и методов логистики ресурсосбережения в сфере организации производства. Описаны архитектура, вычислительно-сетевая структура иинформационно-технологические инструменты, использованные при разработке комплекса программ интегрированной логистической поддержки. Архитектура комплекса программ включает базу данных, программное обеспечение и является открытой для информационного обмена с внешними комплексами программ. База данных состоит из девяти логических разделов, включающих информационный и интеллектуальный виды обеспечения, которые разработаны с помощью фреймовых и продукционных моделей представления знаний. Программное обеспечение состоит из одиннадцати функциональных модулей, а также программного и клиентского интерфейсов. Информационная организация вычислительно-сетевой структуры комплекса программ осуществлена через централизованный сервер баз данных предприятия с возможностью подключения удаленных пользователей с помощью терминального сервера. Рассмотрена комплексная логико-информационная модель интегрированной логистической поддержки жизненного цикла промышленных трубопроводных систем. Приведен фрагмент логико-информационной модели интегрированной логистической поддержки проектируемых трубопроводов, выполненный с использованием методологии IDEF0. Приведены примеры фреймовых моделей представления знаний о технико-технологических характеристиках трубопроводов, а также продукционных моделей представления знаний о конструкционных характеристиках фланцев и фланцевых соединений. Рассмотрены эвристическо-вычислительные алгоритмы, формализующие процедуры расчета характеристик фланцев и проверки фланцев на совместимость.
Abstract: The paper points the disadvantages of using disparate software systems for integrated logistics
support of industrial piping systems life cycle. It notes that eliminating of these disadvantages is possible using a
software system that is designed accordint to modern concept of integrated logistics support, the concept of inte-grated information environment and special IT tools basedon mathematical modeling, theory of artificial intelli-gence and techniques of resource economy logistics in production organization. The article describes the architecture, computing-network structure, information and technological tools that were used in the development of a
software package of integrated logistics support. The software package architecture includes a database, software
and is open to information exchange with external softwaresystems. The database consists of nine logical parts.
They represent information and intelligent support designed with frame-based and production models of
knowledge representation. The software includes eleven functional modules, programinterface and client inter-faces.Information organization of a computing-network structureof a software package is carried out using a
centralized enterprise database server with the ability to connect remote users using terminal server. The paper
considers an integrated logic-information model of integrated logistics support of industrial piping systems life
cycle. It also describes a fragment of logic-information model of integrated logistics support of designed pipe-lines. It is based on IDEF0 methodology. The authors describe the examples of frame-based models of
knowledge representations of the pipelines technological characteristics, as well as the examples of productive
models of knowledge representation of flanges and flanged connections structural characteristics. The paper con-siders heuristic computational algorithms that formalizeprocedures for flanges characteristics calculation and
flanges compatibility check.
Ключевые слова: база данных, жизненный цикл, фрейм, продукционная модель, модель представления знаний, трубопровод, информационно-технологические инструменты, логико-информацион-ная модель, эвристическо-вычислительный алгоритм, интегрированная логистическая поддержкаKeywords: database, life cycle, frame, production model, heuristics combination method, pipeline, it tools, , heuristic computational algorithm, integrated logistics support
Просмотров: 13060
22. Программная система исследований динамики технологических процессов формования химических волокон [№1 за 2015 год]
Авторы: Калабин А.Л. (alex.ka.86@gmail.com) - Тверской государственный технический университет, доктор физико-математических наук; Удалов Е.В. (evgeny.udalov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (аспирант); Хабаров А.Р. (al_xabarov@mail.ru) - Тверской государственный технический университет (доцент), кандидат технических наук;
Аннотация: Разработано программное средство для исследования динамики технологических процессов формования химических волокон. Производство химических волокон из расплавов и растворов полимеров относится к числу наиболее инновационных отраслей, основной задачей которой является создание волокон с заданными свойствами. Одним из методов исследования существующих и разработки новых технологий, реализующих данную задачу, является моделирование. При моделировании определяются количественные зависимости между условиями процессов получения материала, структурой его волокон и свойствами. Оно позволяет варьировать технологические режимы, минимизируя дорогостоящие опытные работы. Предложенная система используется для моделирования динамики процесса двух видов формования волокон: из расплава с приемным устройством и аэродинамическое формование. Программа представляет собой JavaDesktop-приложение, обладающее