Научная опора Воронежской области. сборник трудов победителей конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов ВГТУ

УДК 621.7

Разработка модели установки для изготовления гофрового заполнителя

А.А. Чернега1, В.И. Максименков2 1Студент гр. СВ-192, antoniost77@mail.ru

2Д-р техн. наук, профессор, maksimenkov.v.i@mail.ru

ФГБОУ ВО "Воронежский государственный технический университет"

В работе рассмотрена конструкция гофрированного заполнителя, получаемого методом прокатки в разработанном устройстве.

Ключевые слова: гофровый заполнитель, сотовый заполнитель, шумоизоляция, обшивка, устройство.

Слоистые панели широко применяются в самолётостроении. Их характеризует высокая ударная прочность и ударная жёсткость. Так же они обладают весьма высокими тепло- и звукоизолирующими свойствами. Благодаря своему строению поверхности данных конструкций имеют высокое качество, что способствует улучшению аэродинамических свойств.

Схемытрёхслойной панели представлена на рис. 1.Такие панели, как правило, состоят из заполнителя 1 и листов обшивки 2 и 3. В качестве заполнителя применяют сотовые и гофровые конструкции.

Рис. 1. Трёхслойная панель с гофровым и сотовым заполнителем

Слоистые конструкции применяются в качестве силовых элементов крыла, фюзеляже и оперении, в агрегатах, работающих на местную нагрузку (закрылки, элероны, различные щитки и т.д.) и на поперечную распределённую нагрузку (полы грузовой и пассажирской кабин, каналы воздухозаборника), а также в качестве несиловых элементов [1].

В статье представлены результаты разработки модели установки для изготовления гофрового заполнителя [2]. Схема установки представлена на рис. 2. Устройство представляет собой конструкцию, состоящую из валов 3 и 4, закреплённых на основании 1 и 2. На валах неподвижно закреплены формообразующие элементы 5 и 6, причём на одном вале элементы расположены перпендикулярно к оси вала, а на другом угол между осью вала и формооб-

230

разующим элементом может варьироваться в пределах 45° ≤ K ≤ 90° в зависимости от необходимых характеристик изделия.

Рис. 2. Устройство для изготовления заполнителя

Результатом работы устройства является гофр с волнообразным профилем.

Преимущества слоистых панелей с предлагаемым гофровым заполнителем:

1.Высокая прочность сварного соединения обшивки с заполнителем, что повышает их ресурс.

2.Снижение трудоёмкости изготовления панели более чем в 5 раз по сравнению с аналогичными конструкциями с металлическим заполнителем.

Литература

1.Ендогур А.И. Проектирование авиационных конструкций / А.И. Ендогур. – Москва: «МАИ-ПРИНТ», 2009, -150 с.

2.Пат. 2248257 Российская Федерация, МПК B 21 D 13/04, 5/06, B 29 C 59/04. Устройство для гофрирования листового материала / Максименков В.И., Тарасов В.А., Китайкин В.Л., Гальченко В.В.; патентообладатель Федеральное государственное унитарное предприятие “Научноисследовательский институт автоматизированных средства производства и контроля”. - № 2002118734/02;заявл. 12.07.2002;опубл. 20.03.2005 Бюл. № 8

231

УДК 004.415.2

Разработка подсистемы моделирования и управления различными объектами и процессами

С.Л. Подвальный1, М.А. Лихотин2, К.С. Позднякова3 1Д-р техн. наук, профессор, spodvalny@yandex.ru 2Аспирант гр. аСАИ-19, maximus-lihotin@mail.ru 3Магистрант гр. мРИС-191, krismas57@gmail.ru

ФГОБУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Рассмотрены основные положения разработки подсистемы моделирования и управления различными объектами и процессами

Ключевые слова: база данных, обработка данных, конфигурация

В связи с постоянно растущим объёмом информации возникает потребность в её удобном анализе и оперативной обработке. Для решения подобных проблем было сформировано несколько этапов выполнения работы.

На первом этапе были поставлены следующие задачи:

-необходима база данных, которая сможет в себе хранить разнородную информацию (медицинских систем, банковских и т.п.);

-иметь возможность навигации по хранимым данным с целью просмотра и редактирования.

На втором этапе были предъявлены следующие требования:

-сформировать базу «задач», которая будет уметь выполнять основные элементы обработки информации (к примеру CRUD операции);

-создать пользовательский интерфейс управления «задачами» для обработки информации из базы данных (построение математических моделей, анализ, статистика и т.п.).

Для реализации первого этапа была разработана база данных имеющая гибридную структуру: иерархическая EAV архитектура [1] с хранением данных в виде JSON [2]. Многие БД позволяют хранить такой формат данных.

