Статья посвящена развитию методики математического имитационного моделирование процесса изнашивания направляющих скольжения металлорежущих станков. Приведен пример расчета эпюр давления в гранях направляющих станка, определяемых по схеме действующих сил и реакций. Рассмотрены основные положения методики расчета износа направляющих пар трения скольжения разработанных проф. А.С. Прониковым. Показана возможность ее усовершенствования, когда требуется повышенная точность выполнения моделирования процесса изнашивания. Предложен алгоритм методики имитационного моделирования процесса изнашивания с возможностью расчета износа направляющих при сколь угодно сложном характере изменения эпюры давления на пути движения рабочего органа по станине с единственным требованием неизменности эпюры давления на элементарном шаге моделирования. Приведены данные экспериментального подтверждения точности моделирования на примере исследования процесса изнашивания направляющих и изменения траектории подвижного рабочего органа металлорежущих станков в условиях их эксплуатации.

Рассмотрены методы определения суммарной поглотительной способности высоковакуумных цилиндрических криоадсорбционных насосов: расчет по средней температуре и интегральный расчет.  Произведено их сравнение между собой. Также рассмотрен алгоритм расчета относительной ошибки метода определения суммарной поглотительной способности по средней температуре. Выявлено влияние различных параметров, таких как температура на периферии адсорбционного слоя, радиус криогенного сосуда и др., на величину ошибки. Результаты расчета представлены в графической и аналитической интерпретациях. На основании проведенных исследований сделаны выводы.

В статье представлена методика оценки площади контакта в конусной паре «шпиндель-инструмент», предпочтительно на станках с ЧПУ. Методика разработана в качестве альтернативного способа контроля качества контакта в конусной паре и может быть интересна на станкостроительных предприятиях на этапе изготовления конической втулки шпинделя. Методика включает в себя расчёт переходного электрического сопротивления и переходной ёмкости контакта. Полученные в процессе исследования соотношения позволяют связать площадь контакта в паре с данными электрическими параметрами. В целом, материал статьи может быть полезен для аспирантов и научных работников.

В работе рассмотрены вопросы повышения пластичности сварных соединений контактной точечной сварки TRIP-стали. Особое внимание уделено использованию термообрабатывающего импульса и его параметрам. Исследовано влияние паузы между основным и дополнительным импульсом нагрева, а также величины тока термообработки на механические свойства сварных соединений. Дана оценка результатов электротермообработки на микротвёрдость и механические свойства сварного соединения, которая позволяет оптимизировать длительность паузы и тока термообработки. Сделан вывод о целесообразности применения дополнительного импульса нагрева для повышения пластичности сварных соединений.

Для тяжелых вращающихся валов с радиальными опорами необходима дополнительная осевая опора. В ряде изделий осевая опора имеет неудачную конструкцию. Разработана конструкция осевой опоры, которая описана в статье и дан ее расчет на прочность. На эту конструкцию получен патент РФ. Разработанная опора предназначена для установки на свободном торце вала и не препятствует радиальному смещению вала и повороту его оси. Допускается радиальное смещение вала в месте установки осевой опоры до 1 … 2 мм, а угол поворота оси вала до 30 угловых минут. Разработанная опора может быть использована для вала турбонасосного агрегата по перекачке нефти. Этот вал установлен на подшипниках скольжения, ось которого при работе агрегата имеет радиальные и угловые смещения.

Представлены результаты исследования комбинированного способа чистовой обработки поверхностей деталей  «поверхностное пластическое деформирование – шлифование». Экспериментально установлено, что применение такой технологии позволяет совместить достоинства методов механического упрочнения поверхностей деталей (повышение служебных свойств изделий) и технологий обработки шлифованием (обеспечение высокой точности и низкой шероховатости поверхности). Так, усталостная прочность σ_-1 образцов из сталей 12Х18Н10Т и 37Х12Н8Г8МФБ после комбинированной обработки «ППД – шлифование» увеличивается на 28-42 % по сравнению с прочностью образцов, обработанных только шлифованием. При этом шлифование предварительно деформированных образцов имеет тенденцию при эквивалентных с обычным шлифованием режимах обработки к снижению шероховатости поверхности. Геометрические погрешности поверхностей образцов, полученных шлифованием и комбинированным способом обработки примерно одинаковые.

