Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9256
Математическое моделирование застывающей парафиновой нефти при транспортировке по трубам
Статья научная
Обозначена проблема, связанная с оценкой времени сдвига застывшей парафиновой нефти в трубопроводе, дана математическая модель, описывающая полученные экспериментальные данные по распространению волны давления по трубопроводу при мгновенном приложении сдвигового давления к начальному сечению трубопровода. Приведена идентификация объектов (участков трубопровода между контрольными сечениями) по входному и выходному сигналам, позволяющая вычислить затухание волны давления по длине трубопровода.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается применение математических моделей компонентного, кластерного анализов, теории распознавания образов, декомпозиционных методов моделирования для решения задачи предварительного электрохимического экспресс-анализа металлических сплавов.
Бесплатно
Статья научная
Импульсное зондирование применяется для исследования физико химических свойств сред и объектов. Импульсные сигналы, взаимодействующие с контролируемой средой или объектом неисчерпаемы по своим информационным и технологическим возможностям. Любая среда или объект, в которых распространяется и с которыми взаимодействует импульс, характеризуется комплексным волновым вектором, компоненты которого определяются их свойствами. В работе с общих позиций, математически описывается энергетическое поле, созданное излучающим импульсом при распространении его в однородной поглощающей среде. Дается трехмерное математическое описание процесса распространения направленных импульсных сигналов, распространяющихся в поглощающих средах. Изменение амплитуды и спектрального состава зондирующего импульса, прошедшего через исследуемую среду дает диагностическую или прогнозирующую информацию о среде. Разработан алгоритм и приведены примеры расчета распространения электромагнитного импульса в пассивной поглощающей среде, иллюстрирующие искажение формы импульса, пришедшего в заданную точку пространства.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель затвердевания стальных слитков большого сечения при полунепрерывном литье на наклонной машине полунепрерывного литья заготовок. Результаты расчёта сопоставлены с экспериментальными данными. Приведены данные по качеству слитков.
Бесплатно
Статья научная
Выполнено компьютерное моделирование изменения прочностных характеристик микролегированных сталей на основе метода конечных элементов и нейронных сетей. Проанализировано влияние химических элементов и технологических параметров термомеханической обработки на механические свойства трубной стали в интервале толщин 15-25 мм.
Бесплатно
Математическое моделирование испаряемости нефти и нефтепродуктов при их аварийных разливах
Статья научная
Выполнен анализ ряда методов расчета испарения нефти и нефтепродуктов. Предложен метод расчета испарения с учетом процесса дифференциального испарения при изменении состава жидкой фазы. Обсуждены опытные и расчетные данные по испарению многокомпонентной смеси органических веществ.
Бесплатно
Математическое моделирование многокомпонентных перемещений и оптический метод их измерения
Статья научная
В статье даны основы оптических измерений информативных составляющих сложных перемещений подвижных объектов на основе метода многомерных тестовых объектов. Дана концепция векторной многокомпонентной физической величины, которая представляет собой новый взгляд на векторные величины в целом и на величины, характеризующие перемещения и деформации механических систем и других механических объектов, в частности. Приведенный в работе аппарат формального построения моделей многокомпонентных перемещений позволяет автоматически включить встраивание в них информативных составляющих многокомпонентных многомерных тестов, что делает процедуру реализации метода измерения логически завершенной.
Бесплатно
Математическое моделирование нагрева порошкового композиционного материала в плазменной струе
Статья научная
Решена задача Стефана для случая плавления двухслойной композиционной частицы при её транспортировке в плазменной струе струйного плазмотрона. Установлен диапазон параметров, обеспечивающий проплавление плакирующей оболочки и разогрев т вёрдого ядра частиц.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель процесса нагрева и охлаждения тонкоплёночного полимера при циклическом нанесении на его поверхность вакуумного ионно-плазменного наноструктурного покрытия. Получены условия и разработаны рекомендации стабилизации температурного цикла напыления на изделия, расположенные на вращающемся технологическом приспособлении в вакуумной камере. Результаты работы использованы для разработки технологии получения тонкоплёночных гибких электронагревателей с наноструктурным резистивным слоем для системы активного терморегулирования бортовой аппаратурой космических аппаратов.
Бесплатно
Математическое моделирование операций финишной обработки
Статья научная
Рассмотрены особенности математического моделирования финишных операций механической обработки авиационных деталей. Также представлены зависимости, отражающие влияние факторов эластичного шлифования на физические показатели процесса резания и качество поверхности изделия.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель определения остаточных напряжений при наращивании плазменных покрытий, учитывающая напряжения, возникающие при охлаждении материала от окончательной температуры до температуры окружающей среды; напряжения, возникающие при снятии закрепляющего приспособления и напряжения, существовавшие в подложке до начала напыления. Разработанные математические модели адаптированы для наиболее часто встречаемых случаев закрепления основы, применяемых в практике нанесения покрытий. Проведены экспериментальные исследования остаточных напряжений, которые показали хорошую сходимость со значениями остаточных напряжений, полученными теоретическим путем.
