Научные стремления 2011-1

Поэтому разработка комплексной системы для обеспечения этой категории граждан страны необходимыми социальными услугами, возможной работой, а также оказания экстренной медицинской помощи – весьма актуальная и государственная задача.

В состав комплексной системы взаимодействия оконечных устройств (устройств пользователя) с внешней средой, под которой понимается служба социальной защиты муниципальных органов, подсистема экстренной помощи и скорая медицинская помощь должны входить модульные устройства связи для обмена информацией между инвалидом и социальной средой, а также отслеживания его физического состояния в автоматическом режиме. Объединение всех устройств в единую систему осуществляет программное обеспечение (рисунок 1).

Некоторые требования к специализированному ПО. Для построения социальной сети для слабовидящих целесообразно использовать специализированное программное обеспечение. Оно должно соответствовать следующим требованиям:

Голосовой (клавиатурно-голосовой) принцип управления.

Слабовидящий без труда может освоить «слепой» метод печати на клавиатуре, но испытывает трудности при использовании мыши. Интерфейс должен проговаривать доступные в данный момент действия пользователя, после чего пользователь жмет нужные кнопки.

Аудиозация (вместо визуализации) происходящих в системе событий и реакции системы на действия пользователя. Например, после вставки флешки система должна произнести что-нибудь похожее на «В ваш компьютер вставлена флешка с именем Набор аудиокниг»

Возможность для сотрудников сервисного центра доступа к компьютеру по сети для диагностики, настройки программного обеспечения и решения возникших проблем.

Защищенность от вирусов, хакеров, несанкционированного

доступа.

Низкая стоимость программных компонент общего назначения, использованных при создании системы.

Возможность настройки без монитора.

Перечисленным выше требованиям отвечает решение на базе OC Linux. Применение программного обеспечения с открытым исходным кодом в данном случае вполне оправдано и по коммерческим соображениям — целью создания данной системы является не максимизация прибыли, а минимизация издержек при создании.

Рассмотрим функции, которыми должен обладать телефон для слабовидящего:

Должен обладать аудиоинтерфейсом (как минимум, уметь произносить набранные телефонные номера)

Должен определять свое положение и сообщать владельцу.

Иметь достаточно громкий и разборчивый звук. В идеале быть

661

слышным (при выборе соответствующей функции) не только владельцу, но и окружающим.

Иметь удобную для слепого клавиатуру, возможность выбора основных функций с помощью клавиатуры. Устройства типа сенсорного экрана вряд ли будут удобны для слабовидящих, а голосовое управление в условиях звукового фона на улице затруднительно.

Желательно иметь в своем составе диктофон, радиоприемник, плеер

идругие удобные слабовидящему вещи.

Различные персональные трекеры, применяемые для охраны автотранспорта или для лиц, соблюдающих режим домашнего ареста менее удобны для слабовидящего по причине односторонней связи (информация передается от человека в центр и отсутствует канал передачи информации из центра к человеку).

Устройство должно помогать слабовидящему перемещаться по городу автономно, оказывая помощь по запросу. Слабовидящий должен иметь возможность обратиться за помощью (к сотруднику социального центра или знакомому) и быть уверенным, что его запрос услышан.

Сервисы, предоставляемые системой абоненту при движении по городу:

Предоставление маршрута движения из одного пункта в другой

Определение положения абонента на маршруте и ведение его по

маршруту

Связь с социальным работником, подача тревожного сигнала с информацией о местоположении

Получение информации по требованию об окружающих объектах (магазины, аптеки, кафе и т. д.)

Сервисы, постоянно предоставляемые системой абоненту:

Связь с социальным работником (голосовая или с помощью электронной почты)

Связь с друзьями и родственниками, возможность совершения звонков на городской телефон

Заказ услуг, предоставляемых социальной сетью (доставка продуктов, вызов социального или медицинского работника и т.п.)

Возможности для профессиональной деятельности (функции диктофона, обучающей системы, участие в конференциях и т. п.)

Электронная библиотека: заказ аудиокниг, чтение аудиокниг.

Клиентская и серверная часть системы. Клиентская часть системы

предназначена только для приема запросов к серверу и отображения ответов сервера (тонкий клиент). Она может быть реализована как программа на языке

Java и работать под управлением ОС Android, Windows Mobile или Linux.

