CC BY
0
9. Уильям Д.К. Материаловедение. От технологии к применению. Металлы, керамика, полимеры [Электронный ресурс]: учебник / Уильям Д. К., Дэвид Дж. Р. / Электрон. текстовые данные. СПб.: Научные основы и технологии, 2011. 896 c.
10. Композиционные материалы. Справочник. М.: Машиностроение, 2015. 218 c.
Коростин Александр Сергеевич, студент, korostin. alexander@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF THE USE OF COMPOSITE MATERIALS IN THE CONSTRUCTION INDUSTRY
A.S. Korostin
This article provides a comprehensive analysis of the use of composite materials in modern industry and construction. An analysis of the distribution of composite materials consumption by industry is presented, where transport engineering and construction occupy leading positions. The main types of composite materials used in industry are studied, among which fiberglass and carbon fiber-based materials dominate. Four main types of composite materials used in construction are described in more detail. Their advantages and disadvantages, as well as prospects for further use in the construction industry, are analyzed. The paper analyzes their technical characteristics, areas of application and features of use. The advantages of composite materials, such as increased strength, lightness and durability, as well as limitations of their use, including high cost and specific requirements for working with them, are studied. A conclusion is made about the prospects for using composite materials in construction, provided that production technologies develop and their cost decreases.
Key words: composite materials, industrial application, construction industry, transport engineering, information analysis, materials, industry.
Korostin Alexander Sergeevich, student, korostin. alexander@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 343.148.63
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-12-234-235
О КОМПЛЕКСНОЙ СУДЕБНОЙ АВТОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ
Е.А. Тарасов
С точки зрения рассмотрения обстоятельств ДТП в предварительном и судебном следствии, выводы экспертов судебно-медицинского и автотехнического профиля становятся критически важными для установления причинно-следственных связей и формирования представления о развитии ситуации, приведшей к ДТП. Целью настоящей статьи является краткое обобщение практического опыта взаимодействия автотехнических и судебно-медицинских экспертов при изучении материалов ДТП с внутрисалонными травмами. Внутрисалонная травма возникает в ряде случаев, когда воздействие на находящихся в автомобиле людей рассматривается как многофакторное, со сложным механизмом. Специфика расследования ДТП такова, что составление картины обстоятельств и развития ситуации силами дознавателя и следователя невозможно без квалифицированной оценки всех факторов автотехническим экспертом. Однако, без заключения эксперта-медика о соответствии повреждений характеру взаимодействия, вывод автотехника будет необоснованным. Сопоставление известных характеристик частей конструкции и обустройства салона автомобиля и повреждений с учетом описанного медицинским экспертом характера воздействия — автотехнический эксперт получает возможность подтвердить или опровергнуть версии развития ситуации при динамическом моделировании.
Ключевые слова: автотехническая экспертиза; ДТП; медицинский эксперт; эксперт-автотехник; дорожно-транспортное происшествие
Исследование обстоятельств ДТП складывается из анализа следов, повреждений транспортных средств и предметов окружающей обстановки, характера полученных участниками травм и аналитического ситуационного моделирования развития ситуации. Автомобильный транспорт, остающийся источником повышенной опасности, развивается очень активно, и даже сравнение с некоторыми особенностями конструкции автомобилей конца прошлого века показывает заметное смещение акцента в сторону повышения безопасности водителей, пассажиров и пешеходов при столкновениях ТС и наездах на препятствия. Анализ конструктивных особенностей автомобилей показывает, что изменения коснулись качества и эффективности работы ремней и подушек безопасности, элементов отделки салона, расположения и формы органов управления, прочности и способности к деформации силовых элементов кузова. Это создает ряд новых вызовов, с которыми должны справляться автотехнические и судебно-медицинские эксперты при проведении исследования материалов и обстоятельств ДТП.