Далее был разработан пользовательский интерфейс, который позволяет осуществлять типизацию информации: как раз для осуществления хранения разнородныхданных, например, различных предметно-ориентированных отраслей. На рис. 1 изображено две таблицы, где слева отображаются проектируемые модели и их иерархические связи, а справа данные, которыми они будут наполняться. Также была доработана навигация по спроектированным моделям (рис. 2). Слева находятся вкладки, где можно переключаться между ними, а также создавать и редактировать информацию поспроектированномушаблону. На рис. 3 можно увидеть экземпляр существующей модели, где есть возможность её редактировать и переходить на другие вложенные сущности по аналогии с рис. 2.

232

Рис. 1. Пример прототипа предполагаемой информационной системы

Рис. 2. Пример отображения предполагаемых информационных систем

Рис. 3. Пример отображения спроектированной конфигурации

На втором этапе осуществлялась разработка управления представленными в системе данными, которая заключается в последовательном выполнении «задач». Благодаря этому будет возможность не только получать дополнительную информацию, что необходимо для анализа, но и построение различных моделей управления ей. Это может быть, например, как часть системы принятия решений. Также любая такая конфигурация имеет возможность обмена данными с другими системами при необходимости.

Для этого была спроектирована взаимосвязь таблиц, которая имеет иерархическую структуру, чтобы организовать вложенность и очередность выполнения операций. На рис. 4 изображена такая схема таблиц и их связей в базе данных.

233

Рис. 4. Схема таблиц в базе данных

Информация в этих таблицах сама по себе ничего не значит, она жёстко связана с программным кодом, который на её основе и может производить вычисления.

На данном этапе реализуется пользовательский интерфейс, для управления такими «задачами».

Всё приложение реализовано таким способом, чтобы интегрироваться с существующими системами для последующей работы, анализа и обработки имеющихся данных.

Литература

1.Luis MarencoAchieving Evolvable Web-Database Bioscience Applications Using the EAV/CR Framework: Recent Advances / Luis Marenco, Nicholas Tosches, ChiquitoCrasto, Gordon Shepherd, DPhil, Perry L. Miller, Prakash M. Nadkarni // Journal of the American Medical Informatics Association. -2003. -P. 444-453.

2.URL: JSON [Электронный ресурс]: Режим доступа: WorldWideWeb.https://developer.mozilla.org/enUS/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/JSON

234

УДК 681.3

Разработка подсистемы оптимизации хранения файлов в hadoop distributed file system

А.С. Саввина1, В.С. Белозеров2, М.В. Клевцов3, А.А. Рындин4 1Студент гр. мРИС-201, sapris@vorstu.ru

2Студент гр. мРИС-201, sapris@vorstu.ru

3Студент гр. мРИС-201, sapris@vorstu.ru

4Д-р техн. наук, профессор, alexandr.a.ryndin@me.com ФГОБУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Рассмотрены вопросы разработки подсистемы оптимизации хранения файлов в HDFS.

Ключевые слова: программное решение, большие данные, база зна-

ний.

Mы живём в эпоху цифровых технологий. Ежедневно электронными вычислительными машинами обрабатываются миллиарды банковских транзакций, пассажирских авиарейсов и многое другое. Такие колоссальные объемы информации должны храниться в предназначенном для этого программном продукте, в этом случае будет рассматриваться HDFS. Но, как известно, нет идеальных решений, поэтому и у HDFS есть свои недостатки. Одним из таких недостатков является неудобство хранения и работы HDFS с множеством файлов маленького размера. Рассмотрим подробнее, в чем именно заключается проблема хранения ресурсов в HDFS и решения, которые мы разработали для устранения этой проблемы.

Для начала стоит дать определение, что такое HDFS (англ. Hadoop Distributed File System) – это распределенная файловая система, предназначенная для хранения файлов больших размеров, поблочно распределённых между узлами вычислительного кластера, отличительной особенностью системы является высокая отказоустойчивость и высокопроизводительный доступ к хранимым данным.

Принцип хранения данных в HDFS изображен на схеме (рис. 1). Файлы данных в HDFS состоят из блоков (blocks), каждый блок имеет определенный размер, по умолчанию 256 MB. Блоки управляются через Namenode и хранятся на Datanode. Они реплицируются (распределяются путем копирования) по машинам в процессе записи. Один и тот же блок может храниться на нескольких Datanode. По умолчанию в настройках системы фактор репликации стоит «3». Первая реплика на локальную машину, вторая реплика на другую машину из той же стойки, и третья реплика на машину из другой стойки. Это обеспечивает надежность и сохранность данных, а также быстрый доступ к ним, но эту настройку можно увеличить или уменьшить в зависимости от поставленной задачи и специфики данных, потому что этот параметр прямым образом влияет на баланс между надежностью и занимаемым местом.

235

Рис. 1. Схема распределенного хранения данных в HDFS

Негативным эффектом такого хранения является высокий расход вычислительных ресурсов процессора, поскольку каждый файл требует отдельногоблока, а малый размер файлов ведёт к увеличению их общего количества и увеличению занимаемого объема памяти диска. Отсюда и вытекает проблема хранения множества маленьких файлов.

