Все статьи. Гуманитарный вестник МГТУ им Н.Э. Баумана

Моделирование узлов коротковолновой связной аппаратуры при помощи свободного программного обеспечения

Thu, 15 Oct 2026 00:00:00 +0400

В статье рассмотрены методы математического моделирования узлов радиоэлектронных устройств коротковолнового диапазона с использованием системы автоматизированного проектирования QUCS-S (Quite Universal Circuit Simulator). Эта система моделирования основана на вычислительном ядре Ngspice и позволяет выполнять анализ электронных схем в частотной области, включая расчет параметров рассеяния. В работе описан подход к моделированию радиотехнических устройств на основе их представления в виде четырехполюсников и анализа S-параметров. Выполнено моделирование частотных характеристик основных узлов радиолюбительского коротковолнового трансивера, включая смесители, полосовые фильтры и усилительные каскады. Приведены способы расчета основных параметров высокочастотных трактов, таких как коэффициент отражения и коэффициент стоячей волны.

Разработка NDIR газоанализатора: инженерная реализация и испытания

Thu, 15 Oct 2026 00:00:00 +0400

Одной из наиболее значимых задач современного экологического мониторинга является быстрый и высокоточный контроль за изменениями концентраций парниковых газов, таких как водяной пар и двуокись углерода, в атмосфере. В рамках настоящей статьи представлена инженерная реализация NDIR (non-dispersive infrared — недисперсионного инфракрасного) газоанализатора с новаторской схемой генерации дискретного инфракрасного излучения, основанной на широтно-импульсной модуляции сигнала. Помимо прочего, описано проведение испытаний разработанного устройства в составе эколого-климатической станции на учебной базе МГТУ им. Н.Э. Баумана в деревне Камшиловка (Московская область) в комплексе с трехосевым ультразвуковым анемометром для осуществления метода турбулентных пульсаций.

Сравнительный анализ интрузивных и неинтрузивных методов вычисления коэффициентов разложения полиномиального хаоса на примере уравнения теплопроводности

Thu, 15 Oct 2026 00:00:00 +0400

В работе рассмотрена задача теплопроводности в постановке с учетом стохастической природы коэффициента температуропроводности материала и случайности в начальном условии. Для описания неопределенности использован метод разложения полиномиального хаоса. Аналитическое решение сравнивается с двумя стохастическими аппроксимациями: неинтрузивным методом наименьших квадратов и интрузивным методом Галеркина, реализованным совместно со схемой Кранка — Николсонa. Выполнено статистическое моделирование, построены средние траектории температуры и их трехмерные визуализации, оценены ошибки между методами. Полученные результаты демонстрируют высокую согласованность численных подходов с аналитическим решением и свидетельствуют о допустимости применения подходов на практике.

Уровни абстракции в электронных вычислительных системах

Thu, 15 Oct 2026 00:00:00 +0400

В статье представлены информационные вычислительные системы и отмечены их особенности при проектировании на разных уровнях иерархической модели уровней абстракции — от физического до программного. Подробно описаны задачи каждого уровня и приведены примеры. Продемонстрировано распределение компетенций среди различных специалистов, рассмотрено взаимное влияние смежных уровней (например, взаимосвязь свойств электронных компонентов на аналоговом уровне и быстродействия логических схем), а также влияние согласования уровней модели на архитектурные решения. Показано, что максимальная эффективность всей системы достигается только при качественной и глубокой проработке (исследованиях и новых разработках) на всех ее уровнях.

Анализ перспективных направлений в производстве космических ферменных конструкций

Thu, 15 Oct 2026 00:00:00 +0400

В статье рассмотрены исторические и современные подходы к созданию ферменных конструкций для орбитальных станций и крупных космических сооружений. Выполнен анализ конструкторских решений: от ручной сборки отдельных элементов на орбите до модульных и трансформируемых систем, а также перспективных композитных технологий, позволяющих создавать конструкции большого диаметра непосредственно в космосе. Проведено сравнение трех классов конструкционных материалов — углепластика, алюминиевых сплавов и металлокомпозита на основе алюминия, армированного карбидом кремния — по ключевым для космического применения параметрам: плотности, удельной прочности и жесткости, термостабильности, стойкости к циклическим температурным нагрузкам, радиационной стойкости и технологичности изготовления крупногабаритных элементов. Показано, что каждый из материалов имеет как неоспоримые преимущества, так и ограничения при использовании в условиях открытого космоса. На основе проведенного анализа предложено и обосновано техническое решение гибридной углепластиковой ферменной конструкции с металлическими законцовками. Обоснован выбор геометрии фермы и схемы армирования углепластиковых стержней, обеспечивающих максимальную жесткость при минимальной массе. Показана актуальность такого решения для перспективных космических проектов.

Определение ремонтного диаметра для восстановления ходового винта токарно-винторезного станка

Thu, 15 Oct 2026 00:00:00 +0400

В статье проанализированы технические и геометрические параметры ходовых винтов токарно-винторезных станков, обоснована критическая важность их точности для качества нарезаемых резьб и рассмотрены последствия износа. В качестве наиболее эффективного метода восстановления предложено применять нарезание резьбы ремонтного размера, которое позволяет сохранить механические свойства материала и является технологически простым. Главное ограничение данного метода — допустимое уменьшение наружного диаметра винта (не более 10 %). Внедрение метода восстановления по ремонтному размеру позволяет рационально использовать ресурс оборудования, сократить экономические затраты и время простоя станков по сравнению с полной заменой пары «винт — гайка».