Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск

«Наука и техника» - это международный научно-технический журнал, в котором публикуются статьи и обзоры по сериям:

1. Машиностроение
2. Строительство
3. Электронные системы
4. Энергетические комплексы
5. Естественные науки
6. Экономика промышленности

Журнал публикует оригинальные научные статьи на русском и английском языках авторов как из Беларуси, так и из других стран.

ISSN: 2227-1031 (Print)
ISSN: 2414-0392 (Online)

 

 

 

 

 

 

Текущий выпуск

Том 23, № 2 (2024)
Скачать выпуск PDF

ИНФОРМАТИКА 

91-104 189
Аннотация

Наноантенная решетка для обнаружения терагерцового диапазона обладает огромным потенциалом в продвижении научных исследований и инноваций, что подтверждается ее способностью улучшать прием терагерцового сигнала, преодолевать ограничения традиционных методов обнаружения и открывать новые возможности для многих отраслей. Однако проблемы, связанные с масштабируемостью, экономической эффективностью и потенциальными опасностями для здоровья, подчеркивают необходимость обширных исследований и регулирования для обеспечения безопасного и адекватного внедрения этой технологии. Благодаря своим прекрасным характеристикам терагерцовое (ТГц) пространство электромагнитного диапазона имеет благоприятные перспективы для развития различных приложений, например удаленной переписки, визуализации, неразрушающего контроля, защитной фильтрации и управления процессами. Терагерцовые волны безошибочно узнаваемы благодаря своему неионизирующему излучению, более развитой цели, чем у микроволн, беспрецедентной дальности проникновения и способности проходить через диэлектрические материалы. В данной статье дается краткий обзор последних достижений в разработке ТГц антенн для различных приложений и исследуются возможные проблемы, связанные с этими ТГц системами. Особое внимание уделено терагерцовым источникам и детекторам, а также их применению в различных областях, различным методам терагерцового обнаружения, ограничениям обычных терагерцовых детекторов, параметрам при проектировании наноантенны, материалам, используемым для проектирования наноантенной решетки, различным методам изготовления, параметрам, позволяющим оценить работоспособность и потенциальные характеристики наноантенной решетки при обнаружении в тетрагерцовом диапазоне.

МЕХАНИКА ДЕФОРМИРУЕМОГО ТВЕРДОГО ТЕЛА 

105-113 80
Аннотация

Существующие методики расчета температурных напряжений в составных стержнях имеют определенные недостатки. Важность этих расчетов связана с безопасностью и эффективностью подобных инженерных конструкций в таких отраслях, как строительство, машиностроение, авиация. В статье представлено исследование поведения составных стержней при температурном воздействии с учетом деформации изгиба и условий возникновения максимальных нормальных напряжений. Проанализированы составные стержни, состоящие из двух различных металлов, сваренных между собой. Разработана методика расчета нормальных напряжений, учитывающая физико-механические характеристики материалов составных частей, такие как модуль упругости и коэффициент температурного линейного расширения. Выявлены собственные нейтральные слои каждого металлического стержня, что позволяет более точно определить распределение напряжений в составных стержнях. Приведен пример аналитического расчета нормальных напряжений, возникающих в стержне, состоящем из стальной и алюминиевой частей. Построены эпюры нормальных напряжений по высоте составных стержней. Дополнительно был проведен МКЭ-анализ составного стержня при температурном воздействии, реализованный с помощью ПК Ansys 2023 R2. Результаты численного исследования с высокой точностью подтвердили данные, полученные теоретическим путем. Результаты проведенного исследования имеют важное значение для практического использования при проектировании и конструировании подобных составных конструкций, обеспечивая инженерам более точные данные для анализа влияния температурных напряжений.

