Поиск

Поиск
Размер шрифта:
T T T
Изображения:
Вкл
Цветовая схема:
Темная Светлая Синяя

НИР, ПРОВЕДЕННЫЕ В РАМКАХ ГОСУДАРСТВЕННЫХ ЗАДАНИЙ ВЫСШИМ УЧЕБНЫМ ЗАВЕДЕНИЕМ НА 2015 И НА ПЛАНОВЫЙ ПЕРИОД 2016 И 2017 ГОДОВ В ЧАСТИ ПРОВЕДЕНИЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ

1. Методика оценки и рациональное использование сырьевых, водных и биологических ресурсов в техногенной зоне РСО-Алания

Аннотация

На основе результатов исследований и расчётов водно-энергетических параметров для установления режимов работы ГЭС, итогов научно-производственных экспериментов по применению биологически активных добавок (БАД) для детоксикации различных токсических соединений в рационах сельскохозяйственных животных и рецептуре продуктов питания, разработаны эффективные технологические приемы, обеспечивающие устойчивое развития горных территорий, за счет рационального использования возобновляемых источников электроэнергии, предотвращения лавинной опасности для защиты дорог и технологии эффективного использования сырьевых, водных и биологических ресурсов в техногенной зоне РСО-Алания.

Разработаны методики исследования и расчетов функционирования и управления ГЭС на основе реализации научно- технической программы (НТП) ГЭС, инженерные программы и алгоритмы, позволяющие обеспечить устойчивое развитие горных территорий за счет снижения риска лавинной опасности. Разработаны способы производства экологически безопасного продовольственного сырья, рецептуры специальных и функциональных продуктов питания с высокими протекторными свойствами, позволяющие снизить риск отравлений тяжелыми металлами, нитратами и нитритами и микотоксинами в техногенной зоне РСО-Алания.

2. Исследования влияния энергии заряженных развернутых конденсаторов на силы гравитационного взаимодействия в вакууме

Аннотация

Работа ориентирована на экспериментальную проверку модели гравитационного взаимодействия, базирующейся на вариабельность эталона времени и поиск оптимальной геометрии используемых образцов и оптимальных режимов работы применяемого в ходе экспериментов оборудования. В ходе экспериментов образец – «развернутый» конденсатор под высоким напряжением в вакууме помещается на прецизионные весы, фиксирующие изменение его веса в зависимости от режима подачи высокого напряжения. Новизна подхода заключается в возможности: - экспериментально проверить возможность контроля сил гравитационного взаимодействия в соответствии с построенной моделью; - оптимизировать геометрию (ширину металлических пластин, расстояние между ними, угол их наклона к горизонтали, материал подложки) используемых образцов; - определить оптимальные параметры и режимы функционирования (напряжение, емкость, вес), максимизирующие подъемную силу используемых образцов; - исключить влияние на результаты экспериментов эффекта Бифельда - Брауна благодаря отсутствию в области эксперимента воздушной среды.

3. Термодинамическое моделирование и экспериментальное изучение поверхностных свойств, кинетики и температуры контактного плавления металлов с целью создания новых композиционных микро и наноматериалов (этап 2)

Аннотация

Теоретически и экспериментально изучить поверхностные свойства металлических систем и установить взаимосвязи этих свойств с кинетикой и температурой контактного плавления металлов с целью создания новых композиционных микро и наноматериалов методами: жидкофазного спекания, пропитки капиллярнопористых систем, армирования тугоплавкими микро- и наночастицами легкоплавких металлов.


Термодинамическое моделирование и экспериментальное изучение поверхностных свойств, кинетики и температуры контактного плавления металлов с целью создания новых композиционных микро и наноматериалов. Научный руководитель Созаев В.А. (этап 3)

Аннотация

На третьем этапе проводились металлографический, рентгенофазовый и электронно-микроскопический анализы сплавов и контактных прослоек с целью оптимизации способов получения новых композиционных микро- и наноматериалов. Предусматривалась разработка наномодифицированных металлических связок для алмазного инструмента с улучшенными характеристиками. На заключительном этапе также проводились обобщение и оценка результатов исследований.

            Результаты исследований по теме НИР обобщены в двух монографиях: 1. Дадашев, Р.Х. Поверхностные свойства сплавов на основе свинца, олова, индия, кадмия / Р.Х. Дадашев, Р.А. Кутуев, В.А. Созаев.- М.: Физматлит, 2016.- 208с.; 2. Ахкубеков, А.А. Процессы взаимной диффузии компонентов, образующих эвтектики / А.А. Ахкубеков, С.Н. Ахкубекова, М.-А.В. Зубхаджиев, Д.А. Камболов, В.А. Созаев.- Владикавказ: СКГМИ, Изд-во Терек.- 2016.- 208с.


