Том 23, № 3 (2022)

В исследовании решена проблема фильтрации нелинейных систем на основе минимаксного адаптивного алгоритма нелинейных систем рядами Вольтерра второго порядка при условии, что автокорреляционные функции полезного сигнала и помехи известны с некоторыми погрешностями по критерию максимальной среднеквадратической ошибки фильтрации. Анализируется стационарная производительность минимаксного адаптивного фильтра Вольтерра второго порядка с наименьшим средним квадратом (LMS) с постоянным размером шага μ при изменяющейся во времени настройке. Установлена количественная оценка установившейся избыточной среднеквадратичной ошибки (RMSE), в которой хорошо охарактеризован вклад неправильной регулировки градиента и ошибки слежения. Затем задается оптимальный размер шага для изменяющегося во времени минимаксного фильтра Вольтерры второго порядка. Таким образом, можно изучить корреляцию между избыточным MSE и оптимальным размером шага, с одной стороны, и параметрами изменяющейся во времени нелинейной системы, с другой стороны. Получено простое решение с минимальной среднеквадратичной ошибкой для минимаксного фильтра Вольтерра, основанное на предположении, что входной сигнал фильтра является гауссовым. Кроме того, предлагается метод итеративной факторизации для разработки подкласса минимаксных фильтров Вольтерры, который может значительно упростить операции фильтрации. Изучается адаптивный алгоритм для фильтра Вольтерры, а также его средняя сходимость и асимптотическая избыточная среднеквадратичная ошибка. Полезность фильтра Вольтерра демонстрируется его использованием в исследованиях нелинейных дрейфовых колебаний пришвартованных судов, подверженных случайным морским волнам.

Исследование посвящено определению коэффициентов степени соприкосновения поверхностей качения с учетом поля допуска тел качения, а также влияния коэффициентов степени соприкосновения на максимальные контактные напряжения в шариковых радиальных подшипниках. Разработана методика определения максимальной величины коэффициента степени соприкосновения поверхностей качения шариковых радиальных подшипников с учетом поля допуска тел качения. Установлено, что коэффициент степени соприкосновения поверхностей качения для каждого типоразмера подшипника с определенным радиусом дорожек качения располагается в диапазоне, который зависит от предельных размеров тел качения. Показано, что коэффициент степени соприкосновения тел качения с дорожками наружного кольца при одинаковой вспомогательной величине, учитывающей сумму и разность кривизн поверхностей качения, больше, чем внутреннего. Поэтому для снижения контактных напряжений на наружном кольце подшипника радиус его дорожки качения может быть выполнен меньше, чем на внутреннем. Разработана методика расчета максимальных контактных напряжений на дорожках качения шариковых радиальных подшипников с учетом коэффициента степени соприкосновения поверхностей качения и поля допуска тел качения, которая позволяет выполнять расчет контактных напряжений для радиальных шариковых подшипников любого типоразмера при любых коэффициентах степени соприкосновения поверхностей качения.

В XX в. огромное внимание в мире уделялось изучению, разведке, освоению месторождений природного газа, представляющих собой обычные (традиционные) газосодержащие скопления углеводородов. Ограниченность и невосполнимость ресурсов свободного природного газа, растущий спрос на этот энергоноситель неизбежно заставили в XXI в. обратить внимание на значительные потенциальные ресурсы природного газа, заключенные в нетрадиционных источниках. К ним относятся метан угленосных толщ, сланцевый газ, водорастворенные газы подземной и надземной гидросферы, природные газовые гидраты. В исследовании рассматриваются современные технологии разработки природных газовых гидратов, в частности опытно-промышленная разработка месторождения Нанкай на шельфе Японии и ряд крупных месторождений на шельфе Китая. Описаны результаты научных изысканий, а также практический опыт применения различных способов воздействия на месторождения нетрадиционных углеводородов. Приведен ряд ключевых технических решений по разработке месторождений газовых гидратов, таких как контроль песка при добыче, искусственный подъем, геологический мониторинг и мониторинг окружающей среды. Информационная и нормативная база исследования отражает современный уровень развития науки и техники в разработке месторождений полезных ископаемых. Отражен мировой и отечественный опыт разработки технологий воздействия на месторождения нетрадиционных углеводородов с целью оптимизации и интенсификации процесса добычи.

В Африке и на ее подводных окраинах расположены осадочные бассейны позднего фанерозоя рифтового происхождения. Причины нефтегазовой специализации бассейнов данного класса остаются во многом неясными. Выявлены закономерности, которые могли иметь в этом отношении определяющее значение. Внутриконтинентальные бассейны характеризуются почти исключительно месторождениями нефти. В периконтинентальных бассейнах значение месторождений газа уменьшалось, а нефти увеличивалось в соответствии с уменьшением времени их рифтового заложения и прогибания (от С3, P-J1, K1 до J5-K12). Дифференциация бассейнов на тектонотипы «незавершенного» и «завершенного» развития, а также асинхронность прогибания вторых, отразившиеся на их нефтегазовой специализации, коррелируются соответственно с размерами и возрастом панафриканских гранулитовых поясов, в которых бассейны заложились. Поскольку эти пояса являлись наиболее активными коровыми структурами, данная закономерность может рассматриваться как свидетельство влияния их унаследованных или возрожденных глубинных «энергосистем» на процессы рифтогенеза и генерации углеводородов. Привлечение данных сейсмотомографии показало, что преимущественно нефтеи газоносные рифтогенные бассейны расположены в областях менее и более разогретой мантии соответственно. Приведен пример вероятного влияния на нефтегазовые системы бассейнов центров кайнозойского островного вулканизма. Сравнительный анализ геолого-геофизических данных, в том числе и по тепловым потокам, приводит к заключению, что температурные условия образования углеводородов в рифтогенных бассейнах Африки определялись сочетанием глубинных тепловых систем разных масштабов: региональных (континент - океан), субрегиональных (коровоструктурных) и локальных (вулканических центров).