+
Адаптивное управление многоагентной интеллектуальной системой: алгоритмический аспект
стр.167-180
Гулай А. B., ЗАЙЦЕВ В. М.
В процессе построения многоагентной интеллектуальной системы рассматриваются, как правило, стадии структурно-функциональной декомпозиции системы и определения ее задач, выделения или формирования необходимых группировок агентов, выполнения процедур системного администрирования и оперативного контроля работоспособности всех составных частей системы. В связи с этим проведено сопоставление различных вариантов структурного построения мультиагентной системы с учетом гибкости управления, возможностей по функциональному резервированию ее компонентов и их реконфигурированию, что позволило выделить и рекомендовать к широкому применению древовидную сетевую топологию. В качестве узлов топологии введены объекты планирования и контроля результативности действий исполнительных агентов, а также объект планирования и контроля результативности действий системы. Показано, что для организации адаптивного управления требуется формализованное отображение в объектах и агентах системы определенных сегментов системной топологии, а также состояний внешней среды, органов планирования, агентов системы, каналов обеспечения информационно-технического взаимодействия и функциональных задач. Рациональным приемом такого отображения является построение системными аналитиками и инженерами-системотехниками журналов состава системы, состава сегментов топологии и журналов функционирования агентов в виде логико-множественных отношений. Указанные отношения связывают различные типы объектов, агентов и задач с атрибутами доменов системных характеристик, параметров и состояниями работоспособности системы. Представлена принципиальная возможность определения рационального состава доменов отношений, который допускает функциональное расширение. Описан алгоритм функционирования многоагентной системы, в котором каждый цикл основывается на результатах оперативного сканирования индивидуальных журналов состава агентов и их функционирования, а также отбора из отношений кортежей очередных заданий для обеспечения последующего решения определенного экземпляра задачи. С помощью специальных оповещений в циркулярном режиме передачи обеспечиваются самосинхронизация и адаптивный выбор работ агентами системы в пределах каждого сегмента топологии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Изучение поведения частицы диффузионно-легированного порошка аустенитной стали в плазменной струе при напылении
стр.181-191
ДЕВОЙНО О. Г., Пантелеенко А. Ф., Хина Б. Б.
В настоящее время значительное число деталей и оборудования выходит из строя в результате процессов изнашивания. Для решения этой задачи широко применяют восстановительно-упрочняющие технологии, в частности плазменное напыление покрытий. Материалом, позволяющим проводить плазменное напыление с получением качественных покрытий, является диффузионно-легированный порошок из аустенитной стали 12Х18Н10. Так как ранее порошки такого типа для плазменного напыления не применялись, была разработана теоретическая модель разрыва корки тугоплавкого соединения (борида железа), которая сформирована на поверхности порошковой частицы при диффузионном легировании, из-за расплавления сердцевины частицы при ее нагреве в плазменной струе. Модель определяет условие, при котором происходит разрыв корки, что может обеспечить растекание расплава по поверхности обрабатываемого изделия и формирование качественного покрытия. Для подтверждения модели проведено экспериментальное исследование поведения частицы порошка в плазменной струе при напылении. На основе данных, полученных в результате эксперимента, и результатов расчета по разработанной модели предложен механизм поведения диффузионно-легированной частицы аустенитной стали в плазменной струе и определены требования к порошковым частицам. Установлено, что частицы должны иметь достаточно малый размер, чтобы при пролете в плазменной струе они прогревались насквозь и происходило плавление железной сердцевины. В исследованном нами случае размер диффузионно-легированных частиц должен быть в пределах 40–80 мкм. Также для корректного процесса плазменного напыления и формирования плазменно-напыленного покрытия с низкой пористостью наружный боридный слой должен иметь небольшую толщину относительно радиуса частицы, чтобы при плавлении сердцевины в плазменной струе боридная корка разрушилась и началось вытекание расплава. Для частиц диаметром 40–80 мкм это соотношение обеспечивается диффузионным насыщением в течение трех часов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Особенности разработки технологий получения биметаллических полуфабрикатов инструментального назначения скоростным горячим выдавливанием
стр.192-203
КАЧАНОВ И. В., Ленкевич С. А., Власов В. В., Быков К. Ю.