Разработан новый детерминированный метод глобальной минимизации, основанный на решении нестационарной краевой задачи конвективной диффузии. Данный метод применен для решения обратной задачи химической кинетики. Задачи по идентификации констант скоростей химических реакций обычно сводятся к минимизации невязки решения. Но чаще всего приходится иметь дело с “жесткими” системами дифференциальных уравнений  и, соответственно, с целевыми функциями с ”овражной” поверхностью и локальными экстремумами, что затрудняет применение существующих методов многомерной минимизации. В предлагаемом конвективно-диффузионном методе заложены две основные концепции – это диффузионное преодоление локальных экстремумов и сведение многомерной минимизации к минимизации в одномерной области.

Рассмотрен процесс двумерной авторегрессии порядка (1,1). Распределение обновляющего поля авторегрессионного уравнения предполагается неизвестным. Дано определение функционала влияния и коэффициента чувствительности к большой ошибке оценки параметров авторегрессионного поля. В работе получено явное выражение для функционала влияния знаковой оценки коэффициентов уравнения авторегрессионного поля. Показано, что знаковая оценка является робастной. Знаковая оценка может быть рекомендована в качестве альтернативы оценке наименьших квадратов при наблюдении авторегрессионного поля с аномально большими ошибками.

При планировании траекторий летательных аппаратов используют шестимерную модель движения, в которой летательный аппарат рассматривается как материальная точка. При этом переменными состояния являются координаты летательного аппарата в траекторной системе координат, а управлениями — продольная и поперечная перегрузки и угол наклона вектора перегрузки. В рамках этой модели рассмотрена задача терминального управления, в которой требуется найти такие управления, при которых летательный аппарат переходит из заданной начальной точки фазового пространства в заданную конечную. При известном времени перелета методы решения задачи терминального управления хорошо известны. Выбор времени полета, если оно не известно, — непростая задача, поскольку этот выбор сильно влияет на форму траектории полета. Одним из методов решения задачи терминального управления при неизвестном времени является энергетический метод, основанный на замене независимой переменной (времени) нормированной механической энергией системы. Энергетический метод приводит к траекториям полета с монотонным изменением энергии. Он дает хорошие решения в задачах посадки и взлета летательного аппарата, но при выполнении сложных маневров может быть неприменим.В статье обсуждаются способы планирования траекторий с немонотонным изменением энергии, которые тем не менее основаны на энергетическом методе. Эти способы базируются на выполнении специальных кратковременных маневров в начале и конце полета (так называемых переходных маневров), а также на выборе определенных промежуточных точек, через которые должна пройти траектория летательного аппарата.

Проблема сопряженности – одна из трех фундаментальных алгоритмических проблем теории групп, поставленных М. Дэном в 1912 году. Эта проблема получила отрицательное решение в работе П.С. Новикова, который в 1955 году построил пример конечно определенной группы с неразрешимой проблемой равенства слов, тем самым доказав и неразрешимость проблемы сопряженности слов в классе конечно определенных групп. После этого усилия были направлены на изучение проблемы сопряженности в конкретных классах конечно определенных групп и в их подгруппах. В 1971 году К.Ф. Миллер III построил пример подпрямого произведения свободных групп, в котором не разрешима проблема сопряженности. В данном примере подпрямое произведение почти никогда не является конечно представленной подгруппой. В 2000 году Дж. Баумслаг и др. доказали, что существует гиперболические группы без кручения, в прямом произведении которых есть конечно представленная подгруппа с неразрешимой проблемой сопряженности. В 2009 году   для  прямого произведения  свободных групп и групп поверхностей М.Р. Бридсон и К.Ф. Миллер Ш доказали, что в любой конечно представленной подгруппе такого прямого произведения разрешима проблема сопряженности. Данная работа является продолжением работы, в которой проблема сопряженности в подпрямых произведениях изучалась с помощью картинок, и в которой, в частности, было получено, что разрешимость проблемы сопряженности в подпрямых произведениях следует из аторичности и из условия малых сокращений C(6).  Картинки являются геометрическими объектами двойственными к диаграммам ван Кампена.  В 1968 году П. Шупп первым использовал диаграммы ван Кампена для решения проблемы сопряженности в группе при наложении неметрических свойств C(p) и T(q). В настоящей работе доказано, что при условии аторичности и условии C(4)-T(4) или  C(3)-T(6) проблема сопряженности в подпрямых произведениях разрешима. В работе также получено достаточное условие для разрешимости проблемы сопряженности в подпрямых произведениях, выраженное только с помощью условий малых сокращений.