интуитивно понятным графическим интерфейсом. Оно позволяет в условном виде отображать схему технологических процессов, связи между его элементами и их характеристиками, редактировать параметры элементов схемы, выполнять расчет сил, действующих на волокно, отображать в графическом виде рассчитанные данные. Чтобы исследовать полученные результаты в более функциональных системах, реализован экспорт результатов расчета в файл. В приложении возможно сохранить проект в файл с целью его последующей загрузки. В программной системе реализованы численные методы решения системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, метод сеток (конечно-разностный метод) в цилиндрических координатах с учетом подвижной границы, интерполяция кубическими сплайнами экспериментальных зависимостей. Предложены алгоритмы вы-бора граничных условий и верификации численных решений. Так как процедура расчета неустойчива относительно входных данных и довольно продолжительна по времени, она выполняется в потоке, отдельном от потока-диспетчера событий. Работоспособность программной системы подтверждается результатами моделирования, которые удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Abstract: The article presents the developed software tool for studying the dynamics of chemical fiber spinning techno-logical processes. The chemical fibers production from melts and polymer solutions is one of the most innovative industries.
Its main task is fiber creation with desired properties. This objective is implemented using spinning technology.
Modeling is one of the methods for existing technologies researching and development of new ones. Modeling includes
determining the quantitative relations between the conditions of production processes, the fiber structure and the obtained
material properties. Modeling allows you to change technological modes and minimize experimental costs at the same time.
The proposed system is used for modeling the fiber spinning process dynamics. Two types of fibers spinning are support-ed: spinning from a melt and aerodynamic spinning. The program is a Java Desktop application that has an intuitive graphical
interface. It can display the technological scheme of the chemical fiber spinning process, the relationships between scheme
elements and their characteristics, edit the parameters of scheme elements, calculate the forces acting on the fiber, display the
calculated data in a graphic way. Result file export function was implemented to explore the results in more functional sys-tems. The application also has the ability to save a project into a file for next using.
The application implements numerical methods for solving systems of nonlinear ordinary differential equations, method
of grids (finite difference method) in cylindrical coordinates given mobile boundary, the interpolation cubic splines experi-mental dependencies. The system proposes some algorithms for selection of boundary conditions and verification of numeri-cal solutions. The calculation process runs in a thread which is separated from the event dispatch thread due to thefact that
calculation can take a relatively long time.
The performance of a software system is confirmed by the simulation results which are in good agreement with the ex-perimental data.
Ключевые слова: формование химических волокон, динамические характеристики, моделирование, программаKeywords: chemical fiber spinning, dynamic characteristics, modeling, software
Просмотров: 14216
23. Программный комплекс для расчета и исследования погрешности токарной обработки нежестких заготовок [№1 за 2015 год]
Авторы: Шелихов Е.С. (shelevgen@mail.ru) - Оренбургский государственный университет (аспирант); Сердюк А.И. (sap@mail.osu.ru) - Оренбургский государственный университет (профессор, директор), доктор технических наук; Черноусова А.М. (chern@mail.osu.ru) - Оренбургский государственный университет, кандидат технических наук;
Аннотация: Рассмотрена проблема определения погрешности, возникающей при токарной обработке на станках с ЧПУ заготовок, длина которых во много раз превышает диаметр. В результате анализа математических моделей, используемых для определения погрешностей при точении, установлено, что для рассматриваемых деталей определяющим фактором при образовании отклонения является жесткость системы Станок–Приспособление–Инструмент–Деталь (СПИД). Отмечены ограничения в существующих методах исследования и практике определения отклонений с учетом постоянной и динамической составляющих податливости элементов рассматриваемой системы. В частности, с точки зрения практической значимости, в них затруднен учет упругих деформаций, обусловленных функциональными взаимосвязями режимов резания с параметрами обрабатываемой заготовки, которые задаются прочностными характеристиками используемого материала в рассматриваемом диапазоне геометрических соотношений. Для повышения точности обработки предложена методика определения оптимальных параметров резания. Разработан программный комплекс OptimRez, позволяющий пользователю, исходя из возможностей применяемого токарного обо-рудования и характеристик обрабатываемой заготовки, определять режимы резания, при которых рассматриваемая погрешность будет минимальной. Программный комплекс содержит пять взаимосвязанных модулей, использует базы данных инструментов, станков и различных материалов заготовок. OptimRez может использоваться при технологическом проектировании, в научно-исследовательских работах и в учебном процессе.