Для решения данной проблемы нами было разработано решение HDFS File Optimizer. Приложение, главной задачей которого является определениеразмер блока в HDFS и распределено переложить поступающие и уже находящиеся внутри него файлы согласно оптимальному размеру блока. Схема жизненного цикла системы приведена ниже (рис. 2).

Рис. 2 (начало). Схема работы программы

236

Рис. 2 (окончание). Схема работы программы

Было решено создать программное решение на языке Scala и поместить его в JAR файл, который вычитывает данные из HDFS, определяет их общий объем и записывает новый слой уже репартицированных данных согласно заданному размеру. Далее, для проверки сохранности данных, запускаются тесты на сравнение данных в первоначальной директории и новой директории уже репартицированных данных. В случае удачного прохождения проверок первоначальный слой данных затирается, а новый слой данных, записанный после использования JARпереносится на его место.

Сопутствующим плюсом такого решения стала возможность провести не только объединения большого объема маленьких файлов в HDFS, но и возможность разбиения очень больших файлов на файлы оптимального размера, что значительно повышает производительность работы HDFS и оптимизацию занимаемых им рабочих ресурсов.

Единственным минусом данного решения, в настоящий момент, является неудобство отдельного ручного запуска HDFSFileOptimizer персонально для каждой директории при ее обновлении, и отдельного запуска проверок. Данный минус решается путем внедрения запуска JAR файла в единое дерево процесса расчета вместе с проверками, где все перечисленные этапы жизненного цикла будут выполняться автоматически.

Данноерешение позволяет хранить файлы в HDFSв максимально эффективном размере, сведя к минимуму занимаемое реплицированными файлами место, а также ускоряет процесс взаимодействия с файлами, хранимыми в HDFS.

Литература

1.Лэм, Чак. Hadoop в действии — ДМК Пресс, 2012. — 424 с. 2. Уайт Т. Hadoop. Питер, 2013.- 672 с.

237

УДК 338.2

Разработка предпринимательского проекта «Аптека «Будь здоров»

В.Г. Агаркова1, З.Е. Смагин2

1Студент 3 курса бЭПО 181, vika.agarkova.00@bk.ru

2Студент 3 курса бЭПО 181 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Рассмотрены все этапы разработки предпринимательского проекта «Аптека «Будь здоров». Реализация данной бизнес-идеи является весьма актуальной, что подтверждается постоянным спросом на товары данной категории, а представленные в статье расчеты подтверждают также и экономическую целесообразность реализации проекта.

Ключевые слова: предпринмательский проект, бизнес-моделирование, экономическая эффективность.

На сегодняшний день можно с уверенностью признать тот факт, что каждый из нас имел потребность в лекарственных средствах, которые и предоставляет аптека. Проанализировав рынок г. Ливны, мы сделали вывод, что необходимость аптеки в некоторых районах действительно имеется. Не в каждом районе города Ливны есть аптечный пункт. Разрабатываемый предпринимательский проект открытия аптеки «Будь здоров» и будет тем результатом, который поможет решить данную проблему.

Основные группы потребителей лекарств (целевые группы нашего проекта) – пенсионеры, женщины 30-50 лет, дети (фактическими покупателями являются, чаще всего, мамы 25-45 лет). Наибольшая концентрация целевой аудитории – районы продуктовых магазинов, ТЦ, остановки общественного транспорта.

Самые крупные затраты при реализации проекта придутся на фазу запуска бизнеса: закупка товаров, ремонт помещения, реклама и оформление документов. По нашим расчетам, на открытие аптеки с учетом ремонта помещения потребуется около 3 млн рублей. Окупаемость составит около двух лет. Для сокращения времени на окупаемость необходимо будет провести рекламную компанию до открытия для привлечения большего интереса.

Стоимость планируемого к закупке оборудования составляет 311000 руб., с учетом его доставки, а также стоимости монтажных работ, необходимых коммуникаций и других расходов. Расходы на закупку лекарственных средств составят 1 000 000 в начальный период и 300 000 в последующие периоды. Себестоимость товаров будет включать расходы на их закупку, наценка при этом составит 20 – 40%. Кроме того, в нее входят расходы на обслуживание кредита, аренду помещения, оплату труда сотрудников аптеки, мелкие постоянные расходы и т.д.

238

К методам продвижения аптеки при реализации маркетинговой стратегии можно отнести:

-создание сайта с подробной информацией об ассортименте товаров;

-создание рекламных баннеров;

-раздача и расклейка листовок с промокодом на скидку.

Самой эффективной рекламой для такого бизнеса является раздача листовок, так как целевая группа может быть различной. В основном этот вид маркетинга захватывает аудиторию 50+.

Таблица 2