Для модели двухколесного робота с дифференциальным приводом рассматривается задача стабилизации движения вдоль заданного пути. Колесные роботы относятся к классу неголономных систем, которые, как известно, не могут быть стабилизированы в окрестности положения равновесия непрерывно дифференцируемой стационарной обратной связью по состоянию. Однако задача стабилизации движения вдоль заданной кривой формулируется лишь по части переменных, так что использование стационарной обратной связи оказывается возможным. Исследуется приводимость модели робота к квазиканоническому виду, определяются все возможные функции, позволяющие его получить. По расстоянию до целевой кривой строится нормальная форма системы, исследуется ее нулевая динамика. На основе этого вида с помощью линеаризации обратной связью решается задача стабилизации движения вдоль заданного пути. Приводятся результаты компьютерного моделирования системы с полученным управлением для частных случаев вида предписанной кривой: окружности и прямой.

Математическая модель динамически настаиваемого гироскопа (ДНГ) представлена с учётом упругих и неидеальных шарикоподшипниковых опор вала электродвигателя. Динамически настаиваемый гироскоп рассматривается как механическая система с восемью степенями свободы. Выбор числа степеней свободы обусловлен конструктивными особенностями гироскопа. Вследствие деформаций шарикоподшипниковых опор вала электродвигателя, наряду с угловым движением возможно и поступательное движение вала, кольца подвеса и ротора. Полученные уравнения необходимы для моделирования динамики ДНГ при собственной вибрации, расчётов собственных частот, а также для учёта влияния конкретных дефектов шарикоподшипниковых опор на уходы гироскопа.

Цель работы состоит в оптимизации параметров бортовых лазерных локационных систем (ЛЛС) для управления сближением и стыковкой космических аппаратов. Выполнен системный анализ факторов, которые необходимо учитывать при разработке ЛЛС. Авторами разработана программа для ЭВМ, предназначенная для моделирования характеристик ЛЛС при разных значениях их параметров. Решена задача многокритериальной оптимизации параметров бортовых ЛЛС по критериям максимальной дальности и безопасной дистанции наблюдения. Использование Парето-оптимизации позволяет получить множество решений, из которых разработчик аппаратуры может выбирать наиболее приемлемые для технической реализации.

Описан макет лазерного локатора для дистанционного измерения мгновенной скорости и направления атмосферного ветра. Приводятся результаты экспериментальных исследований в приземном слое атмосферы дистанционного корреляционного лазерного метода измерения мгновенной скорости ветра и характеристик аэрозольных неоднородностей коэффициента обратного рассеяния атмосферы. Показано, что измерение размера аэрозольных неоднородностей и адаптивный выбор размера измерительной базы в соответствии с найденным критерием позволяют увеличить точность определения мгновенной скорости ветра корреляционными лидарами.

Целью исследований, изложенных в настоящей статье, является разработка алгоритма распознавания образов деталей, которые могут быть использованы в СТЗ роботизированных производственных комплексов. Задачи, решаемые при разработке такого алгоритма, конкретизируются следующими условиями. Во-первых, детали имеют относительно простую форму. Это означает, что контур регистрируемого изображения деталей однозначно характеризует их форму. Во-вторых, распознаванию подлежат детали, которые располагаются на ленте транспортёра открытого конвейера и имеют произвольные ориентации. При такой постановке задачи можно использовать алгоритмы распознавания, основанные на анализе контуров регистрируемых изображений деталей. Этот подход позволяет исключить из анализа внутренние точки изображения и тем самым значительно сократить объем обрабатываемой информации за счет перехода от анализа функции двух переменных к функции одной переменной.

Проведён электродинамический анализ дисперсионных характеристик погонных параметров отрезков линий передачи балансных полосковых щелевых антенн бегущей волны различных конфигураций. Представлена дисперсионная модель двухполосковой линии передачи. Дисперсионные уравнения получены сведением исходной системы интегральных уравнений, связывающей токи и напряженности электрического поля в поперечном сечении линии передачи, к однородной системе линейных алгебраических уравнений при помощи спектрального метода Галёркина. Для отыскания компонент двумерной тензорной функции Грина используется метод спектральных иммитансов Продемонстрированы результаты анализа тестовых геометрий линий, проведено сопоставление результатов.

В статье рассматриваются характеристики бортовой радиолокационной станции (БРЛС) с многоканальной фазированной антенной решеткой (ФАР) при обнаружении малоскоростной воздушной цели с использованием различных методов обработки принимаемых сигналов. Это раздельная пространственная и временная обработка, совместная пространственно-временная обработка, пространственно-временная обработка с предварительным формированием диаграммы направленности в угломестной плоскости. Описывается методика сравнения характеристик. В предположении, что используется зондирующий сигнал типа когерентная импульсная последовательность со средними частотами повторения, приводятся результаты анализа выходного отношения сигнал/(шум+помеха от подстилающей поверхности), полученные методом математического моделирования.

