CC BY
4
УДК 004.4
Пышкина И.С., к техн. н.
доцент
кафедра «Информационно-вычислительные системы»
Чиркина М.А., к. техн. н.
доцент
кафедра «Информационно-вычислительные системы»
Жуланов А.В. студент 3 курса Елизаров Н.Ю. студент 3 курса Инженерно-строительный институт «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»
Россия, г. Пенза
РАЗРАБОТКА РЕЦЕПТУР СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
Аннотация. В статье представлена диаграмма состояний, наглядно иллюстрирующая динамические особенности работы разработанного программного средства. Произведена оптимизация рецептуры сухой строительной смеси с помощью разработанного программного обеспечения. Предложена математическая модель влияния факторов на прочность при сжатии образцов.
Ключевые слова: программное средство, оптимизация, математические модели.
Pyshkina I.S., candidate of technical sciences Associate professor of Department of information-computing systems Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza
Chirkina M.A., candidate of technical sciences, associate professor Associate professor of Department of information-computing systems Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza Zhulanov A.V.
3 year, Engineering and Construction Institute Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza Elizarov N.Yu. Student
3 year, Engineering and Construction Institute Penza State University of Architecture and Construction
Russia, Penza
DEVELOPMENT OF CONSTRUCTION MATERIAL RECIPES
WITH SOFTWARE
Abstract. The article presents a state diagram that clearly illustrates the dynamic features of the software being developed. The formulation of a dry construction mix has been optimized with the help of developed software. A mathematical model is proposed for the effect of factors on the compressive strength of samples.
Keywords: software tool, optimization, mathematical models.
Поиск оптимального значения предполагает проведение большого количества экспериментов. Для сокращения количества испытаний, как правило, прибегают к планированию эксперимента с помощью которого выявляют какие-либо зависимости между оптимизируемым свойством и какими-либо количественно выраженными факторами. На основе выявленной зависимости производится построение математической модели, которая в дальнейшей работе опровергается или подтверждается и уточняется последующими экспериментами. Затем производится поиск экстремумов модели, на основе которых и определяется оптимальное соотношение факторов [1,2,3,4].
В настоящие время обработка результатов инженерных экспериментов не возможна без применения компьютеров и пакетов прикладных программ.
К настоящему времени разработано большое количество методов математического моделирования, планирования экспериментов, обработки результатов, оптимизации.
Однако, использование подобных средств предполагает знание их особенностей и наличие навыков программирования, что делает их применение достаточно проблематичным для множества исследователей, область научных интересов которых далека от информационных технологий. Возникает потребность в более простых в использовании и узкоспециализированных средствах [5].
Целью исследования является оптимизация рецептур строительных материалов, в том числе сухих строительных смесей, с помощью разработанного программного средства обработки экспериментальных данных.
Принцип работы разработанного программного обеспечения планирования эксперимента представлен на рисунке 1 [6].
Выполнение планирования эксперимента
Выбор эксперимента
Выбран существующий эк спери мент
Указание факторов и типа модели
выход / Формирование матрицы планирования
ы и тип модели у|
Загрузка результатов
Содержат ли результаты введенные
Ввод полученных экспериментальных данных
Просмотр результатов планирования Планировани
Требуется построение графика 1
Выбор факторов для построения графика
выход / построение и отображ
Рисунок 1 - Диаграмма состояний
Процесс начинается с начальной точки, затем следует самый первый переход в состояние «Выполнение планирования эксперимента». Из начальной точки следует первый переход в состояние «Выбор эксперимента». Из состояния «Выбор эксперимента» возможны два перехода. Первый переход связан с выбором нового эксперимента и направлен в состояние «Указание факторов и типа модели». Если пользователь хочет продолжить работать в существующем проекте эксперимента, то переход будет направлен в состояние «Загрузка результатов». В состоянии «Указание факторов и типа модели» пользователь может либо закончить планирование эксперимента, выйдя, либо сформировать матрицу планирования. В случае продолжения планирования следует переход в состояние «Ввод полученных экспериментальных данных», условием перехода является выбор факторов и типа модели.
Из состояния «Загрузка результатов» возможно 2 варианта принятия решений. При этом переход в состояние выбора содержит событие «Введены ли экспериментальные данные». Переходы из состояния выбора в целевые состояния содержат сторожевые условия. Переход в состояние «Ввод полученных экспериментальных данных» возможен из состояния «Загрузка результатов», если существующий эксперимент не содержал введенных экспериментальных данных. В противном случае переходит в конечную точку. Так же переход в конечную точку осуществляется из состояния «Ввод полученных экспериментальных данных». Таким образом, подробно рассмотрено первое состояние диаграммы «Выполнение планирования эксперимента».
Условием перехода из рассмотренного выше состояния в новое состояние «Просмотр результатов планирования» является «Построение математической модели». Из этого состояние возможно два перехода. В случае если целью было получение математической модели, то состояние переходит в конечную точку. Если же конечным результатом планирования является график, построенный по полученной модели, то происходит переход в состояние «Выбор факторов для построения графика». На этом этапе отображается построенный по полученной математической модели
Математическая модель построена
выход / ра
е графика
торы для построения графиков выбраны
график».
Условием перехода из состояния «Выбор факторов для построения графика» в последнее состояние «Построение математической модели» является «Факторы для построения графиков выбраны».
С помощью разработанного программного средства была проведена оптимизация состава сухой строительной смеси [7,8].