Abstract: The authors consider the problem of inaccuracy definitionarising when turning blanks with the length great-ly exceeding their diameter on CNC machines (computer numerical control).
The authors have analysed mathematical models for definition of inaccuracies in the course of turning. The result
showed that for the considered details the defining factor when forming inaccuracies is rigidity of MTTD (Machine-Tool-Tools-Detail) system. The paper also markes restrictions in the existing methods of research and practice of defyingdevia-tions taking into account constant and dynamic components of system elements flexibility. In particular, in terms of practi-cal significance, there are difficulties with accounting of elastic deformations caused by functional interrelations of cutting
conditions with blanks parameters which are set by strength properties of the used material in the considered range of geo-metrical ratios. To increase the accuracy of processing, the authors offer a technique for determining optimum cutting pa-rameters.
OptimRez software package allows the user to define cuttingmodes to minimize the considered inaccuracy taking into
account the applied turning equipment capability and characteristics of processed blanks. Software package includes five in-terconnected modules, uses databases containing tools, machine tools and different workpieces. OptimRez can be used in
process engineering, in research projects and educational process.
Ключевое слово: Keyword:
Просмотров: 8995
24. Программная реализация цифровой обработки данных силового трансформатора [№1 за 2015 год]
Авторы: Васильева О.В. (vasileva.o.v@mail.ru) - Национальный исследовательский Томский политехнический университет (доцент ), кандидат технических наук; Лавринович А.В. (lavrinovich86@yandex.ru) - (инженер);
Аннотация: Работа посвящена программной реализации цифровой обработки данных с расширением *.csv, получаемых с современных цифровых осциллографов типа Tektronix, Agilent, Aktakom и аналогичных им. Программа создана в среде разработки Lab View. Представлена блок-схема программы с наименованиями отдельных блоков и описанием блока сохранения цифровых данных в отдельном документе. Ограничением для разработанной программы является требование одинакового шага дискретизации по времени исходных сигналов. Показаны преимущества созданной программы: уменьшение времени обработки осциллограмм, упрощение процедуры работы с большими массивами данных, отсутствие ручной обработки. Обработка осциллограмм позволяет уравнивать начальное время обрабатываемых импульсов, имеющих произвольный сдвиг относительно друг друга, и получать разность обработанных осциллограмм в отдельном окне. Для сдвига осциллограмм предлагается использовать курсоры с наименованием координат. Эффективность разработанной программы продемонстрирована при обследовании силового трансформатора методом наносекундных импульсов с целью объективного выявления отличий между импульсом-нормограммой «здорового» трансформатора и импульсом-откликом дефектного трансформатора. Показан порядок обработки осциллограмм с нахождением необходимых величин.Представлены визуализация исходных импульсов и их разности, а также порядок сохранения графика в протоке испытаний.
Abstract: The work is devoted to software implementation of digital data processing with the *.csv expansion. The data
is received from modern digital oscillographs such as Tektronix, Agilent, Aktakom and so on.