Несмотря на усилия производителей и меры, принимаемые в области повышения безопасности движения, существует и ряд факторов, связанных с поведением участников движения и приводящих к развитию аварийных ситуаций с травмированием и гибелью людей:
- пренебрежение использованием ремня безопасности;
- убежденность водителей в том, что системы безопасности, контролируемого торможения и прочие элементы поддержки и оптимизации управления способны полностью исключить развитие нештатной ситуации, связанной с недостаточностью навыков и внимания участников движения;
- неверное понимание водителями особенностей динамики взаимодействия "зимних" колесных шин с дорожным покрытием;
- активное пользование мобильными средствами связи, в том числе и громкой связи, что становится причиной отвлечения внимания водителя от управления;
- нарушения скоростного режима и излишне активные реакции водителей на сигналы спецсредств, предупреждающих о попадании в зону объективного контроля радарами и видеокамерами фиксации нарушений;
- рассеивание внимания водителей при пользовании навигаторами без достаточно сформированных навыков управления, анализа текущей дорожной обстановки, восприятия дорожных знаков и разметки.
Из объективных причин возникновения ДТП стоит упомянуть недостаточность качества покрытия и оборудования дорог, постоянный рост интенсивности движения.
Перечисленные факторы значительно повышают риск столкновения автомобиля с другими транспортными средствами и препятствиями на достаточно больших скоростях, что приводит к появлению специфических внут-рисалонных травм, характеризующихся множественностью, сложностью и высоким уровнем опасности последующего тяжкого вреда здоровью или смерти водителя и пассажиров. Более 60 % ДТП продолжает оставаться источником внутрисалонной травмы [1].
С точки зрения рассмотрения обстоятельств ДТП в предварительном и судебном следствии, выводы экспертов судебно-медицинского и автотехнического профиля становятся критически важными для установления причинно-следственных связей и формирования представления о развитии ситуации, приведшей к ДТП [2]. Характер экспертизы приобретает выраженные аналитические черты, ответы на вопросы следствия требуют ситуационного моделирования, что в свою очередь связано с необходимостью учитывать свидетельства и следы динамических воздействий и выстраивания картины события с учетом зафиксированных повреждений транспорта, окружения, травм, полученных людьми.
Цель исследования - краткое обобщение практического опыта взаимодействия автотехнических и судебно-медицинских экспертов при изучении материалов ДТП с внутрисалонными травмами.
Материал и методы. При написании настоящей статьи были использованы результаты анализа 60 ДТП с летальным исходом и травмированием водителей и пассажиров с учетом сезонности и объективных факторов, результаты опроса 100 экспертов-автотехников и судебно-медицинских экспертов, судей, следователей и дознавателей из центральных регионов РФ, юга России и Дальневосточного ФО. Выборка по регионам осуществлялась для повышения уровня транспарентности опроса и анализа результатов с учетом местных факторов.
Результаты и обсуждение. Практические наблюдения эксперта-автотехника и результаты опроса показывают, что в 65 - 70 % случаев ДТП с получением тяжелых травм и гибелью людей при столкновениях возникает вопрос о расположении водителя и пассажира, так как для суда важно установление лица, управлявшего ТС непосредственно перед происшествием [3]. Внутрисалонная травма возникает в ряде случаев, когда воздействие на находящихся в автомобиле людей рассматривается как многофакторное, со сложным механизмом:
- столкновения транспорта со значительными ускорениями и изменением траектории движения;
- скоростные наезды на препятствия с блокирующими деформациями кузова;
- опрокидывания автомобилей, возникшие в результате столкновений, наездов на препятствия, маневрирования или выезда на обочины дорог с последующим сваливанием;
- сложные комбинированные ДТП с поэтапным развитием ситуации и воздействием сложных разнонаправленных ускорений.
Все случаи таких происшествий характеризуются значительным смещением тел пострадавших, если последние не были пристегнуты ремнями безопасности [4]. Отмечается, что количество случаев выбрасывания тела из салона значительно уменьшилось, однако первоначальное положение людей в передней части салона может существенно измениться в результате срабатывания в разное время фронтальных и боковых подушек безопасности — вторые могут создать направленное в сторону осевой линии салона ускорение.
В процессе следствия по ДТП экспертам судебно-медицинского и автотехнического профиля предоставляются для исследования материалы, по которым можно сформировать картину развития аварийной ситуации в динамике, что является характерной и важной чертой комплексной экспертизы [5]. Специфика расследования ДТП такова, что составление картины обстоятельств и развития ситуации силами дознавателя и следователя невозможно без квалифицированной оценки всех факторов автотехническим экспертом. Данные о внутрисалонных травмах, полученные в результате судебно-медицинской экспертизы, должны быть интегрированы в общую картину, поскольку они позволяют сопоставить особенности строения и оборудования автомобиля и следы физического воздействия на телах и внутренних органах пострадавших.