Бесплатно
Статья научная
В этой статье предлагается модифицированный полулагражевый численный метод предыдущей опубликованной работы автора и рассматривается его применение к задачам поглощения более сильной ударной волной более слабой ударной волны. Известно, что одним из недостатков методов типа Эйлера с высоким разрешением для точного разрешения масштабов плавного потока и одновременным выявлением разрывов является численная вязкость на ударных волнах. При проходе ударной волны параметры потока резко изменяются на расстоянии, равном длине свободного пробега молекулы газа, что значительно меньше размера ячейки расчетной сетки. Из-за численной вязкости вышеупомянутые методы типа Эйлера растягивают изменение параметров ударной волны на несколько ячеек сетки. Поэтому в предыдущих работах автора был предложен полулагранжев метод Годунова без численной вязкости для ударных волн. В этом методе решаются одномерные уравнения Эйлера, но они разбиваются на части, описывающие конвекцию и акустические процессы отдельно с соответствующими разными шагами по времени. При этом дополнительно используется итерационный точный решатель Годунова, поскольку инварианты Римана не сохраняются для умеренных и сильных скачков в идеальном газе. Данный итерационный решатель определяет точность предлагаемого метода для разрывов потока. В расчетах использовалось условие завершения итераций при достижении разницы давлений между текущей и предыдущей итерациями менее 10-5. Предлагаемый здесь метод относится к группе методов частиц в ячейке - particle-in-cell (PIC). Насколько известно автору, на момент выхода его первой статьи в 2011 г., посвященной данному методу, подобных численных схем PIC, использующих итерационный точный решатель Годунова, не существовало. В ударных волнах для предложенного метода свойства течения изменяются мгновенно (с точностью, зависящей от размера ячейки сетки). В предыдущей работе автора от 2024 г. была предложена единая формула распределения плотности для волны разрежения, в то время, как в статье автора 2022 г. использовался линейный закон распределения параметров течения при моделировании задачи Шу и Ошера с целью снижения паразитных колебаний и нелинейный закон, полученный из инвариантов Римана, для остальных тестовых задач. В данной работе предлагается дальнейшее развитие численной схемы метода, описанного в предыдущей статье автора 2024 г., а именно очередная модификация метода для моделирования сильных ударных волн и его применение для задачи поглощения более сильной ударной волной более слабой ударной волны. Результаты численного анализа для двух тестовых задач сравниваются с данными статьи автора от 2022 г. и с результатами схемы Total Variation Deminishing (TVD), предложенной Хартеном. К сожалению, получение точных решений для рассмотренных задач затруднительно.
Бесплатно
Статья научная
Современные системы автоматизированного регулирования централизованных маслостанций, применяемые для смазки трущихся частей мельниц различного типа, предоставили новые возможности для разработки «интеллектуальных» систем измерения уровня загрузки мельниц. Представлены численные расчёты процесса автоматизированной системы маслосмазки в условиях измерения уровня загрузки мельницы.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса замачивания кукурузного сырья
Статья научная
Представлены результаты исследований процесса замачивания и экстрагирования растворимых веществ из кукурузного зерна в условиях промышленного производства. Разработано математическое описание массопереноса растворимых компонентов из твердого тела в жидкость в процессе замачивания кукурузного зерна. Представлены результаты расчета процесса замачивания и экстрагирования растворимых веществ из кукурузного зерна.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса литья деталей газотурбинных двигателей
Статья научная
Рассматривается применение компьютерного моделирования к процессу изготовления отливок деталей машин методом литья по выплавляемым моделям (ЛВМ). Построена математическая модель, описывающая процессы заливки расплава в керамическую форму с последующим его затвердеванием. При помощи термометрирования реального производственного эксперимента проведена верификация полученной модели.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса нагрева напыляемых частиц в плазменном потоке
Статья научная
Представлены результаты математического моделирования нагрева частиц плазменным потоком при их движении от среза сопла плазмотрона до напыляемой поверхности. Полученные соотношения использованы для определения температуры нагрева и степени проплавления напыляемых частиц различного диаметра, движущихся по различным траекториям. Исследованиями установлено, что термическое состояние частиц различного диаметра отличается существенно. На расчетном режиме частицы малого диаметра прогреваются до температуры испарения, а 60 и 80-микронные частицы не достигают температуры плавления.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса получения цилиндрических спаев стекла с металлом
Статья научная
В статье предлагается математическая модель для определения параметров технологического режима изготовления длинных стеклометаллокомпозитных стержней. При постановке задача разделяется на две: стационарного течения вязкой жидкости по трубе круглого сечения и определения термических напряжений и деформаций в экспериментальном образце стеклометаллокомпозита в процессе остывания.
Бесплатно
Статья научная
Строится дискретная динамическая математическая модель процесса снабжения предприятия, включающая процесс закупки, складирования и передачи в производство сырья, материалов и комплектующих. Модель строится на основе структуры бухгалтерского учета, что позволяет легко идентифицировать параметры модели и интерпретировать результаты моделирования. Приводится иллюстративный пример.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса сушки древесных отходов
Статья научная
В статье рассматриваются вопросы математического моделирования процесса влагоудаления, как при постоянном подводе тепла к высушиваемому материалу, так и при осциллирующем подводе теплоты. Приводится зависимость термоградиентного коэффициента от влажности и температуры.
Бесплатно
Математическое моделирование процесса формирования мезоструктурноупорядоченных плазменных покрытий
Статья научная
В статье рассмотрены особенности формирования структурны плазменных газотермических покрытий, получившей название мезоструктурноупорядоченной. Показано влияние этой структуры на обеспечение высоких эксплуатационных свойств при переменных механических и термических нагружениях поверхности. На основе математического моделирования процесса удара и последующего пластического деформирования напыляемой частицы получено аналитическое соотношение, устанавливающее связь степени деформации частицы и коэффициента ее объемной трансформации со скоростью частицы и механическими характеристиками для случая пластического упрочняемого материала.
Бесплатно