The program is created in the Lab View environment. The article presents a program flowgraph with separate blocks
naming and the description of a block for digital datasaving in the separate document. A restriction of the developed
program is a requirement of an identical step sampling of initial signals. The paper describes the advantages of thecreated
program: oscillograms processing time decreases, work procedure with big data files becomes simpler, manual processing is
excluded. Processing of oscillograms allows equalizing initial time of processed impulses that have a spontaneous shiftfrom
each other. It also allows receiving a difference of the processed oscillograms in a separate window. The authors offer using
cursors with naming of coordinates for shifting oscillograms.
The efficiency of the developed program is shown at inspection of the power transformer using a method of nanosecond
impulses to reveal the differences between an impulse-norm gram of a “healthy” transformer and an impulse response of a
defective transformer.
The paper shows the order of processing oscillograms with findingnecessary sizes. It also presents visualization of
initial impulses and their difference, as well as an order of schedule saving in a channel of tests.
Ключевые слова: разность, формат, сохранение данных, блок-схема, осцилло-граф, lab view, силовой трансформатор, цифровая обработка, программная реализацияKeywords: difference, format, data saving, flowchart, oscillograph, lab view, power transformer, digital processing, program realization
Просмотров: 13119
25. Комплексная оценка транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги [№1 за 2015 год]
Авторы: Аникеев Е.А. (eanikeev@gmail.com) - Воронежская государственная лесотехническая академия, кандидат технических наук; Черкасов О.Н. (oncherkasov@gmail.com) - Воронежская государственная лесотехническая академия, доктор технических наук;
Аннотация: В статье рассматривается математическая модель построения комплексной оценки транспортно-эксплуатационного состояния участка автомобильной дороги. Показана необходимость модели такого участка как взаимосвязанной совокупности факторов, влияющих на его состояние. В проблеме повышения потребительских качеств автодорог выделена задача разделения дороги на участки для их дальнейшего ранжирования с целью составления планов ремонта. Оценка потребительских свойств автодороги представлена как различие между существующими значениями качеств объекта и их идеальными значениями, выраженными в комплексном показателе транспортно-эксплуатационного состояния. Отмечены наиболее важные для этой задачи особенности участков дороги как объектов управления. Определены основные факторы, характеризующие состояние участка автомобильной дороги. Приведены наиболее существенные коэффициенты обеспеченности расчетной скорости, учитывающие влияние отдельных параметров и характеристик дорог на комплексный показатель качества участка. Рассмотрено применение к задаче формирования этого показателя математического аппарата теории нечетких множеств, позволяющего моделировать принятие решений о ремонте участков автомобильной дороги. Определены наборы значений признаков, описывающих состояние дорожного участка. Описаны значения нечетких переменных для каждого коэффициента, показаны их функции принадлежности. Сформированы лингвистические переменные для описания коэффициентов и нечеткая ситуация для построения комплексной оценки участка автодороги. Комплексное состояние участка авто-дороги представлено в виде нечеткой ситуации. Показан расчет степени включения текущей нечеткой ситуации, характеризующей состояние участка, в эталонную. Приведен обобщенный алгоритм принятия решений об очередности ремонтных работ. Показаны перспективы развития такого подхода к решению задачи определения комплексного показателя транспортно-эксплуатационного состояния автомобильной дороги в целом.
Abstract: The article describes a mathematical model of creating an integrated assessment of transport and operational
condition of a road section. It also shows the necessity of such model area as interconnected set of factors affecting its
condition. In the problem of increasing consumer qualities of roads the authors highlighte the task of separating theroad on
sectors for their further ranking to draw up repair plans. Estimation of consumer properties of the road is represented as the
difference between the existing features of the object of their ideal values that are expressed in the complex index of transport
and operational condition. The authors marked the most important aspects of road sections for this task ascontrolled objects.
They also defined the main factors that characterize thestate of the road section. There are the most significant factors of
speed-standard security that take into account the influence of individual parameters and characteristics of roads on the
complex index of road section quality. The article shows the mathematical tool of theory of fuzzy sets applied to the
formation of this parameter. This allows simulating decision-making about road sections repair.