НИР, ПРОВОДИМЫЕ ПО ДОГОВОРАМ, ЗАКЛЮЧЕННЫМ С ХОЗЯЙСТВУЮЩИМИ ОБЪЕКТАМИ РФ

1. Наладка режимов работы шаровой мельницы для измельчения гранул прокаленной вельцокиси

Аннотация

Разработаны рекомендации по измельчению прокаленной вельцокиси до крупности 100 % класса -100 мкм с производительностью 6 т/ч.

Выбор типа и расчет требуемого размера мельницы осуществлен на основе исследования измельчаемости пробы прокаленной вельцокиси ОАО «Челябинский цинковый завод».

Плотность материала исследованной пробы, определенная пикнометрическим методом, составила 5400 кг/м .

Выявлено, что для интерпретации результатов разрушения частиц прокаленной вельцокиси могут быть использованы законы Риттингера, Кирпичева-Кика и Бонда. Следовательно, при расчете мельниц для измельчения прокаленной вельцокиси правомерно использование методик расчета, основанных на этих законах разрушения твердого тела.

Рассчитан индекс шарового измельчения Бонда прокаленной вельцокиси ОАО «Челябинский цинковый завод» по результатам испытаний измельчаемое вельцокиси, по которому определен удельный расход энергии для заданных пределов крупности исходной вельцокиси и продукта ее измельчения.

Мокрое измельчение шарами в барабанной мельнице, по производительности выше сухого по двум причинам. Во-первых, за счет эффективного вывода из измельчительной установки (мельница-классификатор) готового по крупности продукта и, во-вторых, в результате уменьшения среднего размера частиц в питании мельницы за счет наличия циркулирующей нагрузки. Требуемый объем мельницы при мокром измельчении, определен по методике, основанной на адаптации показателей и режима работы мельницы, принятой за эталон, к проектируемым условиям.

На основе проведенных исследование рекомендована мельница МШЦ - 1500x3000 (СМ 6001 А) работающая в замкнутом цикле со спиральным классификатором КСН - 750.

2. Разработка рабочих чертежей печатных плат универсальной системы управления позиционными устройствами

Аннотация

Целью выполнения работы является разработка рабочих чертежей печатных плат универсальной системы управления позиционными устройствами. Основным научно-техническим результатом работы является система управления экспериментальной установкой автоматической загрузки проб в транспортный контейнер и разгрузки проб из транспортного контейнера. Требования, предъявляемые к системе управления экспериментальной установкой автоматической загрузки проб в транспортный контейнер и разгрузки проб из транспортного контейнера:

Полезный объем для размещения всех элементов универсальной системы управления позиционными устройствами не должен превышать следующих размеров: ширина - 150 мм, высота - 200 мм, глубина - 130 мм. Для электрического питания системы управления использовать напряжение сети 220 В, 50 Гц, потребляемая мощность не более 200 Вт.

3) Управляющий сигнал должен иметь следующие параметры: напряжение постоянного тока - 24 В, максимальная нагрузка - 10 Вт.

4) В системе управления использовать информационные сигналы двух типов: напряжение постоянного тока - 24 В или «сухой контакт».

5) В качестве управляемых устройств использовать электропневматические переключатели и клапаны фирмы КАМОЦЦИ (потребляемая мощность не более 3 Вт).

6) Возможность ручного управления переключением электропневматических переключателей и клапанов.

7) Модульный принцип построения позиционных устройств с использованием универсальных блоков и устройств.

8) Возможность создания автоматических мнемосхем работы конкретного позиционного устройства, использующего создаваемую универсальную систему управления.

3. Совершенствование хозяйственной деятельности организаций городского хозяйства муниципальной собственности

Аннотация

На основе изучения теоретических основ и существующего состояния городского хозяйства были предложены направления и даны научно-технические рекомендации по совершенствованию хозяйственной деятельности организаций муниципального хозяйства.