В статье рассмотрены стохастические системы управления с импульсными воздействиями, которые образуют гиперэрланговские потоки событий и приводят к разрывам траекторий системы. Решается задача нахождения плотности вероятности вектора состояния. В основе решения лежит использование спектральной формы математического описания систем управления. Цель работы состоит в разработке спектрального метода анализа таких систем, основанного на разложении функций в ряды по ортонормированному базису. Рассмотренный подход существенно упрощает процесс решения задачи анализа, делая его удобным для применения современных высокопроизводительных вычислительных систем.

В статье приводится обзор современных интерактивных методов решения задачи многокритериальной оптимизации. Наиболее перспективным классом интерактивных методов являются методы, основанные на оценках, предлагаемых системой многокритериальной оптимизации альтернатив. В зависимости от того, в какой форме лицо, принимающее решения, (ЛПР) выполняет оценку решений можно выделить два класса интерактивных методов: методы, основанные на оценках функции предпочтений ЛПР; методы, основанные на парном сравнении решений. Именно эти два класса интерактивных методов более подробно рассмотрены в статье и предложены пути их дальнейшего развития и модификаций.

Работы Лоде В., Ягна Ю.И. и других исследователей указывают на наличие отклонений от законов пластичности, нашедших широкое применение в научной литературе. Анализ результатов исследований с такими материалами как сталь, никель, медь и дюралюминий показывает на возможность изучения и описания отмеченных отклонений с позиций современных представлений о  тензорной  нелинейности. В данной работе, опираясь на результаты названных и других авторов, показано, что при учете этой нелинейности повышается точность определения, как напряжений, так и деформаций, если отказаться от единой зависимости между интенсивностью напряжений и интенсивностью деформаций. С этой целью, используя один из вариантов теории В.В. Новожилова, выполнен вывод определяющих уравнений деформационной теории пластичности, учитывающей эффект «разрыхления, подобие кривых упрочнения и их зависимость от вида напряженного состояния.

В настоящее время, в России, получили широкое распространение малогабаритные установки для утилизации шин фрезерованием, с годовым объемом потребления сырья до 5000 тонн. Авторами изучается проблема возникновения сильных вибраций в подобном оборудовании при утилизации изношенных покрышек. Анализ проводится на основе установки собственной разработки и ее прототипа. В статье рассмотрены основные причины возникновения этих вибраций, их негативные последствия, а также приводится пример построения математической модели технологического процесса, учитывающей параметры технологической системы, взаимного влияния кинематики движения режущего инструмента и динамики формирования силы резания.

 Построена математическая модель переноса тепловой энергии в композите с одинаково ориентированными анизотропными включениями эллипсоидальной формы. На основе этой математической модели получены расчетные формулы для определения эффективных коэффициентов теплопроводности такого композита, обладающего анизотропией по отношению к свойству теплопроводности. Для оценки возможной погрешности полученных результатов применена двойственная формулировка вариационной задачи стационарной теплопроводности в неоднородном твердом теле. Эти результаты могут быть использованы для прогноза эффективных коэффициентов теплопроводности композитов, модифицированных включениями эллипсоидальной формы, включая наноструктурные элементы (в том числе углеродные нанотрубки). В силу электротепловой аналогии полученные формулы применимы для оценки электропроводности композитов с анизотропными эллипсоидальными включениями.

В статье представлена методика количественной оценки газодинамических параметров процессов в газовых средах по результатам оптической регистрации. В основе методики лежит известная зависимость прямо пропорциональной связи между яркостью фотоснимка и второй производной плотности потока газа по координатам. Анализ экспериментальных и расчётных данных показал, разработанная методика позволяет корректно выполнять количественную оценку параметров газодинамических процессов в газовых средах, что существенно расширяет возможности применения оптической регистрации  при проведении аэрофизических и баллистических экспериментов, а также существенно снижает  сложность и стоимость их проведения.

Рассматриваются факторы процесса абразивной обработки деталей на доводочных станках свободным абразивом, определяющие результаты процесса. Отмечено, что что физической основой процесса абразивной доводки является абразивное разрушение материалов детали и притира, которое происходит под действием сил, возникающих в процессе обработки, но большинство рассматриваемых факторов не являются силовыми, и тем не менее влияют на результаты обработки. Предложена новая характеристика процесса - спектр силы, действующей на элементарный участок поверхности детали позволяет объединить в единую силовую характеристику основные технологические, кинематические и динамические факторы процесса абразивной доводки, что позволит упростить систему управления процессом при одновременном увеличении ее эффективности.

