2015 год, №1

Содержание выпуска
«Вестнику Мордовского университета» - 25 лет
Вдовин Сергей Михайлович
Стр. 10 — 12
В статье раскрываются основные задачи и направления деятельности журнала «Вестник Мордовского университета» в составе Мордовского государственного университета; дается характеристика журнала в свете современных требований к рецензируемым научным изданиям.
Теоретико-игровые модели функционирования древовидных и ромбовидных систем управления
Ширяев Виктор Дмитриевич, Анощенкова Екатерина Васильевна, Бикмурзина Равиля Ряшитовна
Стр. 13 — 23
В статье рассматриваются статические модели иерархических систем управления. Практика создания и функционирования различных организационн^гх, в том числе эколого-экономических, систем показывает, что процедура управления в них должна быть построена по иерархическому принципу. Задачи анализа и синтеза иерархических систем не укладываются в рамки обычной теории оптимального управления, так как в условиях взаимодействия подсистем становится неоднозначным само понятие оптимальности. Управление в рамках эколого-экономической системы, как правило, предполагает наличие иерархической структуры, отдельные элементы которой имеют собственные цели, не совпадающие с целью развития системы в целом. Нами рассматриваются древовидные и ромбовидные системы управления. Конфликтно-управляемые системы с иерархической структурой сводятся к иерархическим играм. Общий анализ двухуровневой модели иерархической системы управления сводится к нахождению решения игры. Древовидная система управления формализуется как бескоалиционная игра (n+1) лица (административного центра и производственных подразделений В 1, ..., В п), а ромбовидная система управления -как бескоалиционная игра четырех лиц в нормальной форме. В качестве принципа оптимальности в бескоалиционном случае используется равновесие по Нэшу. Приводятся конструктивные методы нахождения оптимальных решений для таких систем. При этом наблюдалась множественность ситуаций равновесия по Нэшу, что объясняется доминирующей ролью центра А 0 в игре. Существование доминирующего игрока возможно и в других задачах конфликтного управления, однако мы ограничились лишь рассмотрением древовидных и ромбовидных систем управления.
К задаче оптимизации расположения сферических треугольников
Никонов Владимир Иванович, Антошкин Василий Дмитриевич
Стр. 24 — 29
В статье предлагается решение задачи оптимизации расположения треугольной сети средствами аналитической геометрии на сфере. Рассматривается задача о вписании в произвольный сферический треугольник равностороннего сферического треугольника наименьшей площади. Данная задача формулируется путем введения полярной системы координат на сфере и использованием некоторых результатов аналитической геометрии. Переход от полярной системы координат к тангенциальной через введение новых переменных позволяет свести исходную задачу к решению ряда более простых задач и получить аналитическое решение. Полученное решение дает более точные расчеты в задачах оптимизации при конструировании сборных сферических оболочек.
Дифференцированный подход к организации самостоятельной работы студентов при обучении математике
Харитонова Ирина Владимировна
Стр. 30 — 36
В статье рассматриваются условия организации самостоятельной работы студентов при осуществлении дифференцированного подхода в обучении математике. Особое внимание уделяется рассмотрению факторов, способствующих повышению эффективности обучения математике. Отмечаются наиболее общие признаки самостоятельности студентов. Подчеркивается, что задача дифференциации обучения в условиях коллективной деятельности достаточно сложна, и, в свою очередь, требует внедрения в учебный процесс новых методик, позволяющих совершенствовать математическую подготовку. Существует тесная взаимосвязь понятий дифференциации и индивидуализации обучения. Выделяются условия, выполнение которых необходимо для успешного и эффективного осуществления дифференциации обучения. При организации уровневой дифференциации не следует забывать о наличии разнообразных форм и методов ее достижения. Например, одним из путей осуществления уровневой дифференциации обучения может стать формирование мобильных групп студентов. Учитывая сказанное, можно смоделировать процесс организации самостоятельной работы с двух сторон - со стороны деятельности преподавателя и со стороны деятельности студентов.
Математическая культура - высшее проявление образованности и профессиональной компетентности
Евдокимова Галина Семеновна, Бочкарева Вера Дмитриевна
Стр. 37 — 43
В связи с модернизацией обучения происходит обновление содержания, методик и технологий в процессе общего и высшего образования. В этих условиях особое значение приобретает формирование математической культуры у будущих профессионалов, так как культура - это высшее проявление человеческой образованности и профессиональной компетентности. В статье утверждается, что в структурном отношении понятие о математической культуре включает четыре основных компонента: математическую картину мира, математическое мышление, методы математики и язык математики. Подробно анализируются два из них: методы математики и язык математики. Отмечается, что для математиков большое значение имеет индуктивная логика, общие приемы и методы которой вырабатывают такие научные стохастические понятия, как анализ и синтез, абстракция, детерминация. Подчеркивается, что математическая теория вероятностей представляет собой язык для обсуждения различными способами ряда эмпирических проблем.
Особенности организации подготовки студентов инженерных специальностей в современных условиях развития машиностроения
Кечемайкин Владимир Николаевич, Майкова Светлана Эдуардовна, Масленникова Людмила Васильевна, Родиошкина Юлия Григорьевна
Стр. 44 — 51
В статье рассматривается роль национально-исследовательских университетов в развитии инновационных инженерных технологий, связанных со спецификой региона; на примере Национального исследовательского Мордовского государственного университета имени Н. П. Огарева приводятся организационные основы разработки новых образовательных программ; формулируются цели и задачи новых образовательных программ по трем направлениям подготовки. Профессионально-ориентированная среда Рузаевского института машиностроения (филиал) МГУ им. Н. П. Огарева в полной мере позволяет реализовать данный проект. Данная среда основана на взаимосвязи фундаментальных и технических знаний с применением современных систем проектирования. В институте работает лаборатория «Машиностроительное производство», где разрабатываются CAD/CAE/CALS-технологии, внедряемые в промышленное производство. Налажено сотрудничество с промышленными предприятиями региона, что позволяет разрабатывать программы прикладного бакалавриата.
Использование программных комплексов при изучении студентами специальных дисциплин
Федченко Александр Андреевич, Федченко Валентина Юрьевна, Маскайкина Светлана Егоровна, Бурьянов Игорь Валерьевич
Стр. 52 — 58
В статье рассматривается возможность применения программного комплекса MathCAD, изучаемого в курсе информатики, студентами-старшекурсниками машиностроительных специальностей для решения конкретных проблем, связанных непосредственно с их будущей специальностью; в качестве примера приводится расчет центра масс металлорежущего станка с помощью матриц. Каждый узел станка аппроксимирован простыми геометрическими фигурами, при этом точность расчета зависит от степени детализации станка. Рекомендуемый алгоритм позволяет создать шаблон для расчета центра масс станков с подобной компоновкой. Для развития конструкторских навыков является полезным исследование изменения положения центра масс в зависимости от компоновки станка и коэффициента заполнения узла.
Совершенствование технологии обработки поршней из алюминиевых сплавов с покрытием никель-рений-фосфор
Скрябин Владимир Александрович, Рейес Альмейда Максим Антониович
Стр. 59 — 70
В статье приводятся результаты исследований финишной обработки поверхностей поршней из алюминиевых сплавов. Показано, что бесцентровое шлифование и полирование перед покрытием поверхности сплавом никель-фосфор обеспечивает хорошую прочность сцепления сплава с алюминиевой основой, а дальнейшее химическое никелирование и полирование эластичными кругами сплава повышает износостойкость и коррозионную стойкость покрытия. Полученные результаты внедрены в виде технологии химического осаждения и финишной абразивной обработки защитно-декоративного покрытия сплава никель-рений-фосфор в ООО Объединение «Компрессор» (г. Пенза), что позволило повысить износостойкость и коррозионную стойкость рабочих поверхностей деталей. Экономический эффект от внедрения разработки достигнут путем увеличения ресурса работы в 1,3-1,5 раза.
Повышение эффективности шлифования ёлочных замковых соединений лопаток турбокомпрессоров
Скрябин Владимир Александрович
Стр. 71 — 81
В статье рассматриваются вопросы повышения шлифования ёлочных замковых соединений лопаток турбокомпрессоров. Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований эффективности мощности шлифования профиля лопаток турбокомпрессора дизеля. Отмечается, что при шлифовании ЕЗС с непрерывной правкой кругов алмазными роликами при встречном направлении вращения кругов и роликов шероховатость обработанной поверхности и волнистость снижаются, а производительность труда и стойкость инструмента возрастают по сравнению с попутным направлением вращения кругов и роликов. Результаты работы, отраженные в статье, внедрены в виде технологии финишной абразивной обработки и программного обеспечения в ОАО «Пензадизельмаш» и ОАО «СКБТ» (г. Пенза), применение которых позволило повысить показатели качества рабочих поверхностей деталей.
