Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования
Главный редактор: Разумный Юрий Николаевич, доктор технических наук, профессор
ISSN: 2312-8143 (Print) ISSN: 2312-8151 (Online)
Издается с 2000. Периодичность выхода: 4 выпуска в год (ежеквартально)
Открытый доступ: .
Плата за публикацию: не взимается
Рецензирование: двойное слепое. Язык публикаций: русский, английский
Издатель: Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы
История журнала
Индексация: РИНЦ, ВАК, Google Scholar, Ulrich's Periodicals Directory, WorldCat, East View, Cyberleninka, Dimensions, DOAJ, ResearchBib, Lens, Research4Life, JournalTOCs, British Library, Bodleian Libraries (University of Oxford), Ghent University Library
Научный журнал «Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования» основан в 1993 г. в Москве.
В журнале обсуждаются актуальные проблемы машиностроения, управления и обработки информации в области ракетно-космической техники и других наукоемких областях промышленности.
Информация об опубликованных статьях регулярно передается в систему Российского индекса научного цитирования.
Журнал входит в Перечень ведущих научных журналов и изданий ВАК, в которых должны быть опубликованы основные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук.
С 25.05.2022 журнал входит в перечень изданий, публикации которых учитываются Высшей аттестационной комиссией России (ВАК РФ) при защите диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук по специальностям:
2.3.1. Системный анализ, управление и обработка информации (технические науки),
2.3.4. Управление в организационных системах (технические науки);
2.5.6. Технология машиностроения (технические науки)
2.5.13. Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов (технические науки);
2.5.14. Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов (технические науки);
2.5.16. Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов (технические науки).
Журнал зарегистрирован Министерством печати и информации РФ № 0110440 от 16 марта 1993 г.
История журнала тесно связана с инженерным направлением научной и образовательной деятельности РУДН. Журнал отражает спектр научных исследований, проводимых в настоящее время в Инженерной академии РУДН.
«Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования» вносит существенный вклад в формирование отечественных школ в области машиностроения, приборостроения, механики и процессов управления, поддерживает и пропагандирует перспективные научные исследования, способствуя их внедрению в практику.
Текущий выпуск
Том 25, № 4 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 10
- URL: https://journals.rudn.ru/engineering-researches/issue/view/1833
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2024-25-4
Весь выпуск
Статьи
Возможности построения расчетных нагрузочных диаграмм спирально-тросового амортизатора при изменении направления действия сил инерции
Аннотация
В настоящее время для описания жесткостных характеристик тросовых амортизаторов используются экспериментальные нагрузочные диаграммы в нескольких основных направлениях восприятия нагрузки. При этом направление действие сил инерции по отношению к системе амортизации может быть произвольным. Идея построения расчетных нагрузочных диаграмм при изменении направления действия нагрузки заключается в интерполяции экспериментальных нагрузочных диаграмм, находящихся в плоскости, в которой изменяется направление действия нагрузки. Для построения расчетных нагрузочных диаграмм используются два принципиально различных подхода: непосредственное их интерполирование и интерполирование модуля Юнга изотропного кривого бруса-имитатора троса с последующим его отображением в численной модели, его многовариантным компьютерным анализом и построением расчетных нагрузочных диаграмм. Приведены примеры построения расчетных нагрузочных диаграмм при изменении направления действия нагрузки. Определены ограничения применения указанного подхода.



Методы априорного статистического анализа возмущенного движения летательных аппаратов в турбулентных средах
Аннотация
Рассмотрены методы априорного статистического анализа, используемые для прогнозирования возмущенного движения летательных аппаратов (ЛА) в турбулентных средах. Для анализа методов априорного анализа применяются теоретические подходы, такие как сравнительный метод и метод математического моделирования. Использованы статистические методы, позволяющие оценить эффективность стохастических моделей для учета случайных возмущений, вызванных турбулентностью. Особое внимание уделено использованию байесовского анализа, метода максимального правдоподобия и метода Монте-Карло, применяемых для вероятностного прогнозирования траектории движения ЛА. Представленные модели иллюстрированы формулами, которые описывают динамику движения аппарата в турбулентных условиях, включая уравнения движения, основанные на законах Ньютона и Эйлера. Для оценки правильности расчетов изучены параметры, определяющие динамику возмущенного движения ЛА в турбулентной среде, такие как линейные и угловые скорости, интенсивность турбулентности, аэродинамические силы, моменты инерции и метеорологические условия. Это позволяет учитывать влияние турбулентности на управление и траекторию полета ЛА. Результаты исследования демонстрируют высокую точность предложенных методов в прогнозировании отклонений движения ЛА и подчеркивают важность дальнейшего развития вычислительных подходов для интеграции этих методов в системы управления в реальном времени, особенно для применения в условиях неопределенности и сложных внешних воздействий. Дальнейшие исследования могут быть направлены на повышение адаптивности моделей для различных типов ЛА с учетом оптимизации расчетных методов для уменьшения вычислительной сложности. Это позволит повысить эффективность прогнозов в более короткие сроки и снизить затраты ресурсов.