Наиболее актуальные вопросы развития техники включают в себя разработку технологических процессов, позволяющих при снижении себестоимости получать изделия с аналогичными или улучшенными эксплуатационными характеристиками. В этой связи весьма перспективны процессы пластического формоизменения металлов, в частности процессы скоростного горячего выдавливания, которые наряду с возможностью получать полуфабрикаты с минимальными припусками под механическую обработку также позволяют реализовать в том же технологическом процессе получение неразъемного биметаллического соединения разнородных сталей, что открывает новые возможности при производстве инструмента различного назначения. Целью данной работы являлась разработка лабораторных технологий получения различных типов биметаллических полуфабрикатов инструмента с возможностью экономии легированных сталей, применяемых в инструментальном хозяйстве, путем их замены (до 80–90 %) на конструкционные стали. По результатам проведенного аналитического обзора определено, что при разработке физико-математических моделей для скоростного горячего выдавливания удобно использовать метод верхней оценки, причем следует опираться на условие пластичности Губера–Мизеса и математический опыт термодинамики нестационарных процессов. Также определены критерии получения качественного биметаллического соединения путем деформационного воздействия при совместном пластическом течении. В результате экспериментальных исследований разработаны схемы деформирования и экспериментальная штамповая оснастка для реализации лабораторных технологий, установлены оптимальная геометрия составных заготовок и энергосиловые параметры, обеспечивающие как формообразование полуфабрикатов инструментального назначения, так и формирование биметаллического соединения разнородных сталей в их составе. Проведен качественный структурно-фазовый анализ с применением методик исследования микроструктуры и микротвердости полученных скоростным горячим выдавливанием биметаллических полуфабрикатов как в зоне биметаллического соединения, так и в общем объеме образцов. Полученные результаты продемонстрировали высокий потенциал для внедрения разработанных лабораторных технологий в промышленное производство.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Влияние угла наклона режущей кромки вращающегося инструмента на силу резания при скоростной обработке сложнопрофильных поверхностей деталей на станках с ЧПУ
стр.204-216
Попок Н. Н., Анисимов В. С.
Целью работы является повышение производительности обработки сложнопрофильных поверхностей деталей на станках с ЧПУ. Для достижения поставленной цели решается задача исследования составляющих сил резания при обработке заготовок вращающимся инструментом с крутонаклонной режущей кромкой на различных режимах резания. Применяются теоретический и экспериментальный методы исследований. В результате теоретических исследований получены формулы для расчета нормальной силы резания при обработке плоской поверхности вращающейся детали концевой фрезой, учитывающие влияние угла наклона режущей кромки и соотношения составляющих силы резания. Установлен диапазон изменения угла наклона режущей кромки, обеспечивающий снижение силы резания. Для проверки теоретических зависимостей проведены экспериментальные исследования составляющих силы резания при обработке заготовки из алюминиевого сплава Д16Т концевыми фрезами различных фирм-производителей. С использованием специального программно-измерительного комплекса получены осциллограммы амплитудных изменений составляющих силы резания при различных значениях глубины резания и врезания, подачи на зуб и скорости резания. Установлены зависимости влияния угла наклона режущей кромки на силу резания, подтверждающие результаты теоретических исследований. Определены значения поправочных коэффициентов на скорость резания, учитывающие угол наклона режущей кромки инструмента и свойства обрабатываемого материала, что позволяет корректировать значения скорости резания и обеспечить повышение производительности обработки до двух раз.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Снижение стоимости изделия путем оптимизации конструкторских размерных цепей
стр.217-224
Спесивцева Ю. Б., Соколовский С. С., СОЛОМАХО В. Л., Кубрин Д. С., Лужинская А. И.
Цель расчета размерных цепей заключается в обеспечении точности замыкающего звена, необходимой для функционирования объекта. Традиционно применяемые методы назначения допусков на составляющие звенья размерной цепи ориентированы на обеспечение их точностной эквивалентности без связи процесса проектирования с производством. На практике точность конструктивных элементов деталей определяет стоимость обработки соответствующих поверхностей, поэтому различные варианты распределения точности замыкающего звена среди составляющих звеньев приводят к различной стоимости изготовления всего комплекта деталей, входящих в размерную цепь. В работе решается задача оптимизации конструкторских размерных цепей по критерию минимальной себестоимости. Комплексный подход решения этой задачи включает методику определения зависимостей «допуск – стоимость», формирование необходимой информационной базы и непосредственно алгоритм оптимизации допусков составляющих звеньев размерной цепи. Определение зависимостей «допуск – стоимость» базируется на методике укрупненного расчета технологической себестоимости с помощью коэффициентов относительной стоимости технологической операции и времени ее выполнения. Полученные зависимости аппроксимируются степенной функций. Задача оптимизации решается на основе необходимого и достаточного условия существования экстремума с помощью метода неопределенных множителей Лагранжа. Зависимости для определения оптимизированных допусков звеньев размерных цепей получены для методов «максимума-минимума» и вероятностного. Формирование информационной базы для определения зависимостей «допуск – стоимость» основано на классификации и типизации конструктивных элементов деталей по признакам, определяющим вид обработки и технологическое оборудование. Оптимизация конструкторских размерных цепей на базе предложенного подхода может применяться в условиях массового производства как один из путей снижения себестоимости изделия и обеспечения его конкурентоспособности.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Модель взаимосвязи коэффициентов трения Кулона и Зибеля для пластичных материалов
стр.225-233
Барсуков В. Г., Веремейчик А. И., Евсеева Е. А.