Серверная часть системы отвечает за обработку запроса клиента — это может быть как заявка на маршрут, заявка на ведение по маршруту, так и заявка на голосовую связь с работником социальной службы или заявка на звонок по телефону. Заявка обрабатывается и ответ поступает на абонентское устройство в виде аудиофрагмента. Вся логика обработки запроса реализована на сервере.

662

Такой подход требует непрерывного соединения абонентского устройства с интернетом посредством Wi-Fi, WiMax или LTE.

Абонентское устройство не должно быть обязательно сверхкомпактным

— возможны варианты абонентских устройств на базе нетбуков с Bluetooth гарнитурой для домашнего использования и на базе коммуникатора HTC или подобного для мобильного использования.

Сервер имеет смысл выполнить на программном обеспечении с открытым исходным кодом — это снижает затраты на приобретение как базового программного обеспечения (Операционной системы, СУБД, сервера приложений) так и средств разработки.

Вкачестве ОС для сервера имеет смысл выбрать Linux - широко распространенная операционная система с открытым кодом, защищенная от вирусов и несанкционированного доступа (хакеров).

Вкачестве СУБД мы предлагаем PostgreSql, широко распространенная СУБД с открытым кодом, имеющая поддержку хранения геоинформации.

Вкачестве сервера приложений предлагается JBOSS, сервер приложений на языке Java с открытым исходным кодом.

Для реализации IP-телефонии предполагается использование сервера Asterix. С помощью данного сервера будет реализована возможность звонков на городской и мобильный телефон. (Абонентскому устройству не обязательно иметь в составе gsm-телефон, достаточно иметь широкополосный интернет, через который реализуется voice-ip связь).

Несмотря на то, что проект будет иметь весомые затраты, его необходимо внедрить в жизнь для обеспечения социального равенства.

Проблема социализации и удовлетворения нужд инвалидов в настоящий момент актуальна во всем мире и стоит особо остро в связи с отсутствием телекоммуникационного взаимоотношения проводных и беспроводных методов организации систем связи, необходимых для оказания помощи инвалидам. В данной работе предложено решение вышеуказанной проблемы, которое позволит вывести Российскую Федерацию на качественно новый уровень обеспечения нужд и потребностей социально-незащищенных слоев населения.

Рисунок 1 - Процесс обмена информацией в проекте «Социальный ГЛОНАСС»

663

Литературные источники

1.В.В. Котов, Е.Ю. Кулакова, Эскизный проект «Программное обеспечение социальной сети связи для слабовидящих» т.2, Супертел 2010.

2.В.В. Котов, Е.Ю. Кулакова, «Исследование и разработка телекоммуникационных взаимоотношений проводных и беспроводных методов организации систем связи для нужд республики Чили», Научная конференция российских молодых ученых «Российские технологии и инженерное дело: перспективные проекты», декабрь 2010 г., г. Сантьяго, Чили.

V.V. Kotov, E.U. Kulakova

MODELING AND ANALYSIS OF TELECOMMUNICATIONS SYMBIOSIS OF WIRED AND WIRELESS METHODS OF ORGANIZATION OF COMMUNICATION SYSTEMS FOR STUDY OF THE DATA IN THE PROJECT "SOCIAL GLONASS"

Saint-Petersburg State University of Engineering and Economics

Summary

The aim of the project "Social GLONASS" is to provide additional security and improved quality of life of citizens by improving social services and social welfare of the Russian Federation.

To solve this problem it is necessary to develop an integrated system that can help ensure a full life for different groups of people with disabilities. To do this, planned to establish a communication system that combines a number of devices that help disabled people to communicate with the social environment, to monitor their physical condition and, if necessary, call emergency services.

In this paper we presented our vision for the project "Social GLONASS."

664

УДК 669.14.018.295:621.78.014.5

В.В. Крылов-Олефиренко, А.Ю. Серѐгин

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТНОГО НАГРЕВА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СИЛЬНОДЕФОРМИРОВАННОЙ

ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ 90

Физико-технический институт НАН Беларуси, Минск

Пластическую деформацию в промышленном производстве стремятся проводить на пределе возможностей обрабатываемых материалов. Разработанные для этого современные высокопроизводительные технологические процессы обработки давлением и оборудование для их осуществления в металлургическом производстве обеспечивают большую интенсивность и кратковременность воздействия на заготовки. Обычным значением суммарной степени обжатия является значение 70 – 98 %, а за один проход – 20 - 40% при прокатке и 10 - 20 % при волочении. Скорость деформации составляет величины порядка 300 – 400 с-1 и более.

Такое сочетание интенсивных механических воздействий, кратковременности процесса, высокой скорости деформации и больших степеней обжатия может приводить к определенным особенностям в поведении деформируемых материалов во время пластического течения, других операций технологического цикла производства изделий и при эксплуатации.

Несмотря на достигаемые очень большие степени деформации во многих случаях требуемое формоизменение при обработке давлением невозможно получить за одну операцию. Необходимым становится восстановление способности материала к дальнейшему формоизменению. Такое восстановление осуществляется при промежуточных операциях разупрочняющей термической обработки и связано с устранением образовавшихся при деформации дефектов кристаллического строения.

Было проведено исследование эволюции микроструктуры стали 90 в виде проволоки диаметром 2,45 мм после волочения со степенью деформации 80 % при скоростном нагреве со скоростью 50 оС/с в интервале температур 400 – 1050 оС. Анализ полученных микроструктур показал, что в этом случае отсутствуют признаки того, что в докритической области температур развивается процесс рекристаллизации (рисунок 1). Сохраняется волокнистая структура, полученная после волочения, с некоторыми изменениями вплоть до температуры. Не наблюдается зарождение новых зерен равновесного вида. В то же время фазовое превращение развивается при достижении нижней критической точки превращения.

Практическое значение имеют две области температур из использованного интервала. Это низкотемпературная область в пределах 400 – 550 оС, в пределах которой осуществляется скоростная термическая обработка бортовой проволоки с целью повышения значений относительного удлинения до 5 – 7 % и высокотемпературная область в пределах 940 – 980 оС, в пределах

665

которой осуществляется нагрев при непрерывном патентирующем отжиге проволоки-заготовки в производстве металлокорда.

Было исследовано изменение свойств сильнодеформированной высокоуглеродистой стали 90 при скоростном нагреве в области температур 400 – 550 оС. Нагрев производился со скоростью 350 оС/с с изотермической выдержкой в течение 2 с. Полученные образцы подвергались механическим испытаниям на разрыв, определялись значения пределов прочности и текучести. Использовалось по девять образцов на одну точку.

На рисунке 2 приведены полученные значения предела прочности в зависимости от температуры нагрева при скорости нагрева 350 оС/с без изотермической выдержки. Кривая зависимости от температуры предела прочности является практически монотонно убывающей. При этом значение ζв снижается от 1955 при 400 оС до 1637 МПа 550 оС.

Зависимость предела текучести от температуры нагрева оказывается практически такой же как для предела прочности. Она почти монотонно убывает с повышением температуры нагрева (рисунок 3).

Одной из важнейших характеристик готовой бортовой проволоки является количество скручиваний до разрушения при испытаниях на кручение. При определении этой характеристики использовались образцы, проходившие скоростную термообработку по тем же режимам, что и при механических испытаниях на растяжение.

Зависимость числа скручиваний от температуры нагрева представлена на рисунке 4. Минимальное значение соответствует минимальной температуре

666

нагрева – 400 оС, что может быть связано с недостаточным разупрочнением стали при этой температуре (рисунки 2, 3). Максимальные результаты получены при температуре 450 оС. При этой температуре количество скручиваний до разрушения равно 43. В дальнейшем количество скручиваний снижается и остается практически на одном уровне в области температур 500550 оС. При этом следует отметить, что прочностные характеристики, пределы прочности и текучести, продолжают уменьшаться.

Рисунок 2 - Зависимость от температуры среднего значения σв и σт образцов из стали 90 после низкотемпературной обработки

Рисунок 3 - Зависимость от температуры среднего значения скручиваний до разрушения при испытании на кручение образцов из стали 90 после

низкотемпературной обработки

Заключение. Проведено исследование влияния скоростного нагрева на структуру и свойства сильнодеформированной высокоуглеродистой стали 90.

Установлено изменение микроструктуры стали в зависимости от температуры нагрева при скорости 50 оС/с. Показано, что рекристаллизация в стали после такой обработки отсутствует.