Для оптимизации рецептуры сухой строительной смеси был спланирован полный двухфакторный эксперимент. Параметром оптимизации был выбран предел прочности при сжатии образцов.
Таблица 1- Условия изменения переменных
Факторы
Уровни факторов Процентное содержание раствора СаС12 (х1), % Соотношение твердая:жидкая фаза ( Х2)
Верхний уровень 15 0,4
Нижний уровень 5 0,6
Интервал варьирования 5 0,1
В результате обработки полученных экспериментальных данных была получена квадратичная модель: дсж = -14,419 + 1,8716х1 + 47,6х2 - 0,0855х? - 47,6x2
1)
Адекватность модели проверялась по критерию Фишера. Выбранная модель адекватно описывает исследуемую систему, так как табличное значение критерия Фишера, равное 3,5, оказалось больше расчетного значения 3,1. Однородность дисперсий оценивалась по критерию Кохрена. Расчетное значение критерия, равное 0,12 меньше табличного значения 0,63.
Значимость коэффициентов в модели (1) проверялась по критерию Стьюдента при уровне значимости 0,07. Значимость коэффициентов уравнения регрессии (1) свидетельствует о существенном влиянии концентрации добавки-осадителя и соотношения Т:Ж на параметр оптимизации.
Графическая интерпретация полученной модели представлена на рисунке 2.
I
a ■
i 1
I 1
J 1
i t
Рисунок 2 - Зависимость прочности при сжатии образцов от технологических факторов синтеза При анализе полученной квадратичной модели были найдены точки экстремума. Оптимальный режим синтеза соответствует введению CaCl2 в виде 10% -ного раствора и при соотношении Т:Ж, равном 1:2(0,5).
Таким образом, разработана модель параметров создании сухой строительной смеси при помощи разработанного программного средства для оптимизации.
Использованные источники:
1. Савченко Е.Ю. Рынок строительных материалов: тенденции развития // Экономика, управление и право: инновационное решение проблем. Сборник статей победителей VI Международной научно-практической конференции. Под общ. ред. Г.Ю. Гуляева - Пенза: МЦНС "Наука и Просвещение". -2017.- С. 149-153.
2. Данилов А.М., Гарькина И.А., Пышкина И.С. Системные модели в материаловедении: некоторые итоги и перспективы использования // Региональная архитектура и строительство.- 2015. -№ 2 (23).- С. 15-20.
3. Д.В. Пащенко, Г.В. Мартяшин, К.С. Максимова, Е.А. Бальзанникова, К.Ю. Тархов. Алгоритм синтеза альтернативных сетей Петри для аналитического программного средства исследования СП-моделей с использованием тензорной методологии // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. -2016.-№2(18).- С. 231-241.
4. Пышкина И.С., Мартяшин Г.В. Программный комплекс планирования эксперимента и анализа экспериментальных данных // В сборнике: Новые информационные технологии и системы сборник научных статей XII Международной научно-технической конференции.- 2015.- С. 63-65.
5. Логанина В.И., Пышкина И.С., Толушов С.А., Болдырев С.А. Оптимизация режима синтеза добавки на основе гидросиликатов для известковых сухих строительных смесей // Региональная архитектура и
строительство.- 2015. -№ 4-1 (25).- С. 48-51.
6. Логанина В.И., Пышкина И.С., Тарасов Р.В. Оптимизация режима синтеза гидросиликатов кальция для известкового композиционного вяжущего // Современные проблемы науки и образования.- 2014. -№ 6. -С. 65.
7. Логанина В.И., Камбург В.Г., Макарова Л.В., Бодажков Н.Ю. Оптимизация состава сухих строительных смесей с учетом их стоимости // Известия высших учебных заведений. Строительство.- 2014.- № 6 (666).- С. 44-50.
8. Loganina V.I., Pyshkina I.S., Martyashin G.V. Effect of the supplement based on calcium hydrosilicates on the resistance of lime coatings // Инженерно-строительный журнал. -2017.- № 4 (72).- С. 20-27.
УДК 342.7
Радкевич В.В. студент магистратуры 1 курса магистерская программа «Публичная власть: правовые основы
организации и деятельности» научный руководитель: Пономарева В.В., доктор юридических наук профессор, начальник кафедры государственно-правовых дисциплин Сибирский Юридический институт Министерства Внутренних
Дел Российской Федерации Юридический институт Сибирский Федеральный Университет
Россия, г. Красноярск ПРИЗНАНИЕ ДЕТЕЙ КАК СУБЪЕКТОВ ПРАВА: ЭКСКУРС В ИСТОРИЮ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА И ПОЛИТИЧЕСКОЙ МЫСЛИ
ПРОШЛОГО
Аннотация: В исторической и юридической науках достаточно редко можно встретить исследования, посвященные изучению процесса зарождения и признания детей (несовершеннолетних) как полноценных субъектов общества и права. Еще реже изучается вопрос о возникновении и нормативном закреплении обязанностей ребенка, так как в юридической науке первичным вопросом всегда остаются права несовершеннолетних, соответственно зачастую авторы посвящают свои работы истории зарождения и закрепления прав ребенка. Данная статья будет посвящена рассмотрению процесса зарождения правосубъектности детей. На основе нормативно - правовых актов Древнего мира и Средневековья, освещается процесс нормативного закрепления обязанностей ребенка в зарубежных государствах, а также рассматривается аналогичный процесс, происходивший на Руси.
Ключевые слова: ребенок, обязанности ребенка, правой статус, зарубежное право.