С физической точки зрения человеческое тело подвергается воздействию ускорений, упругих и разрушающих деформаций от взаимодействия с элементами конструкции и обустройства салона автомобиля. Изучая следы и признаки подобных взаимодействий, эксперт-автотехник в рамках своей компетентности может сделать выводы о первоначальном расположении частей тела относительно травмирующих предметов. Однако, без заключения эксперта-медика о соответствии повреждений характеру взаимодействия, вывод автотехника будет необоснованным. Определение положения тела в короткий промежуток времени перед развитием травмирующей ситуации возможно при соблюдении определенного, выработанного практикой, алгоритма проведения исследования.
Осмотр и инструментальное определение параметров пространства нахождения пострадавшего с учетом горизонтально расположенных "поясов" — нижнего от пола (ступней ног) до уровня сиденья, среднего от уровня сиденья до нижней части груди, верхнего от нижней части груди до свода черепа. Зная конструктивные особенности строения кузова и обустройства салона конкретного автомобиля, автотехнический эксперт может сделать заключение о характере деформаций и ускорений, возникших при столкновении или опрокидывании, заносе, вращении транспортного средства.
Исследование травм и внутренних повреждений судебно-медицинским экспертом с указанием, какого рода воздействие могло оставить характерные следы на поверхностных тканях, костях, внутренних органах. Медицинский эксперт может установить границы вероятности возникновения повреждений, характеризуя их по признакам контакта с предметами определенной твердости, конфигурации, прочности, с указанием наиболее вероятного расположения, характера сближения по скорости, направлению, силе деформирующего или разрушающего воздействия.
Сопоставление известных характеристик частей конструкции и обустройства салона автомобиля и повреждений с учетом описанного медицинским экспертом характера воздействия — автотехнический эксперт получает возможность подтвердить или опровергнуть версии развития ситуации при динамическом моделировании.
Формирование картины развития механизма ДТП с учетом полученных и научно обоснованных данных для получения ответа на вопрос о расположении людей в салоне, причастности к управлению ТС, возможности принятия мер к предотвращению ДТП.
При взаимодействии эксперты могут ориентироваться на известные и подтвержденные практикой признаки в виде повреждений тканей и органов. В частности, обнаружение внутрикожных кровоизлияний на подошве стопы характерно для человека, находившегося на месте водителя. Различается и характер травм на руках — у водителей обнаруживаются переломы костей запястья, вызванные нагрузкой от рулевого колеса при столкновении, у пассажира будут выявлены вывихи лучезапястных суставов. Перелом бедренной кости в двух нижних третях с зоной разрыва сзади типичен для человека, находящегося на месте водителя, но не характерен для пассажира переднего сиденья. Следует отметить, что несмотря на типичный характер этих повреждений, они не могут служить однозначными признаками расположения человека относительно места водителя, но могут использоваться для моделирования ситуации с учетом других факторов.
Заключение. Приведенные материалы и аналитические обобщения показывают, что при ситуационном моделировании ДТП картина внутрисалонного травмирования дает достаточно информации для определения обстоятельств и причинно-следственных связей при налаженном взаимодействии экспертов автотехнического и судебно-медицинского профилей. При необходимости могут быть произведены исследования других материальных следов в салоне, в частности, трасологическая криминалистическая экспертиза признаков взаимодействия частей одежды и обуви пострадавших с элементами обустройства салона и органами управления автомобилем. Важным аспектом установления местоположения водителя является получение свидетельств и материальных следов контакта его органов (особенно руки и ног) с органами управления — педалями, рулевым колесом.
Автотехнический эксперт должен учесть положение тела на сиденье с точки зрения конструктивного расположения — вертикальное, классическое "сидячее", спортивное "полулежа". Характерные повреждения костей и тканей, типичные для таких положений, подтверждают выводы о возможности водителя принять меры к предотвращению ДТП, характере его реакций на изменение обстановки с учетом обзорности, подвижности рук и ног, времени реагирования при определенных обстоятельствах.