Экспертная система поддержки принятия решений в области строительства
Аннотация
Разработаны методы построения многопрофильной экспертной системы поддержки принятия решений в области строительства. Положенное в основу исследования архитектурное решение выстроено на теории нечетких множеств. Рассмотрены программные подходы к проектированию специализированных экспертных систем, а также задачи, решаемые системой поддержки принятия решений на этапе подготовки объекта к строительству. Цель исследования - разработка архитектуры экспертной системы, состоящей из систем логического вывода и набора взаимосвязанных нечетких экспертных модулей базы знаний. Задача исследования - разработка обобщённого алгоритма функционирования экспертной системы, архитектуры базы знаний и прототипа программной реализации экспертной системы. В результате проведенного исследования разработаны два программных продукта на языке Python и прототип на языке Matlab. Приведены примеры интерфейсов и программного кода разработанной экспертной системы поддержки принятия решений в области строительства.



Численное моделирование контактного взаимодействия профилированных металлических уплотнений во фланцевых соединениях авиационной техники
Аннотация
Актуальность исследования обосновывается разработкой фланцевых соединений герметичных конструкций авиационной техники в условиях ограничения веса и материалоемкости при одновременном увеличении их технико-энергетических характеристик за счет повышения давлений и температур рабочей среды в гидравлических и пневматических системах. Прочность фланцевых соединений обеспечивается надежностью изоляции рабочей среды, степенью герметичности элементов конструкции и достигается применением уплотнительных элементов, выполненных в виде уплотнения или уплотнительных устройств. Отмечено, что к перспективным конструкциям в настоящее время относятся фланцевые соединения с профилированными металлическими уплотнениями, для которых в настоящее время отсутствуют нормативные документы, предусматривающие единые подходы к расчету проектных параметров. Цель исследования - математическая формализация процесса формирования уплотняемого стыка. Приведен краткий анализ известных решений контактных задач методами теории упругости. Отмечены ограничения в получении решений аналитическими и численными методами, связанные с нелинейной зависимостью между внешней действующей силой и вызванным ею перемещением точек контактирующих тел даже при работе материала в упругой области. Сформулирована постановка контактной задачи. Предложены математическая модель упругого контакта двух и более тел, подверженных сжатию, и алгоритм численного решения, основанный на методе МКЭ интегрирования уравнений теории упругости. Алгоритм реализован в программной среде Abaqus CAE. Приведены результаты моделирования контактного взаимодействия элементов уплотняемого стыка в пространственной постановке на примере натурной конструкции фланцевого соединения с полым металлическим уплотнением торообразной формы.



Методы вибродиагностики от способов получения данных до их обработки современными средствами
Аннотация
Сегодня одним из основных направлений развития промышленности является цифровизация производственных процессов. Для того чтобы достичь высоких показателей производства, необходима надежность производственного оборудования, разрабатываются все более совершенные средства его самодиагностики. Таким образом, самодиагностика в совокупности с высоким уровнем автоматизированной аналитики позволяет с высокой долей вероятности предсказать неисправность, предупредить о сроках ее возникновения и способах превентивного устранения. Рассмотрены существующие методы вибродиагностики, в том числе и те, которые появились в течение четвертой промышленной революции, а именно в условиях широкого распространения и качественного применения систем машинного обучения, нейросетей и искусственного интеллекта. Описаны методы сбора первичной информации о вибрации и способы аналитики данных с помощью вышеперечисленных алгоритмов. Рассмотрены результаты экспериментальных применений различных аналитических механизмов, разработанных для определения вида дефектов вращающихся под механической нагрузкой деталей, перечислены преимущества и недостатки каждого из методов. Цель обзора - определение существующих методов вибродиагностики, определение их свойств и их сравнение. В результате анализа было установлено, что наиболее развивающимся направлением в области исследования вибросигналов является сочетание вейвлет-преобразования и нейросетевого обучения.



Классификационные характеристики некоторых дорог в городе Кербела
Аннотация
Знание характеристик дорожной сети является важным фактором для принятия основных мер по повышению эффективности дорожного движения и сокращению задержек. Таким образом, целью исследования является классификация и оценка эффективности городской уличной сети в городе Кербела. После определения района исследования данные о дорожном движении собираются с помощью технологии видеоизображения, а затем извлекаются из видеофайлов. После разделения городских улиц на несколько участков была рассчитана скорость движения на всех участках и скорость свободного потока. Основная цель состоит в том, чтобы определить и сравнить уровень дорожного обслуживания (LOS) на основе рекомендаций по пропускной способности автомагистралей (HCM 2000), включая скорость движения, пропускную способность для оценки каждого сегмента сети. мы обнаружили, что дороги первой категории составляют 25 % от общего количества, в то время как две категории второй категории составляют 75 % от общего количества. А уровень технического обслуживания участков улиц составляет 25 % при работе с LOS C, 31,25 % при работе с LOS D, 12,5 % при работе с LOS E и 31,25 % при работе с LOS F, согласно оценке транспортных операций, основанной на средней скорости движения.