ПРИБОРОСТРОЕНИЕ 

114-120 79
Аннотация

Предложена технология трехопорной абразивной обработки плоско-выпуклых конических линз инструментом со стабилизированной плоскостностью рабочей поверхности, и рассмотрена схема устройства для реализации этой технологии. Устройство содержит инструмент-диск с плоской рабочей поверхностью, правильник в виде стеклянной пластины с отверстиями для деталей, привод вращательного движения последних и вал привода возвратно-вращательного их перемещения. При использовании устройства крепление плоско-выпуклых конических линз для их последующей групповой обработки происходит посредством оптического контакта, основанного на силах молекулярного сцепления. Такой метод блокировки повышает точность обработанных деталей и исключает применение наклеечной смолы, при нагреве которой происходит загрязнение окружающей среды канцерогенными веществами фенольной группы. Кроме того, в конструкцию устройства введены специальные компенсаторы, позволяющие свести к минимуму влияние вибраций в системе «станок – приспособление – инструмент – деталь», что способствует повышению параметров точности плоско-выпуклых конических линз. Изложены результаты исследования влияния характера обработки боковой поверхности плоско-выпуклых конических линз на точность и производительность процесса формообразования. Рассмотрены следующие случаи: с различной ориентацией вершины плоско-выпуклых конических линз относительно оси симметрии инструмента, без принудительного и с принудительным их вращением, с выходом и без выхода за край инструмента при возвратно-вращательном перемещении заготовок по рабочей поверхности последнего. Установлено, что точность формообразования и его производительность в случае обработки без выхода деталей за край инструмента в среднем на 30 % выше по сравнению с противоположной ситуацией, а обработка с принудительным относительным вращением блока деталей повышает их точность в среднем в полтора раза по сравнению с отсутствием такового, при этом внутренняя ориентация плоско-выпуклых конических линз (вершина конуса направлена в сторону оси вращения инструмента) способствует повышению интенсивности съема припуска более чем в два раза по сравнению с наружной их ориентацией.

СТРОИТЕЛЬСТВО 

121-127 77
Аннотация

Высокая трудоемкость возведения утепленных кирпичных стен привела к существенному сокращению потребления кирпича в Республике Беларусь. Учитывая, что в каждой области работает как минимум по одному кирпичному заводу, оснащенному современным технологическим оборудованием, а запасы минерального сырья (песок, глина) для изготовления кирпича практически неисчерпаемы, разработка эффективного конструктивно-технологического решения утепленной кирпичной кладки является актуальной задачей. Как показывает практика, сегодня в основном возводимые кирпичные здания малоэтажные (3–5 этажей) – это общеобразовательные школы, детские садики, поликлиники, здания бытового назначения (прачечные, химчистки и др.), а также административные здания. Поэтажная планировка помещений этих зданий, как правило, кабинетная (количество оконных проемов – существенное). В связи с этим предлагается для снижения трудоемкости возведения фасадов таких зданий применять утепленные кирпичные панели (простенки) заводского изготовления. Отличительной особенностью предлагаемого решения утепленной кирпичной кладки от массово применяемых является то, что для повышения эксплуатационной эффективности она выполняется из двух отдельных конструктивных элементов: несущего и теплоизоляционно-декоративного. В статье подробно изложены организация и технология производства работ по изготовлению основных конструктивных элементов кирпичных утепленных фасадных панелей (простенков) в заводских условиях. Предлагаемое конструктивное решение фасада кирпичных зданий с кабинетной планировкой позволяет ручной технологический процесс возведения таких зданий перевести в механизированный – монтаж кирпичных утепленных панелей (простенков) заводского изготовления, что обеспечит существенное снижение трудоемкости возведения утепленных кирпичных стен. Разбивка возводимых зданий на ярусы, высота которых увязана с номенклатурой технологических операций и применяемыми строительными материалами, позволяет исключить из производства работ использование средств подмащивания (подмости), а также доставку на рабочее место каменщика поддонов с кирпичом и растворных ящиков.