 4. Разработка рабочих чертежей печатных плат универсальной системы управления позиционными устройствами. Научный руководитель Хмара В.В. (итоговый)

Аннотация

В процессе выполнения научно – исследовательской работы по договору №627 Н 15 от 17.09.2015 года «Разработка рабочих чертежей печатных плат универсальной системы управления позиционными устройствами» были разработаны рабочие чертежи системы автоматического микропроцессорного последовательностного управления позиционными устройствами. По разработанным чертежам был изготовлен опытный образец  универсальной системы управления позиционными устройствами и в микроконтроллер была записана разработанная программа управления  автоматической загрузки проб в транспортный контейнер. Затем были проведены тестовые испытания управления и реальные испытания с положительными результатами программы в иммитационном режиме. Текст программы разработан на языке Ассемблера для микропроцессоров серии PIC. В процессе выполнения работы была опубликована статья "Microprocessor control of devices systems of pneumatic container delivery for the analysis of samples of concentrating and metallurgical production" в журнале, индексируемом в базе данных Scopus "2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2016 - Proceedings", статьи в научном рецензируемом журнале ВАК, программы для ЭВМ, зарегистрированные в Государственном реестре программ для ЭВМ.


 

НИР, ПРОВОДИМЫЕ В РАМКАХ ФЦП "ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПО ПРИОРИТЕТНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ РАЗВИТИЯ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ НА 2014–2020 ГОДЫ



Соглашение № 14.577.21.0196 от 27.10.2015 г. Разработка многослойных фотоннокристаллических структур на основе наноструктурированного пористого оксида алюминия. научный руководитель Козырев Е.Н., д.т.н., проф. (Аннотация - этап 1).

Обоснованно создание фотонных кристаллов на базе наноструктурированного пористого оксида алюминия. В растворах винной, щавелевой, фосфорной, серной кислот в пористых ПОА получены диаметры пор до 200 мкм и более. Добавки в электролиты борной кислоты, буры, калия титанат щавелевокислого, парамолибдата аммония увеличивают эластичность ПОА. Сульфат магния увеличивает электропроводность ПОА. Термообработка ПОА при температурах, более 1073 К, приводит к кристаллизации оксида алюминия. Рассмотрены способы легирования оксида алюминия с добавлением добавки арсеназо I, которые позволят регулировать электропроводность ПОА для фотонных кристаллов.

Изготовлен лабораторный макет преобразователя солнечной энергии на основе электрохимического осаждения сульфида цинка в поры наноструктурированного оксида алюминия из растворов ZnCl2 и (NН4)2SO4. Напряжение холостого хода образца = 0,6 В. Образец ПОА изготовлен с использованием комбинированного «мягкого» и «жесткого» анодирования в импульсном режиме.

Разработаны технические требования на лабораторную установку для анодирования наноструктурированного оксида алюминия.

Полученные в ходе выполнения ПНИЭР результаты исследований закономерностей зарождения и роста наноструктурированного пористого анодного оксида алюминия при электрохимическом анодировании в зависимости от плотности и формы тока, напряжения анодирования, температуры при оптимизации сложных электролитов и достижения лучшей упорядоченности пор оксида алюминия будут способствовать разработке многослойных фотоннокристаллических материалов для фотонных кристаллов и преобразователей солнечной энергии в электрическую. На основе фотонных кристаллов будут создаваться оптические фильтры, волноводы (в частности, в волоконно-оптических линиях связи), устройства, позволяющие осуществлять управление тепловым излучением, дисплеи, конструкции лазеров с пониженным порогом накачки, светочувствительные фотодиоды, различного типа сенсоры. Преобразователи солнечной энергии перспективны для применения и коммерциализации в условиях отсутствия стационарных линий электропередач.

Эффект от внедрения результатов проекта заключается в использовании полученных теоретических и экспериментальных результатов для разработки многослойных фотоннокристаллических структур для фотонных кристаллов и преобразователей солнечной энергии в электрическую на основе наноструктурированного пористого анодного оксида алюминия.

Соглашение №14.577.21.0196 от 27.10.2015 г. Разработка многослойных фотоннокристаллических структур на основе наноструктурированного пористого оксида алюминия. Научный руководитель Козырев Е.Н., д.т.н., проф. (Аннотация - этап №2).


            Создана математическая модель процесса синтеза экспериментальных образцов наноструктурированного пористого анодного оксида алюминия (НПОАО).

Разработан лабораторный регламент получения экспериментальных образцов НПАОА. Отработаны все технологические операции с указанием применяемого сырья, посуды и оборудования. Изготовлена серия экспериментальных образцов НПАОА при разных условиях анодирования, в разных электролитах при различных температурах, имеющих толщины до 100 мкм и диаметрах пор до 300 нм. По разработанным программам и методикам проведены испытания образцов НПАОА.