The paper defines a set of attribute values describing the state of a road section. It also describes the values of fuzzy
variables for each factor and shows their membership functions. There are linguistic variables to describe the coefficients and
a fuzzy situation to create an integrated assessment of the road section. An integrated state of the road section is represented
as a fuzzy situation. The authors calculate the degree of incorporation of the current fuzzy situation that characterizes the road
section condition in the reference. There is a generalized algorithm for deciding the order of repair works.
The paper shows the prospects of such approach to the solution of the problem of defining an integrated index of
transport and operational status of the road.
Ключевые слова: интегральный критерий, комплексная оценка, лингвистическая переменная, нечеткая ситуация, нечеткая логи-ка, автомобильный транспорт, оценка состояния дороги, автомобильные дорогиKeywords: integral criteria, integrated assessment, linguistic variable, fuzzy situation, , motor vehicles, assessing road state, automobile transport
Просмотров: 8403
26. Управление пешеходными потоками при пиковой интенсивности движения [№1 за 2015 год]
Авторы: Аникеев Е.А. (eanikeev@gmail.com) - Воронежская государственная лесотехническая академия, кандидат технических наук;
Аннотация: Показано повышение актуальности проблемы соответствия развития темпов роста автомобилизации и улично-дорожной сети. Выделена задача регулирования транспортных и пешеходных потоков на пешеходных переходах вне пересечений с использованием вызывного светофора. Рассмотрен традиционный способ решения этой задачи. По- казаны факторы, приводящие к созданию заторовой ситуации в часы пиковой нагрузки при использовании традиционного способа и предыдущее решение задачи. Приведены циклы работы светофора с жестким управлением и светофора с нечетким управлением. Определены входные и выходная переменные для управления светофором на пересечении, приведены функции принадлежности этих переменных. Предложены правила определения выходной величины, на основании которых разработаны нечеткие правила для алгоритма управления. Предложены модель процесса функционирования такого пересечения и алгоритм работы вызывного пешеходного светофора на базе не-четкой логики. Рассмотрено моделирование процесса накопления очереди транспортных средств на пешеходном переходе, расположенном вне пересечения, в условиях пиковой транспортной и пешеходной интенсивности движения. Для моделирования использован математический аппарат нечеткого вывода, позволяющий моделировать выводы эксперта в данной области при принятии решений об изменении длительности ожидания пешеходной фазы. Проведено моделирование процесса регулирования перехода с использованием вызывного светофора с постоянным временем ожидания фазы и со временем ожидания фазы, определяемого при помощи нечетких правил. Приведены результаты моделирования, иллюстрирующие накопление очереди автомобилей в обоих приведенных случаях и показывающие преимущество предложенного способа по сравнению страдиционным жестким регулированием.
Abstract: The article shows the relevance of the problem of motorization growth comparing to road network. It
highlightes the problem of transport and pedestrian traffic regulation at pedestrian crossings outside intersections with traffic
lights ringing. The paper considers a traditional way of solving this problem. It shows the factors leading to traffic jam crea-tion during peak hours when using the conventional method. The authors display the previous solution to the problem. Then
they give the cycles of traffic light functioning with rigid management and traffic fuzzy control. There are definitions of input
and output variables to control the traffic lights at the intersection, as well as the membership functions of these variables.
The authors propose principles of determining an outputvalue. These principles are a base for fuzzy rules designed for a con-trol algorithm. The authors also propose a model of the functioning of this intersection, as well as the algorithm ofthe pedes-trian traffic lights ringing based on fuzzy logic. Thepaper shows modeling of the vehicles queue accumulation process at a
crosswalk located outside the intersection under peak vehicle and pedestrian traffic. The theory of fuzzy sets is used for mod-elling. It allows simulating the expert conclusions in thefield in making decisions about changing the durationof waiting pe-destrian phase. There is also a simulation of the transition regulatory process using a traffic light with a constant latency
phase and a phase defined using fuzzy rules. The authors give simulation results that show cars queue accumulationin both
cases and the advantages of the proposed method comparing to conventional rigid regulation.
