Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9063
Математическая модель процесса охлаждения стальных заготовок
Статья научная
В работе приведена математическая модель процесса охлаждения стальных заготовок. Основой математической модели является уравнение теплопроводности Био-Фурье в одномерной постановке, которое решается методом прогонки при граничных условиях первого и третьего рода. Решены прямая и обратная задачи теплопроводности. Показано, что решение задачи охлаждения заготовки при использовании полностью неявной схемы, по сравнению с явной схемой и схемой Кранка-Николсон, является наиболее предпочтительным, как по точности, так и по времени. Математическая модель верифицирована сопоставлением расчётных значений температур и коэффициентов теплоотдачи с экспериментальными. На примере заготовки из стали 40Х при одностороннем и двухстороннем охлаждении определены изменения температур, по которым возможна оценка фазовых переходов в материале.
Бесплатно
Математическая модель процесса функционирования системы "оператор - тренажер"
Статья научная
Статья посвящена актуальному вопросу, связанному с оптимизацией системы управления учебно-тренировочных средств. Целью исследовательской работы является изучение поведения сложных объектов, таких как учебно-тренировочные средства и системы управления ими, для разработки математической модели процесса функционирования системы управления учебно-тренировочными средствами, ориентированными на использование в рамках имитационных моделей. Методы и материалы. Авторами разработана математическая модель, описывающая процесс выполнения операции обучаемым при функционировании учебно-тренировочного средства, применение которой позволит реализовать современные подходы при проектировании систем управления для данного типа тренажеров. По результатам выполненных исследований представлена система линейных уравнений с переменными коэффициентами, которая является основой для разработки имитационной модели программируемой в среде Matlab/Simulink, что позволит осуществить анализ поведения системы с учетом факторов, влияющих на имитируемую систему, с целью последующей оптимизации проектных решений. Установлено, что применение современных подходов, в частности оптимизации, к проектированию системы управления учебно-тренировочного средства позволяет улучшить показатели осваиваемости военной техники.
Бесплатно
Математическая модель процессов магнитно-импульсного деформирования полых заготовок
Статья научная
Разработана математическая модель процессов магнитно-импульсного деформирования полых заготовок. Предложена методика расчета, основанная на вариационных принципах механики с использованием теории пластического течения и дискретных расчетных схем.
Бесплатно
Математическая модель рабочего процесса пульсирующего детонационного двигателя
Статья научная
В статье проведен анализ рабочего процесса простейшего пульсирующего детонационного дви- гателя, а также рассмотрены вопросы его моделирования. Приведены основные дифференци- альные уравнения гиперболического типа, описывающие волновую природу рабочего процесса двигателя. Обоснован выбор метода численного решения системы дифференциальных уравне- ний с точки зрения адекватности получаемых результатов и доступности численного метода ис- следования в прикладных целях.
Бесплатно
Математическая модель распространения загрязняющих веществ в грунте
Статья научная
Рассмотрены проблемы загрязнения компонентов окружающей среды от необустроенных свалок на городских территориях. Выделены этапы развития необустроенной свалки. Разработана математическая модель проникновения загрязняющих веществ в грунт под необустроенной свалкой. Использование аппарата математической модели позволяет определить глубину проникновения загрязнений, время проникновения загрязняющих веществ в глубь грунта. Использование модели позволит обоснованно определять толщу загрязненного грунта при ликвидации свалки.
Бесплатно
Математическая модель синхронного детектора для мостового вихретокового преобразователя
Статья научная
В статье рассмотрена математическая модель синхронного (ключевого) детектора для выделения полезного сигнала, формируемого мостовыми схемами переменного тока, в частности мостовым вихретоковым преобразователем (ВТП). В тексте получены выражения связывающие выходное напряжение детектора с амплитудой и фазой входного напряжения.