Механизм ситуационного моделирования развития ДТП с обоснованными выводами экспертов учитывает большое количество факторов воздействия в динамике, поэтому критически важно, чтобы специалисты в области медицины и автотехники работали комплексно, формировали картину признаков строго в рамках своей компетентности, а следователи и дознаватели строили описание обстоятельств ДТП, опираясь на подтвержденные исследованиями данные — заключения экспертов, обоснованные с научной точки зрения и на основании анализа типичных признаков. Напомним, что комплексная экспертиза — это взаимодействие экспертов, проводящих исследования с учетом предварительных выводов специалистов из смежных областей.
Список литературы
1. Ардашкин А.П. Повреждения локтевых областей при травме внутри автомобиля. Судебно-медицинская экспертиза. 1984;4. С. 23-24.
2. Фетисов В.А., Смиренин С.А., Нестеров А.В., Хабова З.С. Актуальные вопросы автомобильной травмы в материалах статей журнала «Судебно-медицинская экспертиза» за период с 1958 по 2012 г. Судебно-медицинская экспертиза. 2014;57(3). С. 56-62.
3. Гедыгушев И.А., Ростошинский Э.Н. О методике проведения комплексных медико-автотехнических экспертиз при установлении местонахождения лиц в салоне автомобиля. Судебно-медицинская экспертиза. 1994;4. С. 7-10.
4. Алпатов И.М., Никитина Е.В. Принципы подхода к медико-криминалистическим и биомеханическим исследованиям при экспертизе автомобильной травмы. Судебно-медицинская экспертиза. 2002;3. С. 10-12.
5. Майлис Н.П., Орлова В.Ф. Еще раз о комплексной экспертизе и путях ее развития. Теория и практика судебной экспертизы. 2014;1(33). С. 138-147.
Тарасов Евгений Александрович, канд. техн. наук, доцент, 382652@mail. ru, Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет
ON COMPREHENSIVE FORENSIC A UTOMOTIVE EXPERTISE E.A. Tarasov
From the point of view of consideration of circumstances of road accident in preliminary and judicial investigation, conclusions of experts it is judicial-medical and autotechnical profile become critically important for establishment of cause-and-effect communications and formation of representation about development of the situation which has led to road accident. The purpose of this article is a brief summary of the practical experience of interaction of automotive and forensic experts in the study of materials of accidents with intra-injuries. Intra-salon trauma occurs in a number of cases when the impact on people in the car is considered as multifactorial, with a complex mechanism. Specifics of investigation of road accident is that drawing up of a picture of circumstances and development of a situation by forces of the interrogator and the investigator is impossible without the qualified assessment of all factors by the auto technical expert. However, without the conclusion of a medical expert on the compliance of the damage to the nature of the interaction, the conclusion of the car technician will be unreasonable. Comparison of the known characteristics ofparts of the design and arrangement of the car interior and damage, taking into account the nature of the impact described by the medical expert-the automotive expert is able to confirm or deny the version of the situation in dynamic modeling.
Key words: road accidents, auto technical expertise, hitting a pedestrian, the mechanism of the accident.
236
Tarasov Evgeny Alexandrovich, candidate of technical sciences, docent, 382652@mail. ru, Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University
УДК 004.942
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-12-236-237
ЦИФРОВОЙ ДВОЙНИК СИСТЕМЫ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТА SPD
Д.И. Пряхина, В.В. Кореньков, Д.А. Олейник, А.С. Жемчугов
В Лаборатории информационных технологий им. М.Г. Мещерякова Объединенного института ядерных исследований разработан программный комплекс для создания цифровых двойников систем, предназначенных для сбора, хранения и обработки больших объемов данных. В статье рассмотрена задача применения программного комплекса для проектирования вычислительной системы онлайн-фильтра данных эксперимента на установке SPD комплекса NICA. Описаны первые получившиеся результаты, включающие значения параметров оборудования, которые требуются для хранения и обработки экспериментальных данных, а также дана оценка загруженности сети передачи данных.
Ключевые слова: цифровой двойник, вычислительная система, эксперимент SPD, комплекс NICA.
