Материалы всероссийской научно-технической конференции Автоматизир
..pdf2.Проведена проверка адекватности предложенных математиче ских моделей и алгоритмов путем сравнения с реальными процесса ми. Отмечено достаточно хорошее согласование результатов.
3.Предложенные практические рекомендации можно использо вать при изучении более сложных технологических процессов.
Библиографический список
1. Гаспарян Р.А. Структурные фазовые переходы в гибкоцепных полимерах: дис. ... д-ра физ.-мат. наук. - СПб., 2000. - 175 с.
2. Шевченко С.С. Моделирование равновесных свойств, фазо вых переходов и локальной подвижности в двумерных частично упо рядоченных полимерных доменах: дис. канд. физ.-мат. наук. - Че реповец, 2005. - 196 с.
3. Фрейман Е.И. Математическая модель и численное исследо вание твердотельного фазового перехода в наноразмерном образце: дис. канд. физ.-мат. наук. - Тула, 2011. - 118 с.
4.Труфанова Н.М. Переработка полимеров: учеб, пособие. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. - 159 с.
5.Корицкий Ю.В., Пасынкова В.В., Тареева Б.М. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. / под ред. Ю.В. Корицко-
го [и др.]. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1986. -
Т.1.-368 с.
6.Тагер А.А. Физико-химия полимеров. - 4-е изд., перераб.
идоп. - М.: Научный мир. 2007 - 576 с.
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ
Студент гр. МЭ-11-16 А.А. Рыков
Научный руководитель - канд. техн. наук, доцент Е.В. Субботин
Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Почти все процессы, наблюдаемые в природе, связаны с превра щением энергии - выделением или поглощением тепла. Информация о значениях тепловых эффектов и о характере их протекания является одной из основных как в практике научных исследований, так и при оптимизации или контроле многочисленных производственных тех нологических процессов.
Калориметрия - это совокупность методов и средств измерения тепловых эффектов, сопровождающих различные физические, химиче ские и биологические процессы. Основными достоинствами новых приборов является возможность с их помощью изучать на образцах малых размеров термодинамику и кинетику быстрых и медленных процессов, протекающих как в динамических, так и в статических ус ловиях, получая при этом достаточно точные результаты. Современ ные теплофизические методы позволяют выполнять широкую про грамму исследований важнейших физических и химических процессов в полимерах.
Большое число работ по калориметрии связано с проблемами физики твердого тела. Результаты калориметрических исследований позволяют изучать полную термодинамическую характеристику ин тересующего явления и делать более точные выводы и прогнозы.
В данной работе проводились исследование и сравнительный ана лиз теплофизических характеристик полимерных материалов, приме
няющихся при изготовлении оболочек оптических кабелей (рис. 1).
Объектом исследований являлись следующие полимерные композиции:
1.Полиэтилен марки «Казпэлен 273-83» из разных партий;
2.Полимернаякомпозициянаосновеполиэтиленамарки«Bore alis ME 6052» изразныхпартий;
3.Полиэтиленмарки15303-020.
Система ДСК состоит из трех основных компонентов: диффе ренциального сканирующего калориметра, ячейки, которая осущест вляет мониторинг теплового потока и температуры, а также системы охлаждения. Выбор системы охлаждения осуществляется в зависи мости от требуемого диапазона температур.
Исследование теплофизических характеристик образцов прово дилось в атмосфере инертного газа (азот) в соответствии с ASTM Е1269 [1]. Скорость нагрева составляла 10 °С/мин, диапазон температур от 35 до 215°С. Для исследования были подготовлены образцы массой 10 мг.
В результате были получены температурные зависимости удель ной теплоемкости исследуемых полимерных материалов, которые приведены на рис. 3-5.
Рис. 3. Температурная зависимость удельной теплоемкости
полимерной композиции «Borealis ME 6052»
Теплоемкость (J/(g ®С))
Рис. 4. Температурная зависимость удельной теплоемкости полиэтилена «Казпэлен 273-83»
Теплоемкость <J/(g вС))
Рис. 5. Температурные зависимости удельной теплоемкости образцов представленных полимерных материалов
Из рисунков видно, что для представленных полимеров сущест вует характерный диапазон температур фазовых превращений, в пре делах которого значение удельной теплоемкости материала сущест венно изменяется. Величина пикового значения и форма кривой зави сят от марки полимера. Анализ температурных зависимостей удель ной теплоемкости позволяет сделать предположение, что основой полимерной композиции «Borealis ME 6052» является полиэтилен высокой плотности. Кроме того, следует отметить, что разные партии одного полимерного материала могут иметь отличающиеся теплофи зические характеристики, что, в свою очередь, может привести к воз никновению сложностей на этапе переработки. В подобных случаях решением является входной контроль, позволяющий заранее опреде лить материал, не соответствующий требованиям нормативной доку ментации, и предотвратить его запуск в производство.