Бесплатно
Статья научная
Математическая модель, лежащая в основе интеллектуальной транспортной геоинформационной системы «ITSGIS», построена по принципам объектно-ориентированного проектирования, описания семантики физических объектов различной природы с их геолокацией и взаимодействий между ними. При наличии нескольких подразделений и рабочих мест - пользователей ITSGIS, использование локальной сети и распределенный характер системы практически неизбежны, остальные же моменты определяются в зависимости от территориальной организации предприятия и интенсивности обмена информацией между территориально распределенными подразделениями. В среде ITSGIS решена проблема взаимодействия пользователя с различными типами баз данных введением в ITSGIS третьего слоя - правил бизнес-логики. Вынесение правил бизнеса в отдельный слой позволило отделить от конкретных реализаций логическую структуру данных - правила допустимости операций в ITSGIS. Логический контроль - это и ссылочная целостность - отслеживание действий с пространственно-координированными данными при изменении или удалении записи в основных данных, и синхронизированность географических и семантических данных, контроль семантической корректности вводимых данных с контролем визуализации и дислокации геообъектов на электронной карте. Введение слоя правил бизнеса решает проблему информационного взаимодействия распределенных пользователей ITSGIS. Трехслойная архитектура ITSGIS обеспечивает логическую целостность системы, объединяющей несколько баз данных и несколько приложений. Функционирование сервера приложений регламентируется стандартом визуализации и дислокации геообъектов на соответствующих тематических слоях электронной карты ITSGIS. Основными документами, регламентирующими процесс сертификации визуализации и дислокации геообъектов, являются Стандарты ITSGIS, разработанные на основе ГОСТов РФ, руководства по сертификации и надзору за визуализацией многотипных геообъектов, применяемые независимой инспекцией при оценке и контроле качества функционирования ITSGIS. В документах собраны типовые протоколы оценки функций системы качества, применяемые при обследовании серийного производства электронных карт с тематическими слоями. Каждый из Стандартов ITSGIS описывает сложноорганизованную предикатную функцию, выполнение которой определяется комплексом условий различного характера. Построены модели Стандартов геообъектов ITSGIS, Стандарта ITSGIS по качеству функционала и комплексной дислокации геообъектов, модели плагина интеллектуального контроля качества производства тематических слоев электронной карты ITSGIS.
Бесплатно
Математическая модель тепловых процессов и методика исследования теплоотдачи в пористом цилиндре
Статья научная
Построена аналитическая модель тепловых процессов в пористом цилиндре, нагреваемом внешним источником энергии. Адекватность построенной модели проверена расчетами теплового состояния пористых цилиндров разной длины при нескольких расходах теплоносителя. Показано, что для фиксированного расхода теплоносителя существует предельная длина пористого тела, превышение которой не приводит к росту тепловой нагрузки, воспринимаемой теплоносителем. Предложена методика оценки коэффициентов критериальных уравнений теплоотдачи в пористом теле, основанная на построенной аналитической модели тепловых процессов в пористом теле. На конкретном примере показана удовлетворительная устойчивость модели к погрешностям исходных данных и сходимость получаемых с помощью предложенной методики результатов исследования теплоотдачи к их истинным значениям.
Бесплатно
Математическая модель устройств на базе напряженных магнитоанизотропных структур
Статья научная
Рассматривается математическая модель устройств на базе напряженных магнитоанизотропных структур (НМАС). При этом физическая модель НМАС представлена в виде четверти кольца в электромагнитном поле при силовом воздействии на него, которая описывается системой дифференциальных уравнений теорий электромагнитного поля, ферромагнетизма и упругости в полярных координатах. Магнитная цепь устройств описывается системой алгебраических уравнений. Совместное решение системы дифференциальных и алгебраических уравнений позволяет определить электрические и магнитные параметры устройств на базе НМАС, а так же построить выходную статическую характеристику.
Бесплатно
Математическая модель формирования видеоданных, получаемых с использованием сканирующей съемки
Статья научная
Рассматривается вопросы формирования видеоданных, получаемых при сканирующей съемке сцены с помощью ПЗС матриц, работающих в режиме временной задержки и накопления. Построены точная и упрощенная математические модели возникновения смаза изображений при указанном виде съемки. Показаны области применимости предложенных моделей.
Бесплатно
Математическая модель щеточного уплотнения
Статья научная
В данной статье рассмотрена математическая модель щеточного уплотнения, проведен анализ его теплового состояния.