Разработаны методы получения экспериментальных образцов многослойных фотоннокристаллических структур, фотонных кристаллов и элементов преобразователей солнечной энергии в электрическую на основе НПАОА за счет ступенчатого анодирования и внедрения в поры НПАОА различных компонентов: титаната бария, триглицинсульфата, полианилииа и др. Впервые получены прозрачные и проводящие на основе ZnO при низких температурах, а также увеличение фотоактивности оксида алюминия за счет специальных металлических добавок.

Изготовлена лабораторная установка для электрохимического анодирования НПАОА, позволяющая проводить операции анодирования в интервалах температур от 0 до 100°С и при стабилизированных напряжениях до 600 В и при токах до 8 А, на которой была отработана технология получения экспериментальных образцов НПАОА.

Соглашение №14.577.21.0196 от 27.10.2015г. "Разработка многослойных фотоннокристаллических структур на основе наноструктурированного пористого оксида алюминия". Научный руководитель Козырев Е.Н., д.т.н., проф. (Аннотация - этап №3).

Разработаны программы и методики испытаний экспериментальных образцов многослойных фотонных структур [МФС] на основе НПАОА.

Разработан лабораторный технологический регламент получения МФС на основе  наноструктурированного анодного оксида алюминия.

Экспериментальные образцы МФС были изготовлены на основе наноструктурированного пористого анодного оксида алюминия.

Установлено, что:

-использование в процессе электрохимического анодного окисления алюминия в электролитах  растворов серной, ортофосфорной и щавелевой кислот в сочетании с циклическим изменением плотности тока либо напряжения  позволяет получить МФС с различным количеством слоев;

-максимальное отражение в фотонных запрещенных зонах  увеличивается с увеличением количества циклов изменения тока или напряжения и при изменении угла падения света;

-разработанная технология позволяет получать МФС с оптическим контрастом по отражению не менее 1:10.

Разработаны программы и методики испытаний экспериментальных образцов элементов фотонных кристаллов  (ФК) и преобразователей солнечной энергии в электрическую ПСЭ, в которых регламентируется назначение, порядок и требования к проведению испытаний экспериментальных образцов ФК и ПСЭ.

Разработан лабораторный технологический регламент получения кристаллов на основе наноструктурированного пористого анодного оксида алюминия НПАОА.

В соответствии с лабораторным технологическим регламентом были изготовлены экспериментальные образцы фотонных кристаллов (ФК) в разных технологических режимах, которые показали фотонные свойства двумерных фотонных кристаллов.

Разработан лабораторный технологический регламент получения преобразователей солнечной энергии в электрическую (ПСЭ) на основе НПАОА.

Разработаны технологические процессы  получения ПСЭ на основе двух новых, интенсивно развивающихся направлений:

- на основе многокомпонентных полупроводниковых соединений  СuIn05Ga05SI2 (CIGS);

- на основе металлорганических перовскитов (МОП).

Проведен анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Выполнена основная задача ПНИЭР – решение фундаментальных вопросов нанофотоники- повышение эффективности и снижение стоимости фотонных кристаллов и преобразователей солнечной энергии в электрическую за счет применения перспективных и эффективных технологий на основе наноструктурированного пористого анодного оксида алюминия. Полученные в ПНИЭР результаты предназначены для использования на предприятиях электронной и фотоэнергетической промышленности. В процессе выполнения ПНИЭР разработаны лабораторные технологические регламенты получения многослойных фотоннокристаллических структур, фотонных кристаллов и преобразователей солнечной энергии в электрическую, которые позволят создать производственные условия для выпуска опытно-промышленных партий указанных изделий с учетом его технологических возможностей и особенностей.

Разработан проект технического задания на проведение ОКР по теме: Разработка опытной партии фотоннокристаллических структур на основе наноструктурированного пористого анодного оксид алюминия для фотонных кристаллов и элементов преобразователей солнечной энергии.

Проведены дополнительные патентные исследования.

ГРАНТЫ РФФИ

1. Исследование алгоритмов агентных метаэвристик при решении динамических задач дискретной оптимизации

Аннотация

Целью работы являлось.

* Разработка математической модели единообразного представления постановки ряда динамических задач дискретной оптимизации из различных предметных областей со сходной интерпретацией в терминах теории графов для решения на основе алгоритмов агентных метаэвристик.