Исследование математической модели биоискусственной печени с использованием ПИД-регулятора
Аннотация
Цель данного исследования - разработка и анализ математической модели биоискусственной печени с использованием пропорционально-интегрально-дифференциального регулятора для управления ключевыми процессами. Биоискусственная печень представляет собой сложную систему, задача которой заключается в выполнении основных функций печени, что критически важно для развития альтернативных методов лечения пациентов с печеночной недостаточностью. В работе описано строение и функциональность модели биоискусственной печени, основываясь на обзоре анатомии человеческой печени, а также на изучении биотехнологических аспектов создания искусственных органов. Рассматривается применение ПИД-регулятора, который позволяет точно и адаптивно контролировать процессы внутри модели, такие как подача питательных веществ и удаление токсинов. Методология исследования охватывает создание математической модели, ее компьютерное моделирование и анализ полученных данных. Экспериментальная часть работы заключается в выявлении оптимальных параметров ПИД-регулятора для различных условий эксплуатации биоискусственной печени. Результаты данного исследования могут способствовать повышению эффективности биоискусственных систем поддержки печеночных функций, с их помощью возможно появление и новых подходов к использованию искусственных органов, что обладает значительным потенциалом для сферы трансплантологии и лечения заболеваний печени.



Автоматизированная посадка беспилотного летательного аппарата на подвижную платформу с использованием нейронных сетей
Аннотация
Разработка беспилотных летательных аппаратов является одним из перспективных направлений для гражданской авиации, которое имеет широкий спектр применения. Нейронные сети могут быть обучены для принятия решений в реальном времени, адаптируясь к изменяющимся условиям на поле боя и обеспечивая оптимальное выполнение поставленных задач. Среди многих задач навигации и управления БПЛА сохраняет актуальность проблема автоматической посадки беспилотного летательного аппарата на подвижную посадочную площадку (корабли, транспортные средства, специализированные площадки). Особую актуальность носит автоматизированная посадка беспилотного летательного аппарата на подвижный носитель. В связи с этим авторами исследуется система автоматической посадки беспилотного летательного аппарата (БПЛА) на подвижную платформу с использованием нейро-сетевых технологий. Метод исследования основан на применении искусственных нейронных сетей для разработки адаптивной системы управления, способной принимать решения в реальном времени при выполнении посадочных маневров. В результате разработан алгоритм управления, обеспечивающий точную посадку БПЛА на движущиеся платформы различного типа (корабли, транспортные средства, специализированные площадки), что позволяет существенно расширить радиус действия беспилотных аппаратов и повысить эффективность их применения в различных условиях эксплуатации.



Идентификация скорости ветра в режиме реального времени на основе данных спутниковой навигации и барометрических измерений
Аннотация
Настоящая исследовательская работа посвящена разработке надежного алгоритма оценивания трех проекций скорости ветра на основе измерений воздушной скорости, угла атаки и угла бокового скольжения как по данным спутниковой навигационной системы (СНС), так и по бортовым датчикам. Путем интеграции этих разнообразных источников информации, предложенный алгоритм, использующий метод параметрической идентификации, достигает значительной точности в определении важнейших параметров, то есть проекции скорости ветра, необходимых для выполнения полетов. Исследование проводилось в предположении, что направление и скорость ветра постоянны. Оценивание проекций скорости ветра производился для различных длительностей полета 20, 31 и 46 секунд при различных типах полетного маневра. Для определения наименьшего интервала времени обработки, при котором могут быть получены точные оценки трех проекций скорости ветра, применяется подход скользящего окна. Примечательно, что этот подход позволяет получать надежные оценки за впечатляющий интервал времени обработки, составляющий всего 0,5 секунды. Полученные результаты имеют важное значение для различных областей, таких как повышение безопасности полетов, применение в метеорологии и повышение общей эксплуатационной эффективности воздушных судов.



Модель управления соревновательной деятельностью команд топ-уровня на основе компьютерного зрения в онлайн
Аннотация
Использование технологии PIRS в работе с мужской сборной России по мини-футболу (гл. тренер С.Л. Скорович) в период с 2010 по 2018 г. позволило ей переместиться с пятого места в мировом рейтинге на первое. Проблема управления спортивной командой высокого уровня состоит в том, чтобы подобрать индикаторы управления и их значения с целью получения наилучшего результата ближайшего матча. Обычно такими параметрами являются оптимизация состава, направленность игры, расстановка своих игроков, рекомендуемые им задания. Цель исследования - структурирование деятельности по переходу от технологии PIRS в работе с командами топ-уровня к созданию системы PIRSonline. Описание системы PIRSonline для разработки ее технической части потребовало получения ряда схем с их описанием, которые регламентировали разработку проекта. Это состав документации, подсистемы, функциональная схема, компонентная схема, матрица «функция - компонент». Сформированная в итоге последовательность действий по разработке PIRSonline включает получение изображения, блок инициализации параметров игры, детекция мяча, определение 3D-координат мяча, детекция игроков, трекинг, классификация игроков и судей, определение позы игрока. Это позволило осуществить комплексный подход к онлайн-управлению соревновательной деятельностью команд топ-уровня. Использование современных методов компьютерного зрения и машинного обучения дало возможность создать интерактивную визуализацию данных.