Библиографический список
1. ASTM Е 1269 - 01. Standard Test Method for Determining Spe cific Heat Capacity by Differential Scanning Calorimetry.
2.Шах В. Справочное руководство по испытаниям пластмасс
ианализу причин их разрушения. - СПб.: Научные основы и техно логии, 2009. - 731 с.
Секция IV
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Канд. пед. наук, старший преподаватель Л.Ф. Зиангирова
Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы, г. Уфа
В соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки «При кладная информатика» бакалавр должен обладать определенными профессиональными компетенциями в проектировании компьютер ных сетей: способностью решать прикладные задачи с использовани ем информационных и коммуникационных технологий, эксплуатиро вать и сопровождать информационные системы; способностью оце нивать и выбирать современные операционные среды для информа тизации и автоматизации решения прикладных задач.
Значительный интерес представляет применение в процессе обу чения студентов образовательного комплекса «Вычислительные сис темы, сети и телекоммуникации». В данном комплексе представлены теоретические сведения по проектированию компьютерных сетей, практические и самостоятельные работы.
При изучении темы «Проектирование компьютерных сетей» применяется компьютерная система NetCracker, использующая ани мацию при визуализации движения пакетов, нагрузки сети для моде лирования и анализа работспособности сети. Программа NetCracker позволяет проверять связность сети, возможность и эффективность использования сетевых устройств. Данная система включает библио теку готовых сетевых устройств и дает возможность определять но вые типы устройств. Область применения программы NetCracker - создание проекта сетевого решения, тестирование данного решения и документирование окончательного варианта* [1].
При выполнении лабораторных работ студенты:
-изучают программу NetCracker, знакомятся с основными воз можностями данной программы и общими принципами моделирова ния сети в ней;
-знакомятся с возможностями программы NetCracker для ана лиза трафиков в сети посредством моделирования процессов переда чи данных;
Зиангирова Л.Ф. Методика изучения темы «Проектирование компьютерных сетей» при обучении студентов по направлению подготовки «Прикладная информатика» // Информатика и образование. - 2014. - № 9 (258). - С. 62-63.
2.Для каких целей служат браузер устройств, рабочая зона, па нель изображений?
3.Что такое многоуровневый проект?
4.Какие средства программы NetCracker позволяют количест венно определить степень загруженности конкретного канала связи?
После рассмотрения индивидуального задания и вопросов для самостоятельного освоения целесообразно предложить более слож ное задание на сбор сети с заданной топологией и спецификациями. Приведем пример такого задания.
Постройте локальную вычислительную сеть следующей тополо гии и оборудования. Рабочие станции № 1, № 2, № 3 и сервер S1 со единены между собой по технологии Fast Ethernet с- использованием неэкранированной витой пары и коммутатора. Сеть Ethernet связана посредством маршрутизатора и моста с сетями 16 Мбит/с Token Ring
исетью Fast Ethernet соответственно. Рабочие станции № 4, № 5 и сер вер S2 соединены в сеть Token Ring. Рабочие станции № 6, № 7, № 8
исервер S3 соединены по технологии Fast Ethernet. Сервер S1 обслу живает рабочие станции № 1, № 2, № 3 и CAD/CAM-приложения. Сер вер S2 - файл-сервер для рабочих станций № 4 и № 5, обслуживающий их как клиентов базы данных. Сервер S3 обслуживает HTTP, FTP, РОРЗ-клиентов. Рабочие станции № 3, № 5, № 7, № 8 - РОРЗ-клиенты. Все рабочие станции обращаются за файлами на FTP-сервер.
Кроме серверов, рабочие станции внутри своих сетей взаимодей ствуют друг с другом по трафику Small office peer-to-peer. Размер ответа на запрос всех серверов рассчитывается по нормальному зако ну. Математическое ожидание равно 1000, дисперсия - 400, размер дан в байтах. Задержка ответа на запрос сервера S1 распределена по экспоненциальному закону, математическое ожидание равно 4. За держка ответа на запрос сервера S2 распределена по нормальному закону, математическое ожидание равно 2, дисперсия - 0,5, время дано в секундах. Задержка ответа на запрос сервера S3 распределена по закону Эрланга, математическое ожидание равно 1,5, дисперсия - 0,4, время дано в секундах. Необходимо вывести следующую стати стику: для всех серверов - текущую нагрузку и количество получен ных пакетов; для сегментов - процент использования.
Таким образом, применяя данную методику при изучении темы «Проектирование компьютерных сетей» можно создавать проекты вычислительных сетей различной сложности и проводить анализ, используя технологию имитационного моделирования.