Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Решение научно-технических задач методом синтезирования различных областей знаний





 

Данный раздел рассмотрим на примерах решения задач магистрантами кафедры технологии строительного производства НГАСУ (Сибстрин).

Пример 1. До недавнего времени все задачи проблемы зимнего бетонирования строительных конструкций решались или методом интегрального учета теплового баланса бетона, или методом аналитического решения краевых задач. Эти методы стали теоретической базой при разработке нормативных документов. Это послужило причиной того обстоятельства, что действующие нормативные документы регламентируют только изотермическое выдерживание бетона в процессе его тепловой обработки. В свою очередь, причиной указанного обстоятельства явилось то, что возможности указанных выше методов не позволяли обосновать параметры регулируемого температурного режима при тепловой обработке бетона или в силу именно интегрального характера учета теплового баланса бетона, или из-за необходимости введения большого количества принципиально важных допущений при аналитическом решении краевых задач. По указанным причинам возможности этих методов не позволяли обосновать параметры регулируемого режима тепловой обработки с существенным (до 50%) энергосбережением за счет полезного использования тепловой энергии бетона, а также на стадии разработки ППР контролировать температуру бетона и скорость перестройки температурного поля во всех узлах объемной координатной сетки. Применение нетрадиционного метода решения таких задач путем синтезирования различных областей знаний (технология строительных процессов + строительная теплофизика + метод математического моделирования сложных физических и организационно-технологических процессов с его уникальными возможностями + современные методы вычислительной математики + современные компьютерные технологии) позволило достичь:

1) энергосбережения до 50% в процессе тепловой обработки бетона за счет полезного использования его тепловой инерции;

2) гарантированного (на стадии проектирования) соблюдения всех температурных ограничений СНиП.

Как уже отмечалось, признаками значимости полученных результатов явились:

1) три медали на Всероссийском конкурсе МОиН РФ на лучшую студенческую научную работу (2000 г. – Шпанко С. Н., 2001 г. – Соломатин Е. А., 2005 г. – Лунев Ю. В.);

2) первое место на Всероссийском конкурсе МОиН РФ на лучшую магистерскую диссертацию (2001 г. – Шпанко С. Н.);

3) Золотая медаль Сибирской ярмарки (2004 г.);

4) первое место и диплом Новосибирской областной администрации I ­­­­­­степени на Новосибирской межвузовской НТК-конкурсе «Интеллектуальный потенциал Сибири» по секции «Прикладная математика и программирование» (2005 г. – Лунев Ю. В.).

5) первое место на вузовском конкурсе по номинации «Лучший студент-исследователь НГАСУ (Сибстрин) 2005 года» (Лунев Ю. В.).

Пример 2. Для увеличения глубины подводной бескавитационной разработки грунта земснарядами (плавучими землеройными машинами) применяют эжектрирование грунтонасосов (эжектор – водоструйный нагнетатель, вмонтированный во всасывающий трубопровод грунтонасоса). Сложность решения задачи обоснования параметров эжектрирования заключается в недетерминированном виде уравнения напора эжектора (в одном уравнении два неизвестных). Поэтому на протяжении многих десятилетий эта задача, в том числе в таких передовых странах земснарядостроения, как Япония и Голландия, решалась полуэмпирическим путем, т. е. сначала монтировался экспериментальный стенд с серийным грунтонасосом, гидравлическое сопротивление транспортной линии земснаряда моделировалось степенью закрытия задвижки за грунтонасосом и измерялось отношение расходов во вспомогательной гидравлической подсистеме водяного насоса эжектора и в основной подсистеме грунтонасоса, затем это отношение расходов (первое неизвестное) подставлялось в уравнение напора эжектора и уже после этого получали искомую величину напора эжектора. Магистрантом Лаптевым В. С. впервые в мировой инженерной практике эта задача была решена теоретически путем синтезирования различных областей знаний (гидравлика + имитационное моделирование + современные методы вычислительной математики + современные компьютерные технологии). Как уже отмечалось, признанием значимости результатов, полученных магистрантом, явились:

1) медаль на Всероссийском конкурсе МОиН РФ на лучшую студенческую научную работу (2003 г.);

2) первое место на Всероссийском конкурсе МОиН РФ на лучшую магистерскую диссертацию (2004 г.);

3) первое место и диплом Новосибирской областной администрации I степени на Новосибирской межвузовской НТК-конкурсе «Интеллектуальный потенциал Сибири» по секции «Прикладная математика и программирование» (2003 г.);

4) первое место и диплом I степени на вузовских конкурсах на лучшую выпускную квалификационную работу (два патента) и по номинации «Лучший студент-исследователь 2004 г.» (2004 г.);

5) регистрация Федеральным органом исполнительной власти по интеллектуальной собственности программного продукта «ЗЕСНАРЯД» и двух патентов.

Пример 3. Во многих областях инженерной деятельности требуется с достаточной степенью достоверности прогнозировать глубину сезонного промерзания (оттаивания) грунтов (при зимнем бетонировании буронабивных свай и фундаментных плит, при разработке методов повышения термической устойчивости вечномерзлых грунтовых оснований зданий и сооружений, при поддержании в мерзлом состоянии плотин мерзлого типа в составе гидроузлов и др.). В этих случаях пользуются, как правило, расчетными методами одной из двух традиционных групп: методы количественного учета фазовых процессов вода «лед в несвязных грунтах, базирующихся на решении классической задачи Стефана, и группа методов для учета этих процессов в связных грунтах, основанных на решении дифференциального уравнения теплопроводности с объемно-распределенным источником (стоком) тепла фазового типа. Объединение этих методов (с помощью методов первой группы расчет фазовых процессов при замерзании – оттаивание несвязанной воды и с помощью методов второй группы при замерзании – оттаивании связанной воды) позволило, во-первых, существенно более точно фиксировать границы фазовых процессов на интересующий момент времени в связных грунтах, во-вторых, более точно количественно оценивать динамику фазовых процессов (второе место и диплом II степени на Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МОиН РФ «Энерго- и ресурсосбережение и нетрадиционные возобновляемые источники энергии» (2005 г.)).

Не будем выделять в качестве отдельного примера, лишь заметим, что существенный положительный эффект дал нетрадиционный подход к решению задачи повышения термической устойчивости вечномерзлых грунтовых оснований зданий и сооружений с помощью воздушных охлаждающих систем (третье в 2003 г. и первое в 2004 г. места и диплом правительства республики Саха (Якутия) соответственно III и I степени на республиканской ярмарке молодежных инновационных проектов «Молодежь. Наука. Бизнес»).

 

 

Date: 2015-11-14; view: 472; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию