CC BY
6
The ways of ensuring security and protection from terrorist threats on the university territory are considered. The main types of threats and terrorist attacks, the main security systems for universities and the principles of creating protection systems are shown. It is demonstrated how artificial intelligence (AI) can be applied in security systems at the university. An algorithm of the AI security system for the university has been built and a block diagram of the AI-based university security system has been developed.
Key words: university, terrorist threats, the security system, artificial intelligence.
Gorobchenko Stanislav Lvovich, candidate of technical sciences, sgorobchenko@yandex. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Kovalev Dmitry Aleksandrovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Voinash Sergey Aleksandrovich, junior researcher, sergey_voi@mail. ru, Russia, Kazan, Kazan Federal
University,
Teppoev Aleksey Viktorovich, candidate of technical sciences, docent, avt01@inbox. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov,
Meshkov Sergey Anatolyevich, candidate of technical sciences, docent, meshkovcer-gey@mail. ru, Russia, St. Petersburg, Baltic State Technical University "VOENMEH" named after D.F. Ustinova,
Erygin Vadim Viktorovich, teacher, [email protected], Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny
УДК 621.791
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-5-302-303
АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ СВАРКИ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
В.Г. Новиков
Статья посвящена исследованию методов диагностики сварных соединений, которые являются важной составляющей обеспечения надежности и высокой прочности металлических конструкций в машиностроении. Основное внимание уделяется различным методам неразрушающего контроля, включая визуальный осмотр, ультразвуковую дефектоскопию, радиографию дефектоскопию, каждый из которых имеет, преимущества и недостатки, а также особенности применения. Работа акцентирует внимание на ультразвуковом методе контроля, как одном из наиболее эффективных способов выявления скрытых дефектов в сварных швах без разрушения их структурной целостности. Также рассмотрены современные программные решения для предварительного компьютерного моделирования сварочных процессов, которые позволяют значительно повысить качество сварочных работ за счет анализа тепловых и механических воздействий. Программное обеспечение обеспечивает точный и эффективный контроль качества, но требует значительных вычислительных ресурсов и времени на освоение. Таким образом, статья подчеркивает важность комплексного подхода к обеспечению качества сварного производства, включающего как диагностику готовых швов, так и предварительное моделирование.
Ключевые слова: программное обеспечение, контроль качества, сварка, сварное соединение, машиностроительное производство, соединение металлов и сплавов, ультразвуковая дефектоскопия.
Один из самых распространенных в машиностроении видов соединения металлов - сварной [1-3]. Этот метод обеспечивает высокую прочность фиксации металлических деталей, что положительно сказывается на надежности объекта, оборудования, изделия [4]. Для получения высококачественного изделия требуется контроль сварного соединения. Диагностика сварочных швов - это процесс определения прочности и целостности сварного соединения. В ходе этого процесса выявляются дефекты или повреждения, которые могут возникнуть в результате несоблюдения технологии или использования некачественных материалов. Очень часто диагностика проводится с использованием различных методов неразрушающего контроля, которые позволяют обнаружить скрытые дефекты без повреждения самого соединения. Для проведения диагностики используются различные способы и методологии, включая визуальный осмотр и различные методы дефектоскопии [5].
Визуальный осмотр шва является первоначальным этапом диагностики. Он позволяет оценить внешний вид шва и выявить очевидные дефекты, такие как трещины или неправильную форму. Ультразвуковая дефектоскопия использует звуковые волны для обнаружения скрытых дефектов, таких как поры или включения. Радиография использует рентгеновское излучение для получения изображений под поверхностью сварного соединения. Магнитная дефектоскопия базируется на изменении магнитной индукции при наличии дефекта. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, поэтому выбор определенного метода зависит от конкретной ситуации, необходимой точности результатов и наличия требуемого оборудования. Преимущества диагностики сварочных швов состоят в том, что она позволяет выявить скрытые дефекты и недостатки, которые могут привести к потере структурной целостности детали. В целом, диагностика сварочных швов является необходимой процедурой для обеспечения безопасной эксплуатации различных типов металлических конструкций и изделий [6-7]. Далее будет более подробно рассмотрен ультразвуковой метод контроля.
Системный анализ, управление и обработка информации
Данный вид контроля соединений представляет собой неразрушающий метод, выполняемый путем
направления ультразвуковой волны на проверяемый участок. Метод позволяет выявить шлаковые включения, полости, химическую неоднородность. При наличии дефектов, волны отражаются от поверхностей внутренних пустот, изменяя свою траекторию. Эти изменения фиксируются специальным оборудованием, которое отображает показания на экране. Ультразвуковой контроль действует на основе свойств акустических волн, которые сохраняют прямолинейность, проходя через структуру материала.
В настоящее время есть несколько вариантов оборудования для УЗК (например, существует ультразвуко-
вой дефектоскоп Velograph II [8] - см. рис.), и все они имеют стандартную конструкцию, в которую, как правило, входят: излучатель сигнала, усилитель, приемный блок.
Данный вариант проверки применяется в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности для изучения сварочных швов. Однако для работы оборудования УЗК требуется специализированное программное обеспечение. С развитием технологий, особенно в области программного обеспечения, процесс контроля и анализа сварных швов стал более точным, быстрым и эффективным. Современное программное обеспечение предлагает различные инструменты для анализа, оценки и фиксирования (записи) результатов. Однако контроль уже готового сварочного шва недостаточен и требуется предварительное компьютерное моделирование для последующего уменьшения вероятности снижения качества шва. Так существует большое количество подобных программ, однако далее будет проведен обзор основных из них [9-10]:
Autodesk Simulation предлагает широкий спектр инструментов для моделирования и анализа сварки, включая тепловой анализ и механическое напряжение. Позволяет определить оптимальные параметры сварки для предотвращения деформации и усталостных разрушений.
Преимущества:
- Интуитивно понятный интерфейс;
- Интеграция с другими продуктами Autodesk;
- Расширенные возможности анализа напряжений и деформаций. Недостатки:
- Высокая стоимость;
- Требует наличия мощных вычислительных ресурсов.
SIMUFACT Welding специализируется на моделировании и оптимизации сварочных процессов. Позволя-
ет моделировать термомеханическое поведение изделий в процессе и после сварки, предсказывая деформации, напряжения и возможное возникновение трещин.
Преимущества:
- Подробное моделирование процесса сварки;
- Возможность моделировать последствия сварки на весь жизненный цикл изделия;
- Поддержка различных типов сварки. Недостатки:
- Сложность освоения для пользователей;
- Высокая стоимость лицензии.
БУБШЕЬБ - еще одно программное обеспечение, ориентированное на предоставление полного спектра
решений для моделирования сварочных процессов. Оно охватывает тепловое воздействие, металлургические превращения и структурная целостность сварных соединений.
Преимущества:
- Глубокий анализ термомеханических процессов;
- Интеграция с FEA программами для комплексного анализа;
- Полезные инструменты для исследования коррозионной стойкости и усталости материалов. Недостатки:
- Требует времени на изучение и освоение;
- Значительные требования к аппаратному обеспечению.
Таким образом, повышение качества сварочного производства - это комплексная задача, которая требует
внимания ко многим деталям производственного процесса, включая предварительное компьютерное моделирование, а также последующий неразрушающий контроль сварного шва.
Ультразвуковой дефектоскоп Velograph II [8]
Список литературы
1. Коновалов А.В., Куркин А.С., Макаров Э.Л., Неровный В.М., Якушин Б.Ф. Теория сварочных процессов: учебник для вузов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 752 с.
2. Виноградов В.С. Оборудование и технология дуговой автоматической и механизированной сварки. М.: Академия, 2001. 319 c.
3. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 496 с.
4. Казаков Ю.В. и др. Сварка и резка материалов: Учебное пособие для нач. проф. образования. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 400 с.
5. Гаврюхина А.В. Сварка и контроль сварного шва труб, используемых для водоснабжения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 3. С. 279-282.
6. A new control method of the joint position at the working current at electron beam welding / A. A. Druzhinina, V. D. Laptenok, A. V. Murygin, V. E. Petrenko // Welding International. 2022. Vol. 36. No 3. P. 187-191.
7. Фетисов Г.П., Карпман М.Г., Матюнин В.М. и др. Материаловедение и технология металлов: учебник для ВУЗов по машиностроительным специальностям. М.: Высшая школа, 2000. 637 с.
8. Ультразвуковой дефектоскоп Velograph II // ООО "Конструкция" [Электронный ресурс] URL: https://www.vlg2.ru (дата обращения: 17.02.2024).
9. Судник В.А. Моделирование и численная имитация импульсно-дуговой сварке алюминиевых сплавов / В.А. Судник, А.С. Рыбаков, С.В. Кураков, О.И. Зайцев, Р. Класс // Сварочное производство. 2002. №3. C. 9-15.
10. Язовских В.М. Математическое моделирование и инженерные методы расчета в сварке. Ч. 1: Статистическая обработка и планирование эксперимента. Ч. 1. 2007. 126 с.
Новиков Владислав Геннадьевич, магистрант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF METHODS FOR STUDYING WELDING PROCESSES USING COMPUTER SOFTWARE
V.G. Novikov
The article is devoted to the study of diagnostic methods for welded joints, which are an important component of ensuring reliability and high strength of metal structures in mechanical engineering. The main focus is on various nondestructive testing methods, including visual inspection, ultrasonic flaw detection, radiography flaw detection, each of which has advantages and disadvantages, as well as application features. The work focuses on the ultrasonic inspection method as one of the most effective ways to identify hidden defects in welds without destroying their structural integrity. Modern software solutions for preliminary computer modeling of welding processes are also considered, which can significantly improve the quality of welding operations by analyzing thermal and mechanical influences. The software provides more accurate and efficient quality control, but requires significant computing resources and time to master. Thus, the article emphasizes the importance of an integrated approach to ensuring the quality of welded production, including both diagnostics of finished seams and preliminary modeling.
Key words: software, quality control, welding, welded joint, machine-building production, connection of metals and alloys, ultrasonic flaw detection.
Novikov Vladislav Gennadevich, student, [email protected], Russia, Tula, Tula State University
УДК 621; 004
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-5-304-305
ПЛАТНЫЕ УСЛУГИ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ И МАШИНОСТРОЕНИЯ
Д.Д. Елисеева, И.К. Устинов
В статье раскрывается понятие и значение образовательных услуг. С возможным применением в машиностроении, т.к. в настоящие время возрастает необходимость получения дополнительных рабочих специальностей в сфере машиностроения. Представлена характеристика платных и бесплатных образовательных услуг. Изучается нормативно-правовое регулирование оказания платных услуг. Выделены организации, которые могут оказывать платные образовательные услуги.
Ключевые слова: образование, образовательные услуги, платные образовательные услуги, образовательное учреждение.
Тема платных услуг в системе образования является важной и актуальной из-за нескольких факторов. Во-первых, в условиях финансовых ограничений государственных бюджетов, многие образовательные учреждения ищут дополнительные источники финансирования для обеспечения качественного образования. Введение платных услуг может помочь учреждениям улучшить инфраструктуру, обновить оборудование и предоставить дополнительные образовательные программы.
Во-вторых, с ростом конкуренции в сфере образования образовательные учреждения стремятся предложить дополнительные услуги, которые могут привлечь студентов и повысить свою привлекательность. Это может включать в себя дополнительные занятия, курсы повышения квалификации, мастер-классы и т. д.
304