Обнаружение веществ по их инфракрасным спектрам проводится путем статистического анализа экспериментального и эталонного спектров. Анализ проходит путем расчета коэффициента корреляции. В данной работе получена зависимость коэффициента корреляции эталонного и зашумленного спектра от отношения сигнал шум. Для заданной вероятности обнаружения веществ получена зависимость порогов обнаружения вещества от отношения сигнал/шум в экспериментальном спектре. Рассмотрена возможность применения полученных зависимостей для вычисления порогов обнаружения веществ с учетом возможного изменения отношения сигнал/шум в ходе эксперимента.

Применение защитных покрытий является одним из перспективных направлений увеличения продолжительности срока службы  резьбового соединения «труба-муфта» колонн насосно-компрессорных труб при добыче нефти. Изучены структура, механические и коррозионные свойства гальванических (ГВЦ), термодиффузионных (ТДЦ) и горячих (ГЦ) цинковых покрытий на трубные стали 45, 30Г2, 37Г2Ф и 37Г2С разной группы прочности. Определены толщина, структура, фазовый состав, микротвердость и питтингостойкость покрытий. Цинковые покрытия разной технологии нанесения имеют существенные различия по толщине, твердости, коррозионной стойкости и структуре, однако значения этих показателей внутри одной технологии практически не зависят от металла основы. Горячее Zn-покрытие толщиной ~ 100 мкм состоит из нескольких слоев: Г-, Г₁-, δ₁-, ζ - и η -фаз с разным содержанием цинка в соответствии с фазовой диаграммой Fe-Zn. Термодиффузионное покрытие (40 мкм) состоит из фаз Г и Г₁, имеющих сложную  кубическую решетку, и δ₁-фазы с гексагональной решеткой. В состав гальванического покрытия (20 мкм) входят η -фаза – твердый раствор железа в цинке, Zn и оксид цинка ZnOна поверхности. ГЦ и ГВЦ покрытия имеют значительно более низкую твердость в отличие от термодиффузионного, что обусловлено присутствием твердой фазы δ₁. Питтингостойкость всех сталей без покрытия ниже, чем с покрытиями, максимальной стойкостью обладает покрытие ГВЦ, имеющее на поверхности оксид цинка, минимальной – ГЦ покрытие с двухфазной η + ζ -структурой. Самым стойким к питтинговой коррозии оказалось покрытие на стали 37Г2С, легированной 1% кремния, а самым нестойким  – на стали 45. Показано, что химический состав и термическая обработка исследованных трубных сталей практически не влияют на толщину покрытий, однако ТО сталей после прокатки, позволяет получить более однородное гальваническое покрытие без выраженной слоистости. 

Рассмотрены вопросы управления качеством профильного инженерного образования путем исследования мотивации, способностей и готовности молодежи к деятельности в области IT-технологий. Приведены результаты комплекса мероприятий, проведенных специалистами МГТУ имени Н.Э. Баумана, позволяющих выявить способность и склонность молодого человека к профессиональной деятельности в области IT – технологий и направленных на развитие и повышение качества профильного образования в образовательных учреждениях г. Москвы, повышение рефлексии молодежи в области будущего профессионального роста, выявление талантливой молодежи, имеющей интерес к научной карьере.

Представлен обзор основных работ и достижений профессора Розинга, выдающегося русского ученого и преподавателя, изобретателя первой в мире системы электронного телевидения, одного из инициаторов открытия высшего политехнического образования для женщин России, декана Электромеханического факультета Женского политехнического института, создателя Кубанского политехнического института, автора более 50 научных трудов и 25 изобретений, в том числе нескольких фотоэлектронных приборов. Приведены сведения о родителях и семье Б.Л. Розинга, многие факты из его жизни и деятельности, включая подробности работы в Санкт-Петербурге, Екатеринодаре (Краснодаре) и в период его неправомерной ссылки на поселение в Котлас и Архангельск. Цитируются письма Розинга из ссылки, воспоминания о нем его дочери и В.К. Зворыкина, его ученика, создавшего телевидение в США и способствующему этому в СССР. Подробно описана система, с помощью которой Б.Л. Розинг 22 мая 1911 года продемонстрировал передачу изображения на расстояние по проводам. Особое внимание уделено восстановлению и сохранению памяти о Б.Л. Розинге, справедливой оценке его заслуг.