Контактное взаимодействие незакрепленного дискретного шлифовального материала с поверхностями обрабатываемых деталей из порошковых материалов
Скрябин Владимир Александрович
Стр. 82 — 95
В статье рассматриваются закономерности процесса взаимодействия деталей из порошковых материалов с упругодеформируемым дискретным абразивным слоем. Отмечается, что многие известные способы финишной обработки не позволяют в полной мере обеспечить высокое качество поверхностей деталей из порошковых материалов. На поверхностях таких деталей имеются многочисленные поры, в которые могут быть шаржированы продукты износа обрабатывающей среды, а также непосредственно и сами абразивные зерна. Определяются основные параметры финишной обработки гладких и сложнопро-фильных поверхностей: величина дуги контакта; положение дуги контакта относительно поверхности детали; распределение давления по дуге контакта; величина силы, действующей на единичное абразивное зерно; условия обработки (марка и зернистость абразивного наполнителя); состав рабочих жидкостей. На основе аналитических зависимостей и графиков, полученных в результате теоретических и экспериментальных исследований процесса взаимодействия детали с упругодеформируемым абразивным слоем, даются необходимые рекомендации по практическому использованию абразивной обработки деталей из порошковых материалов как на этапе проектирования нового оборудования в плане достижения заданных производительности и качества обработки, так и на этапе промышленного использования имеющихся установок.
Моделирование процесса сварки боковой стенки вагона зерновоза в среде SolidWorks Simulation
Кудаев Сергей Петрович, Чугунов Михаил Владимирович, Фоминов Александр Геннадьевич, Борискин Сергей Иванович, Курганов Владимир Владимирович, Кармишин Александр Михайлович
Стр. 96 — 100
В статье рассматривается вариантная оптимизация проектирования технологического процесса сварки-сборки боковой стенки вагона зерновоза. В процессе сборки-сварки сборочные единицы подвижного состава подвергаются существенным температурным деформациям, что может оказать влияние на выполнение технических требований, предъявляемых к форме и взаимному расположению поверхностей свариваемых элементов. В этой связи представляется актуальной задача оптимизации проектного решения (в технологическом аспекте) на основе предварительного анализа напряженно-деформированного состояния конструкции. Поставленная задача решалась как нестационарная, несвязанная задача термоупругости в линейной постановке с использованием CAD/CAE системы SolidWorks (SolidWorks Simulation). Проводилось сравнение полученных результатов напряженно-деформированного состояния модели с деформациями, полученными на ОАО «Рузхиммаш» при опытном изготовлении боковой стенки вагона зерновоза.
Динамическая модель расточного инструмента с плавающими резцовыми блоками
Юфкин Юрий Гаврилович, Веснушкина Нина Николаевна
Стр. 101 — 104
В статье рассматриваются вопросы операции чистового растачивания самоустанавливающимися инструментами как инструментами с конструктивно реализованной системой адаптации. Устанавливаются основные источники погрешностей технологической системы; исходные погрешности формы отверстий в заготовке; погрешности установки заготовки в станке. За основу создания математической модели, описывающей процесс растачивания самоустанавливающимися инструментами, взята математическая модель процесса обработки в виде замкнутой технологической системы. Плавающие резцовые блоки рассматриваются как абсолютно жесткие тела, имеющие относительно корпуса инструмента одну степень свободы. Общими параметрами, характеризующими конструкцию расточного инструмента с плавающими резцовыми блоками, являются: их число; сила прижима каждого резцового блока в корпусе инструмента; коэффициенты трения резцовых блоков в корпусе инструмента; число режущих элементов, расположенных с каждой стороны резцового блока. Составляющие силы резания представлены в виде постоянной и переменной частей. Переменная часть составляющих силы резания представлена в виде рядов Фурье. Формализация профиля обрабатываемого отверстия учитывает его погрешности в радиальном сечении (овальность, огранка). Текущей координатой, описывающей в заданной точке профиль обрабатываемого отверстия, является центральный угол. Полученная динамическая модель работы расточного инструмента с плавающими резцовыми блоками, учитывающая переменный характер составляющих силы резания, действующих на каждом режущем элементе, позволяет с достаточной точностью описывать его работу в реальном времени.