Введение. Экспериментальная составляющая является неотъемлемой частью естественнонаучных исследований. Современные экспериментальные установки являются технологически сложными устройствами и могут производить большие объемы данных. В качестве примера можно привести мегапроект «Комплекс NICA» (NICA — Nuclotron based ion collider facility), который создается для проведения исследований в области физики высоких энергий с целью изучения свойств плотной барионной материи и сильного взаимодействия [1]. Мегапроект реализуется на базе Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна, Россия) и включает в себя ускорительный комплекс тяжелых ионов с возможностью получения поляризованных пучков, экспериментальную установку по изучению барионной материи BM@N (Baryonic Matter at Nuclotron), многоцелевой детектор MPD (MultiPurpose Detector) и детектор спиновой физики SPD (Spin Physics Detector) [2]. Одним из фундаментальных направлений исследований, которые проводят на комплексе NICA, является изучение природы и свойств сильного взаимодействия между кварками и глюонами - элементарными составляющими материи в Стандартной модели физики частиц. В коллайдере, входящем в ускорительный комплекс NICA, предусмотрены две точки взаимодействия: одна для изучения результатов столкновения пучков тяжелых ионов на детекторе MPD, другая для исследования результатов взаимодействий поляризованных пучков протонов и дейтронов на установке SPD (далее эксперимент SPD) [1].
Эксперименты на ускорительном комплексе NICA производят большой объем данных, которые содержат информацию о сотнях миллионов физических событий. Событием называется акт столкновения двух пучковых частиц с образованием вторичных продуктов реакции. Для хранения и оперативной обработки этих данных необходимы крупные вычислительные системы, часто распределенные. Такие системы должны гарантировать достаточную производительность. Однако, достаточно высокая стоимость вычислительных ресурсов требует избегать избыточности, что достигается сбалансированной загрузкой ресурсов. В связи с этим требуется инструмент, который обеспечит качественное проектирование, а также постоянное совершенствование и масштабирование систем сбора, хранения и обработки данных. Таким инструментом может быть цифровой двойник (ЦД) [3].
В Лаборатории информационных технологий им. М.Г. Мещерякова (ЛИТ) ОИЯИ разработан метод построения ЦД для решения задач эффективного управления и развития распределенных центров сбора, хранения и обработки данных [4]. На основе данного метода реализован программный комплекс для создания ЦД распределенных систем. Программный комплекс включает в себя базу данных (БД), программу моделирования и пользовательский интерфейс. Под ЦД в данном случае понимается компьютерная модель, которая может использоваться в реальном времени на протяжении всего жизненного цикла распределенной системы. Исходными данными для запуска ЦД являются архитектура и параметры оборудования системы сбора, хранения и обработки данных, а также характеристики потоков данных и задач. Таким образом, с помощью программного комплекса можно создать ЦД, который можно применять для проектирования вычислительной системы крупных экспериментов, анализа эффективности и надежности его функционирования, тестирования сценариев масштабирования с учетом требований к потокам данных и задач, проверки стратегий управления потоками задач и т.д. Ключевым элементом программного комплекса является программа моделирования, которая была верифицирована [5] на примере вычислительной инфраструктуры, которая использовалась для сбора, хранения и обработки данных первого физического сеанса эксперимента BM@N комплекса NICA [6], состоявшегося зимой 2022-2023 года.
На текущий момент экспериментальная установка SPD находится в стадии проектирования, а также научно-исследовательских и опытно-конструкторские работ отдельных технических решений, включая систему обработки данных эксперимента. Согласно техническому проекту установки, поток регистрируемых первичных данных будет составлять до 20 ГБ/сек, что с учетом ограниченного периода набора данных соответствует 200 ПБ/год [7]. Поскольку полезная информация, относящаяся к исследуемому физическому сигналу, составляет примерно 0.001% от общего количества данных, долговременное хранение полного объема данных не является целесообразным. Следовательно, возникает необходимость разработки специализированного вычислительного комплекса первичной фильтрации данных в режиме реального времени (SPD Online filter). Проектирование масштабной системы для хранения и обработки такого огромного объема экспериментальных данных требует особого внимания. В связи с этим предлагается использовать разработанный программный комплекс для создания ЦД вычислительной инфраструктуры эксперимента SPD. ЦД будут использоваться для тестирования подсистем с разными вариантами параметров оборудования, потоков данных и заданий.