128-139 1398
Аннотация

В статье представлены результаты исследований влияния параметров номенклатуры изделий на показатели освоения проектных мощностей предприятий индустриального домостроения. В качестве анализируемых параметров номенклатуры изделий приняты их количество и бетоноемкость в пересчете на 1 м2 общей площади, а также тиражность изделий. Отмечается, что расчеты производственной мощности и основных технико-экономических показателей производства на стадии технологического проектирования базируются на номенклатуре изделий типовой блок-секции серии дома. При этом архитектурная индивидуальность, гибкость планировочных и конструктивных решений жилых зданий в индустриальном исполнении требуют разнообразия модификаций блок-секций, что неразрывно связано с ростом номенклатуры выпускаемых изделий. Расширение номенклатуры изделий для модификаций блок-секций в производственной программе предприятий является объективной закономерностью, которую необходимо учитывать при технологическом проектировании новых или реконструкции действующих предприятий, планировании производственных программ строительства жилья. Зафиксированы значительные колебания параметров номенклатуры изделий в производственных программах предприятий индустриального домостроения. Выполнен регрессионный анализ параметров номенклатуры изделий производственных программ предприятий индустриального домостроения. Установлена зависимость номенклатуры изделий от доли точечных домов в программах строительства жилья. Выделены основные параметры домов, определяющие колебания номенклатуры изделий, к которым относят этажность и количество секций в комплектации дома. Принимая во внимание факт существенного влияния номенклатуры изделий на производственную мощность предприятий, установлена зависимость показателя соответствия бетоноемкости изделий 1 м2 общей площади на показатели производственной мощности. Достоверность полученных математических моделей подтверждена результатами статистической обработки результатов исследований и верификацией моделей в расчетах действующей производственной мощности предприятий.

 

140-150 85
Аннотация

Широкое применение полимеров различной природы для модификации асфальтобетонных смесей ставит задачу по определению наиболее оптимального метода их введения в состав асфальтобетонной смеси. В работе рассматриваются варианты сухого введения и через предварительную модификацию битума. При этом оцениваются изменения свойств асфальтобетонов, отражающих условия работы материала в широком диапазоне температур, и учитываются технологические особенности при устройстве покрытия в зависимости от количественной концентрации полимерного модификатора в вяжущем. Исследования наглядно показали, что оптимальной для достижения высокотемпературных показателей асфальтобетонов, с точки зрения расхода полимера, является предварительная модификация битума, которая позволяет оптимизировать распространение модификатора по объему асфальтобетонной смеси. Также показано, что предпочтительными для модификации являются асфальтобетоны с высоким содержанием вяжущего, так как битум является основным компонентом взаимодействия с полимерами и, чем толще пленка битума, тем более оптимально протекает этот процесс. Кроме того, исследования показали негативное влияние относительно высокого содержания термопласта на низкотемпературные и технологические свойства асфальтобетонных смесей, которые могут приводить к снижению устойчивости асфальтобетона к коррозионным разрушениям.

ТРАНСПОРТ 

151-162 154
Аннотация

В настоящее время в экономически развитых странах электромобили рассматриваются как решение проблемного вопроса по сокращению выбросов парниковых газов от мобильных транспортных средств. Уровень потребляемой энергии электромобилем является решающим фактором, определяющим общую производительность транспортного средства на электрической тяге. В статье анализируется влияние коэффициента сцепления шин с дорогой на потребляемую энергию аккумуляторным электромобилем при эксплуатации в типичных стандартных ездовых циклах. Для оценки потребляемой энергии при движении с различными коэффициентами сцепления шин используется продольная динамическая модель электромобиля, позволяющая учитывать различные режимы вождения («эко», «комфорт», «спорт») и скольжение ведущих колес в контакте с дорожным покрытием. Разработанная модель, построенная на основе субмоделей таких основных компонентов электромобиля, как электрический двигатель и тяговая аккумуляторная батарея, включает субмодели динамики шин и кузова, а также субмодель логики действий водителя с ПИД-регулятором в цепи управления для отслеживания заданных траекторий движения транспортного средства. Для определения внешних рабочих характеристик тягового электродвигателя на различных режимах работы силового агрегата и идентификации ряда других входных параметров для математического моделирования и оценки адекватности имитационной модели была проведена серия экспериментов с легковым электромобилем VinFast Vf e34 на динамометрическом испытательном стенде. Результаты моделирования по максимальному пройденному расстоянию электромобилем на одном заряде батарей сопоставляются с экспериментальными данными завода-производителя при эксплуатации испытуемого автомобиля в стандартном европейском ездовом цикле. Предлагаются сценарии моделирования процессов разгона с различными режимами ускорения для анализа влияния коэффициента сцепления шин с дорогой на динамические характеристики электромобиля и уровень потребляемой энергии. Приводятся результаты компьютерных экспериментов по определению потребляемой электромобилем энергии при движении в различных ездовых циклах с различными коэффициентами сцепления шин с опорной поверхностью дорожного покрытия. Полученные результаты показывают значительное влияние коэффициента сцепления шин на расход потребляемой электромобилем энергии в различных ездовых циклах, особенно на дороге с низким коэффициентом сцепления.