Применение технологии BIM в архитектурном учебном проектировании зданий и сооружений
Ерофеев Павел Сергеевич, Манухов Владимир Федорович, Карпушин Сергей Николаевич
Стр. 105 — 109
В статье рассматривается возможность применения методов BIM в учебном архитектурном проектировании в качестве технологии информационного проектирования зданий. Предлагается при учебном проектировании проводить расчеты зданий и сооружений современными программными комплексами, основанными на методе конечных элементов, с использованием моделей, созданных в BIM-системах. Рассматриваются основные преимущества информационного моделирования зданий и сооружений в сравнении с традиционными методами проектирования. Раскрываются основные проблемы внедрения данной технологии как в учебный процесс, так и непосредственно в архитектурно-строительное проектирование.
Архитектура древнейшего центрического жилища кавказо-памирского мегарегиона как лоно кристаллизации творческой идеи «купол на квадрате»
Бесолов Владимир Бутусович, Бесолов Аристарх Владимирович
Стр. 110 — 127
На протяжении тысячелетий архитектурный морфотип древнейшего центрического жилища непрерывно преобразовывался и развивался, ибо индоевропейские мастера особое внимание уделяли совершенствованию идеи купольности, т. е. плановой композиции и пространственно-тектонической структуры и формы. Изначальное местозарождение и месторазвитие творческой идеи «купол на квадрате» происходило в архитектуре древнейшего центрического жилища с последующим воплощением в центрально-купольных сооружениях мемориальной и культовой архитектуры раннесредневековых стран христианского Востока, исторической Византии. В течение многих веков и тысячелетий происходила кристаллизация зародившейся в глубокой древности художественно-творческой мысли и идеи купола на квадрате. Свидетельством тому являются архитектурные творения центрической композиции, структуры и формы, возведенные из местного строительного материала и составляющие с ландшафтом Кавказско-Памирского горного мегарегиона нерасторжимое единство, органическое целое. Без сомнения, архитектурный морфотип древнейшего центрического жилища с пирамидально-уступчатым перекрытием и светодымовым отверстием в зените над открытым очагом явился исходной генерирующей основой и творческим импульсом процесса формирования композиции плана, структуры внутреннего пространства и архитектоники наружных масс цешрально-купольных мемориальных и культовых сооружений эпохи раннего Средневековья, т. е. в странах и регионах христианского и мусульманского Востока, в том числе в архитектуре таких государств эпохи раннего и зрелого Средневековья, как Агвания, Армения, Грузия, Абхазия и Алания (Кавказ), а также Азербайджан, Средняя и Центральная Азия.
Архитектура древнейших центрических сооружений кавказо-памирского мегарегиона как определитель пути этногенеза и этнической истории и культуры алано-осетин
Бесолов Владимир Бутусович, Бесолов Аристарх Владимирович
Стр. 128 — 144
О появлении на Кавказе архитектурного морфотипа древнейшего центрического жилища свидетельствуют археологические находки эпохи энеолита, ранней бронзы, в том числе знаменитой куро-аракской культурно-исторической эпохи, и последующих периодов древности и средних веков, а также описания античных авторов подземных жилищ с верхним входом и специфики уступчатого шатра. На протяжении многих веков зарождалась художественно-творческая мысль купола на квадрате. Свидетельством тому являются архитектурные творения центрической композиции, структуры и формы, возведенные из местного строительного материала и составляющие с ландшафтом Кавказско-Памирского горного мегарегиона нерасторжимое единство, органическое целое. Изначальное местозарождение и месторазвитие творческой идеи «купол на квадрате» происходило в архитектуре древнейшего центрического жилища Кавказско-Па-мирского горного мегарегиона, что является четким показателем степени развития созидательного таланта народов и стран, веским определителем их места в иерархии творчески одаренных наций и ведущих художественно развитых стран древнего и средневекового мира. Архитектурный морфотип древнейшего центрического жилища с пирамидально-уступчатым перекрытием и светодымовым отверстием в зените над открытым очагом, как весомый и зримый исторический источник, является надежным определителем пути этногенеза и этнической истории и культуры древних ираноязычных племен и народностей Центрального Кавказа, Западного Памира и Гиндукуша.