Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9282
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
Математическое векторное моделирование пульсаций подачи жидкости шестеренным качающим узлом
Статья научная
В статье проводится анализ пульсаций подачи жидкости шестеренным насосом с использованием математического векторного моделирования. Предложена уточненная зависимость мгновенной теоретической производительности шестеренного качающего узла от угла поворота шестерни. Получены временные зависимости мгновенного расхода и их спектральные характеристики для авиационного топливного насоса.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается проблема астероидной опасности. Проведено исследование эволюции астероидов групп Аполлона, Амура и Атона. На основе данных об эволюции их орбит произведён отбор потенциально опасных астероидов. К найденным потенциально опасным астероидам применены методы для оценки величины вероятности столкновения с Землёй. Предложена модификация алгоритма выбора шага численного метода Эверхарта для интегрирования уравнений движения астероидов, имеющих тесные сближения с Землёй. Для отбора потенциально опасных астероидов применён метод быстрой оценки минимального расстояния между орбитами небесных тел. Для оценки величины вероятности столкновения астероидов с Землёй предложено два метода, позволяющие увеличить скорость и точность расчётов по сравнению с классическим методом Монте-Карло. Полученные результаты согласуются с данными Лаборатории реактивного движения NASA.
Бесплатно
Статья научная
При изучении условий формирования динамики подводного рельефа крупных водохранилищ наряду с особенностями морфологии котловины и характером обрушения берегов большое значение имеет оценка гидродинамической активности водных масс, которая связана с режимом регулирования стока. В данной работе на основе модельных экспериментов исследуется пространственная изменчивость донных отложений и неоднородность распределения фосфора в акватории приплотинного плеса Куйбышевского водохранилища.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрено математическое моделирование динамического поведения дизельгенераторной установки (ДГУ) с двухкаскадной системой подвески, включающей резиновые амортизационные опоры. Конструкция ДГУ моделируется в виде двухмассовой механической системы с упругими связями. Получены уравнения динамики в виде системы дифференциальных уравнений. Разработан алгоритм расчета динамических перемещений агрегата и рамы, а также программный комплекс, реализующий данный алгоритм. Представлены результаты численного исследования существующей конструкции ДГУ.
Бесплатно
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