 

163-171 340
Аннотация

Общая тенденция снижения аварийности, наблюдавшаяся в Республике Беларусь с 2010 г., в 2017–2018 гг. сменилась на обратную. Оставаясь в рамках традиционной для страны инженерной деятельности, связанной с содержанием дорог, вряд ли удастся существенно повысить безопасность дорожного движения. Необходим переход к качественно новым практикам и механизмам обеспечения безопасности дорожного движения. Для осуществления этого перехода была разработана вторая Концепция безопасности дорожного движения. Концепция базируется на системном подходе к «безопасности», который предлагает реализацию мероприятий по четырем направлениям: повышение безопасности дорожной инфраструктуры, повышение безопасности транспортных средств, обеспечение безопасных скоростей и обучение безопасных участников дорожного движения. Основной угрозой реализации системного подхода безопасности в Республике Беларусь является зацикленность заинтересованных сторон на своих узкокорпоративных интересах и нежелание учитывать общегосударственную безопасность дорожного движения. внимание в Концепции уделяется компоненту «Безопасная дорожная инфраструктура». В Концепцию включены переход к устойчивой безопасности дорожного движения и внедрение подхода «дорога, которая прощает». Также предусмотрено внедрение оценки влияния инфраструктурных проектов на безопасность движения, аудита и проверок безопасности движения, оценки рисков дорожно-транспортных происшествий, ликвидации очагов аварийности. Внедрение аудита безопасности дорожного движения считается важной вехой в переходе к подходу «дорога, которая прощает». С той же целью включена разработка интеллектуальных транспортных систем. Несмотря на то что в Концепции поставлены достаточно реалистичные цели, существуют определенные опасения по поводу возможности их достижения. Это связано со значительными институциональными проблемами, такими как отсутствие единого координирующего органа и сложность межведомственного взаимодействия.

ЭКОНОМИКА ПРОМЫШЛЕННОСТИ 

172-180 65
Аннотация

В современных условиях независимо от того, каким видом экономической деятельности занимается организация, она сталкивается с различными рисками. Для производственных предприятий сфера рисков одна из самых обширных, так как необходимо учитывать неопределенности и в финансовой, и в производственной деятельности. Создание эффективной системы управления рисками определяет пути и возможности обеспечения устойчивости организаций, их способности противостоять неблагоприятным ситуациям. Снижение риска возможно за счет управления рисками, которое предполагает их выявление и оценку, а также использование таких процедур и методов управления, которые снижали бы возможные риски. Для наиболее эффективного осуществления риск-менеджмента необходим системный подход к организации этого процесса. Особое значение управление рисками будет иметь для энергетических предприятий в связи с теми изменениями, которые наблюдаются в данной сфере  в последние несколько лет. В статье предложена модель управления рисками энергетических предприятий, которая включает в себя цель, объект, предмет, функции, принципы и процессы управления рисками с учетом особенностей энергетических предприятий. Представлен алгоритм реализации данной модели, состоящий из пяти основных этапов. Применение данного алгоритма позволит получать промежуточные результаты внедрения системы управления рисками и в случае необходимости корректировать данный процесс. В статье представлен анализ существующих концепций по использованию точек риска. Внимание уделено и вопросу использования данного метода на энергетических предприятиях других стран. Подробно рассмотрена методика определения критических контрольных точек, которая лежит в основе системы ХАССП, применяемой в пищевой промышленности. Обоснована возможность применения точек риска с целью определения ответственных за риски на энергетических предприятиях. Проведен анализ действующей теплоэлектроцентрали с целью определения точек производственно-технического риска. Результатом анализа стало выявление ответственных за данный вид риска. 



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.