* Сбор и анализ статистических сведений о результатах применения алгоритмов агентных метаэвристик при решении динамических задач дискретной оптимизации для уточнения существующей классификации указанных алгоритмов, а также выявления особенностей их применения и правил настройки.

В работе поставлены и решены следующие задачи.

1) Выполнен аналитический обзор научно-технических источников по проблеме исследований.

2) Выполнена постановка и решены несколько динамических задач дискретной оптимиза-ции с помощью известных алгоритмов агентных метаэвристик.

3) Получены конкретные рекомендации по повышению эффективности использованных ал-горитмов для решения задач большой размерности.

2. Оптимальное проектирование импульсных трансформаторов с малой индуктивностью рассеяния для высоковольтных источников питания

Аннотация

Задачи проекта - Провести аналитический обзор научно-технических источников, позволяющий получить полную информацию о способах расчета индуктивности рассеяния трансформаторов, о различных конструкциях обмоток, и программах компьютерного моделирования индуктивности рассеяния.

1) Разработан итерационный расчет источника питания учитывающий влияние выходных параметров расчета на входные.

2) Расчет позволяет проводить оптимизацию трансформатора по общим потерям преобразователя с учетом величины индуктивности рассеяния.

3) Разработан поверочный расчет внешней характеристики источника питания и других электрических параметров схемы при заданных параметрах трансформатора и элементов.

4) Расчет позволяет определять наиболее тяжелые режимы работы элементов и задавать необходимую уставку поциклового токоограничения.

5) Описан ненормальный режим работы при неправильном выборе уставки токоограничения.

6) Проведен проектный расчет источника питания с выходными параметрами 3кВ 1А.

7) Проведено компьютерное моделирование трансформатора и преобразователя для уточнения параметров.

8) По результатам расчета разработан экспериментальный образец источника питания и проведены его исследования. Результаты испытания подтвердили правильность предложенных методик расчета. Выходные параметры достигли расчетных, ошибка расчета токов в элементах схемы не превысила 10%.

Назначение и область применения результатов проекта

Результаты НИР могут быть использованы при разработке импульсных высоковольтных источников питания.

Внедрить полученные результаты предполагается при разработке источников питания напряжения РЭА.

Предполагается что результаты данной работы будут способствовать возвращению к использованию мостовых инверторов с жестким переключением, так как появляющиеся в продаже нитрид-галлиевые и карбикремниевые полупроводниковые компоненты все ближе соответствуют параметрам идеального ключа.

НИР, ФИНАНСИРУЕМЫЕ ИЗ МЕСТНОГО БЮДЖЕТА

1. Разработка системы для мониторинга, анализа и обработки информации о техногенном загрязнении РСО-А (Научный руководитель - Соколов А.А., к.т.н., доц.)

Аннотация

НИР посвящен решению актуальной проблемы – разработке структуры системы для мониторинга, анализу и обработки информации о техногенном загрязнении, с целью предотвращения техногенных катастроф и снижению их последствий в Республике Северная Осетия - Алания, с использованием алгоритмов интеллектуальной поддержки при принятии управленческих решений, на основе анализа максимального объема информационного потока. Научная новизна исследований по теме проекта заключается в совокупности теоретических положений и прикладных решений по разработке эффективных информационных систем, таких как:

- новая структура послойной организации информационной системы для мониторинга, анализа и обработки информации о техногенном загрязнении;

- впервые разработанный метод узловых гидравлических уклонов для анализа распространения техногенных загрязнений в техногенных системах;

-новый метод оценки потенциальной опасности промышленных процессов, как возможных факторов техногенных рисков в промышленной системе;

- новые алгоритмы по анализу выбросов вредных веществ и характеристик промышленно-техногенной системы.

Технико-экономическая эффективность разрабатываемой структуры информационно-аналитической системы позволит осуществлять:

- предупреждение техногенных катастроф, путем интеллектуальной поддержи принятия решений при анализе техногенных рисков и выдаче методических рекомендаций по их устранению, снижая минимум на порядок затраты на ликвидацию техногенных катастроф, путем их полного предотвращения;

- анализ максимального информационного потока, по техногенным рискам промышленных объектов, и выработки мероприятий по снижению последствий уже случившихся техногенных катастроф и с функцией возможных прогнозов по вероятности возникновения новых катастроф.

В конце исследований была произведена общая экспертная оценка эффективности предлагаемой системы и ее ближайших аналогов, показавшая несомненное преимущество авторской разработки.

Feedback

Контактная информация

Сообщение