Изучена зависимость прочностных характеристик и количества скручиваний до разрушения исследуемой стали от температуры нагрева в области температур 400 – 550 оС. Показано, что с повышением температуры нагрева прочностные свойства монотонно снижаются в значительной степени. В то же время количество скручиваний имеет максимум при температуре 450

667

оС, что свидетельствует об отсутствии однозначной зависимости количества скручиваний от пределов прочности и текучести.

V.V. Krylov-Olefirenko, A. Seregin

EFFECT OF RAPID HEATING ON STRUCTURE AND PROPERTIES OF HIGHLY DEFORMED HIGH-CARBON STEEL 90

Physical-Technical Institute of National Academy of Sciences of Belarus, Minsk

Summary

The investigation has been made of dependence of strength characteristics and the number of torsions of investigated steel that occur prior to failure on heating temperature within the range of

400ºC to 550ºC. It is shown that strength properties of steel are monotonously decreased with increasing the heating temperature. The number of torsions has its maximum at the temperature of

450ºC which point to the absence of unique dependence of the number of torsions on ultimate strength and yield strength.

668

УДК 629.463.32-192: 532.559.8

М.Г. Кузнецова

КОЛЕБАНИЯ ЖИДКИХ ГРУЗОВ В РЕЗЕРВУАРАХ АВТОЦИСТЕРН

Белорусский государственный университет транспорта, Гомель

В результате аварий автоцистерн, которыми перевозятся различные жидкие грузы, наносится значительный ущерб подвижному составу и грузам, окружающей среде и здоровью людей. Поэтому проблема обеспечения безопасности движения цистерн имеет первостепенное значение. Основным способом снижения вредного воздействия колебаний перевозимого груза на устойчивость и динамическую нагруженность цистерн в настоящее время является установка перегородок [1].

Вязкость и плотность различных жидкостей, транспортируемых цистернами, меняется в достаточно широких пределах. Значения кинематической вязкости зависят от температуры и режима перевозки (таблица 1). Например, в зависимости от значений приложенных внешних сил вязкость транспортируемой бетонной смеси может изменяться в несколько сот или даже тысяч раз [2]. Различия в физических свойствах транспортируемых грузов, которые проявляются, в том числе, при изменениях температуры, приводит к необходимости разработки конструкций перегородок, обеспечивающих наименьшие колебания транспортного средства при транспортировке конкретной жидкости.

Таблица 1 – Физические характеристики некоторых жидких грузов

В представленной работе поставлена задача по определению давлений, оказываемых различными жидкостями на стенки резервуара, и зависимости диссипации энергии от различных физических свойств перевозимых жидкостей для нескольких конфигураций поперечной перфорированной перегородки в резервуаре.

Размеры модели резервуара: высота – 1500 мм, длина – 4000 мм. При создании конечноэлементной модели течения жидкости использованы четырехугольные конечные элементы с регулярным разбиением области

669

жидкости. Применена детальная сетка конечных элементов. Полученная конечноэлементная модель включает до 30000 элементов.

Принималось, что в начальный момент жидкость находилась в состоянии относительного покоя, и ее свободная поверхность была плоской. В качестве кинематического граничного условия использовалось условие прилипания. Шаг по времени изменялся в пределах 0,005–0,01 с. Расчеты перетекания жидкости внутри резервуара автоцистерны проводились при ее торможении с замедлением равным 0,6g.

Выполнен расчет значений диссипации энергии воды при нормальных условиях (20°С) для различных уровней заполнения резервуара (рисунок 1). При 80% заполнения значение диссипации энергии воды наименьшее, в то же время колебания центра масс жидкости незначительны, поэтому они не оказывают существенного влияния на динамику цистерн. Если же жидкость заполняет резервуар на 60%, то колебания центра масс жидкости имеют большие амплитуды, а диссипация имеет локальный минимум. Поэтому в дальнейшем при моделировании уровень заполнения резервуара принят равным 60%, как наиболее неблагоприятный.

Рисунок 1 – Диссипация энергии воды за первый цикл колебаний при нормальных условиях и разных уровнях заполнения цистерны

Как показали расчеты, зависимость давления, оказываемого частицами жидкости на стенку резервуара, от плотности жидкости близка к прямопропорциональной (рисунок 2).

670