Бесплатно
Математическая теория магнитной коагуляции ферромагнитных частиц в слабозагрязненных сточных водах
Статья научная
Разработана математическая модель сближения феррочастиц в магнитном поле. Наличие отталкивающих сил между намагниченными частицами в поперечном направлении к магнитным линиям и несущественное время соединения пар частиц в продольном направлении к ним по сравнению с диффузионно-броуновским механизмом сближения приводит к отличию кинетики магнитной коагуляции от теории Смолуховского. Предложена математическая модель вероятности дисперсного распределения частиц (агрегатов), основанная на принципе объединения пар соседних частиц вдоль магнитных линий. Получено статистическое инвариантное уравнение для законов распределения дисперсности механической примеси при коагуляции.
Бесплатно
Математические аспекты и средства автоматизации контроля и диагностики авионики воздушных судов
Статья научная
Статья посвящена актуальной проблеме математического и технического обеспечения процессов производства и эксплуатации аэрокосмической техники на основе новейших научных разработок, унифицированных контрольно-измерительных комплексов и графической программной среды Lab VIEW. Представлены технические данные и выполняемые функции основных модулей системы, характеристики и варианты исполнения и комплектации для решения различных научно-технических и производственных задач.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассмотрены математические методы анализа графической информации для телекоммуникационной системы, модуль анализа и автоматической оценки графических данных. Модуль оценки выполнен в виде JavaApplet на базе языка программирования Java. Приложение отличает кроссплатформенность, компактность, интуитивно понятный интерфейс, выполненный по аналогии с наиболее распространенными САПР-системами.
Бесплатно
Математические модели динамических изображений на базе гиперкомплексных алгебр
Статья научная
В работе рассмотрены модели изображений динамических трехмерных групповых точечных объек- тов (ГТО) в виде пучка бикватернионных векторов. Рассмотрено линейное пространство биква- тернионных пучков. Введены скалярное произведение и евклидовое пространство, а также гиль- бертово пространство контурных сигналов динамических трехмерных изображений. Рассмотрен изоморфизм алгебры бикватернионов и алгебры комплексных матриц специального вида четвер- того порядка. Рассмотрены лоренцевы вращения в пространстве-времени в бикватернионной модели. На основе неприводимых представлений ортогональной группы вводятся базисные фун- кции для спектрального анализа бикватернионных сигналов
Бесплатно
Математические модели дрейфа функциональных параметров электронных изделий
Статья научная
Разработаны математические модели дрейфа функциональных параметров электронных изделий в условиях комплексного воздействия возмущающих факторов среды эксплуатации. Предложено характеризовать индивидуальный функциональный параметр набором характеристических показателей {B, W0, qi} кинетической модели дрейфа функциональных параметров электронных изделий. Разработана методика определения характеристических показателей физико-математической модели дрейфа функциональных параметров и оптимизации режимов ускоренных испытаний.
Бесплатно
Статья научная
В статье проведено исследование особенностей методов, применяемых для контроля и диагностики технического состояния бортовых электрических систем летательных аппаратов на примере аналитических, табличных и логических моделей. Выделены достоинства и недостатки этих моделей. По результатам анализа установлено, что в современных условиях интеллектуализации бортовых электрических систем, а в частности систем электроснабжения и формирования единого информационного пространства целесообразно использовать комплексную контрольно-диагностическую систему.
Бесплатно
Математические модели траекторий движения узлов машин с микрошероховатыми составляющими среды
Статья научная
Предложены математические модели, позволяющие эффективно описывать и рассчитывать траектории движения машин с микрошероховатыми составляющими среды.
Бесплатно
Статья научная
На основе закона гомологических рядов Н.И. Вавилова разработан математико-статистический подход к классификации элементов признаков растений, формально выраженных в виде значений частот интегрального показателя системы сжатых отображений (Ип ССО). Установлены общие закономерности частот, характеризующих числовые значения Ип ССО. Данные характеристики набора показателей отображают внутривидовое разнообразие, вызванное различными условиями произрастания представителей одного вида. При последовательном упорядочивании средних значений показателя наблюдаются видоспецифичные изменения распределения частот. На примере трех видов житняка показана перспективность данного метода для изучения внутривидовой и межвидовой изменчивости фенотипических признаков.
Бесплатно
Математический метод определения зерновых характеристик сыпучих материалов
Статья научная
В статье дана математическая модель описания зерновых характеристик сыпучих строительных материалов. Предложены формулы для определения удельной поверхности числа частиц в едини- це массы и пористости. Правильность расчетов подтверждается практикой их использования в лабораторных условиях.
Бесплатно