Ключевые слова: пере-груженные пересечения, нечеткая логика, автомобильный транспорт, пешеходный светофор, городской трафикKeywords: , fuzzy logic, motor vehicles, pedestrian traffic light, urban traffic
Просмотров: 13096
27. Моделирование мягких тканей виртуального манекена для проектирования корсетных изделий и белья [№1 за 2015 год]
Авторы: Сеницкий И.А. (iitkons@mail.ru) - «ИИТ Консалтинг» (начальник отдела); Васильев Д.А. (iitkons@mail.ru) - «ИИТ Консалтинг» (ведущий программист); Горелова А.Е. (GorelovaAnn@mail.ru) - «ИИТ Консалтинг» (доцент), кандидат технических наук; Корнилова Н.Л. (nkorn@mail.ru) - Текстильный институт Ивановского государственного политехнического университета (доцент, начальник инжинирингового центра), доктор технических наук;
Аннотация: В статье рассмотрены теоретические основы формирования моделей манекенов для САПР трехмерного проектирования корсетных изделий и белья. Отличительной особенностью проектирования данных видов одежды является необходимость моделирования поведения мягких тканей фигур разных типов, как обнаженных, так и испытывающих воздействие изделия. Рассмотрен авторский метод создания виртуальной модели манекена. По своей структуре манекен представляет собой наложенные на поверхность стана имитационные модели мягких тканей (груди, ягодиц и живота), алгоритмически независимые друг от друга. При создании модели торса главной задачей было обеспечение перестроения модели на любой размер и рост с сохранением исходной формы. Целевой функцией моделирования мягких тканей явилась разработка системы варьируемых переменных, обеспечивающих изменение формы поверхности при условии сохранения ее объема. Имитационная модель мягких тканей манекена использует геометрическое и физическое моделирование. Для обеспечения возможности получения разных форм груди, живота и ягодиц в рамках одной математической модели для каждого вида тканей выбрана функция задания образующей тела вращения. Управляемыми параметрами моделей являются размерные признаки, определяющие форму моделируемых областей. Результаты теоретических исследований реализованы в процессе создания программного модуля «Виртуальный манекен» САПР трехмерного проектирования корсетных изделий BustCAD (г. Иваново, Россия). Данная САПР позволяет пользователю интуитивно понятными средствами создавать виртуальный манекен фигуры, оценивать ее эстетические характеристики, задавать изменения параметров торса и мягких тканей с учетом моделирующего эффекта изделия, проектировать модель и получать развертки основных деталей.
Abstract: The article discusses the theoretical basis of dummies formation for three-dimensional CAD models to design corsetry and
lingerie. The distinctive feature of this clothing design is a necessity of modeling soft tissues behavior ofdifferent types of shapes, naked
and under the influence of the product.
The authors propose an algorithmically independent structure of soft tissues (breast, abdomen, buttocks) andthe torso of the dummy.
Dummy virtual model is a torso and imposed on it simulation models of breasts, buttocks and abdomen. When creating a model of the
torso the main task is to ensure model rebuilding for any size and growth while preserving the original shape. This article describes the
author's method of creating a simulation model of the soft tissues of the dummy using geometrical and physical modelling. The method
allows creating different forms of the breast, abdomen and buttocks by varying the parameters of the simulation model.
The theoretical results are implemented in the softwaremodule “A virtual mannequin” for three-dimensional CAD to design
BustCAD corsetry (Ivanovo, Russia). This CAD software allows the user to create a virtual mannequin to evaluateits aesthetic charac-teristics, to set the parameter changes of the torso and soft tissue based on modeling effects of the product, to create a model and to get
detailed patterns.
Ключевые слова: имитационная модель мягких тканей человека, виртуальный манекенKeywords: simulation model, human’s soft tissue, virtual mannequin
Просмотров: 11165
◄ ← Предыдущая | 1 | 2 | 3