Работа посвящена сравнительному анализу параметров напряженного состояния микровыступов поверхностей контактирующих материалов в области низких контактных давлений, характерных для закона трения Амонтона–Кулона, и в области высоких давлений, характерных для модели пластического трения Зибеля, используемой в теории обработки материалов давлением. Цель статьи – на основе микромеханического моделирования параметров упруго-пластического контактного взаимодействия выступов шероховатости поверхностей с использованием адгезионной теории трения произвести теоретическое обоснование и расчетную оценку взаимосвязи коэффициентов трения Кулона и Зибеля для пластичных материалов. Шероховатости деформируемого поверхностного слоя моделировались сферическими микровыступами. При анализе исходили из того, что деформирование микронеровностей происходит в виде трех последовательных стадий. Вначале материал деформируется упруго, затем в приповерхностном слое зарождается область пластического состояния, окруженная упруго-деформируемым материалом, а на конечной стадии происходит свободное пластическое течение. Принято в первом приближении, что для малых стесненных упруго-пластических деформаций применим закон Гука. В основной части работы на основе предложенной модели микроконтактного взаимодействия определены силовые параметры перехода от стесненного упруго-пластического деформирования микровыступов к свободному пластическому течению с учетом действия контактного трения, по Зибелю, на модельных пятнах касания. В дальнейшем выполнен переход от осредненных контактных давлений и удельных сил трения на единичных пятнах касания к номинальным давлениям и удельным силам трения. Получены аналитическая зависимость, связывающая коэффициенты трения Кулона и Зибеля, а также коэффициент Пуассона подвергаемого пластическому деформированию материала. На примере углеродистых и легированых сталей, а также цветных металлов и сплавов произведена расчетная оценка взаимосвязи коэффициентов трения Кулона и Зибеля для широкого диапазона изменения коэффициента Пуассона. Рассчитанные значения согласуются с имеющимися экспериментальными данными. Результаты исследований могут быть использованы в учебном процессе, а также в инженерной и научно-исследовательской практике.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Моделирование вынужденных колебаний концентраторов ультразвука на основе кольцевых упругих элементов
стр.234-245
СТЕПАНЕНКО Д. А., Киндрук А. Н.
В статье рассмотрена методика моделирования вынужденных колебаний концентраторов ультразвука на основе кольцевых упругих элементов и составных колебательных систем на их основе. В основу моделирования положено решение неоднородного дифференциального уравнения вынужденных колебаний путем разложения в ряд по собственным функциям соответствующей однородной задачи. В результате получены выражения для коэффициента усиления колебаний по амплитуде и входного механического импеданса, позволяющие исследовать влияние конструктивных параметров на основные эксплуатационные характеристики колебательных систем, содержащих кольцевые концентраторы. Корректность полученных численных результатов подтверждается их сравнением с результатами моделирования с помощью метода конечных элементов. Показано, что составная колебательная система, состоящая из последовательно соединенных стержневого волновода и кольцевого концентратора, обеспечивает усиление колебаний по амплитуде при условии, что частоты антирезонанса элементов системы имеют близкие значения. Установлено, что коэффициент усиления составной колебательной системы может быть повышен за счет увеличения площади поперечного сечения стержневого волновода и/или волнового сопротивления его материала, а также за счет оптимального выбора величины рассогласования между частотами антирезонанса элементов системы. Также дается объяснение механизма усиления колебаний однородным кольцевым концентратором, основанное на анализе взаимодействия множества мод колебаний, возбуждаемых в концентраторе при его работе в околорезонансном режиме.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
Эффективность использования электромобилей
стр.246-256
Харитончик С. В., ИВУТЬ Р. Б., Скирковский С. В.
В последние годы появилось много публикаций по эффективности использования электрического транспорта, включая легковые автомобили, электробусы, троллейбусы, трамваи, а также грузовые автомобили. Одновременно проводится сравнительный анализ экономических факторов, влияющих на развитие данного вида транспорта. В системе статистической отчетности имеются отчеты по Министерству транспорта и коммуникаций (форма 1 электро, 12-тр электро, 12-тр авто). Большинство научных изданий доказывает эффективность электромобилей с запасом хода до 10 тыс. км пробега, имеющих идеальную экологию и большие преимущества перед другими видами транспорта в части технической эксплуатации и сервисного обслуживания. Однако высказываются и другие мнения, в которых излагаются и негативные моменты, связанные с эксплуатацией данной техники. Целью данного исследования является проведение сравнительного анализа по эффективности использования электро- и бензиновых автомобилей. Задачи, решаемые в данной статье: исследовать теоретические особенности и разработать практические рекомендации по эксплуатации новых электромобилей и сравнить их расходы с бензиновыми автомобилями. В ходе исследования были использованы методы сравнительного анализа, статистической обработки данных и экономического моделирования. Результаты показали, что при определенных условиях использование электромобилей может быть экономически выгодным, особенно в крупных городах с высокой интенсивностью движения. Основные выводы исследования подтверждают перспективность развития электрического транспорта при условии совершенствования инфраструктуры и снижения стоимости аккумуляторных батарей. Предложенные практические рекомендации могут быть использованы при планировании развития городского транспорта и формировании транспортной политики.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
