Статьи журнала - Известия Самарского научного центра Российской академии наук
Все статьи: 9141
Модели систем квазипериодических процессов на основе цилиндрических и круговых изображений
Статья научная
Поведение объектов во многих практических ситуациях имеет квазипериодический характер - наличие заметной периодичности со случайными вариациями квазипериодов. Например, шум и вибрация авиационного двигателя, гидроагрегата, сезонные и суточные колебания температуры атмосферы и т.д. При этом у объекта может быть несколько параметров, поэтому объект описывается системой нескольких временных рядов, то есть нескольких случайных процессов. Возникающие задачи мониторинга (оценивания состояния объекта и его прогноз) требуют задания модели такой системы процессов и ее идентификации для конкретного объекта по результатам его наблюдений. В данной работе для представления квазипериодического процесса применяется авторегрессионная модель в виде разверток нескольких цилиндрических или круговых изображений по спирали. Сначала моделируются «стандартные» независимые между собой процессы с нулевым средним и единичной дисперсией и заданными корреляциями внутри периодов и между ними. Заданные дисперсии и корреляции процессов системы достигаются соответствующим линейным преобразованием системы стандартных процессов. Выбирая значения небольшого количества параметров этой модели, можно описывать и имитировать широкий класс систем квазипериодических процессов с учетом корреляций внутри квазипериодов, между ними и между процессами системы. Рассматривается задача идентификации модели, то есть определения значений ее параметров, при которых она в определенном смысле наилучшим образом соответствует реально наблюдаемому процессу. Эта задача решается с помощью псевдоградиентной адаптивной процедуры, которая осуществляет рекуррентную настройку параметров модели в порядке поступления наблюдений реального процесса. Эта процедура сходится к точным значениям параметров в случае однородных временных рядов, а в случае неоднородных оценивает изменяющиеся со временем параметры. Преимуществом этой процедуры является возможность функционирования в реальном времени с небольшими вычислительными затратами. Приведены примеры имитации систем временных рядов.
Бесплатно
Модели случайных полей на поверхностях
Статья научная
Предложен ряд моделей случайных полей на поверхностях, что может быть использовано для математического моделирования различных характеристик, определённых на поверхностях. Например, изображений Земли, рельефа и гравитационного поля планет и т.д.
Бесплатно
Статья научная
На основании многолетних данных по динамике численности жужелиц Баргузинского хребта по- строены компьютерные модели - фазовые портреты динамики плотности популяций отдельных видов. На примере показательного вида, жужелицы Carabus оdoratus, рассматриваются структура фазового портрета, оценивается состояние локальных популяций и качество их местообитаний.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается моделирование границ зерен и тела зерна созданием в образце жесткого каркаса сварными швами. Проведено исследование влияния «жесткого» каркаса в виде сварного шва (границы зерен) на деформирование «мягкой» матрицы (тела зерна) поликристаллического материала при низких температурах. Экспериментальная проверка предложенной модели выполнена при изгибе образцов в упругой области деформирования материала в условиях низких температур. Показано, что «жесткий» каркас из границ зерен действительно может создать перенапряженные участки в металлических конструкциях при низких температурах из-за разницы коэффициента теплового расширения границ зерен и тела зерна.
Бесплатно
Моделирование ГПУ-циркония методом молекулярной динамики
Статья научная
Работа направлена на изучение радиационного повреждения ГПУ-Zr методом молекулярной динамики. Проводится расчет энергии формирования точечных дефектов, а также пороговой энергии смещения. Моделируется каскад атомных смещений при различных температурах, энергиях и потенциалах межатомного взаимодействия. Полученные результаты сопоставляются с имеющимися литературными данными.
Бесплатно
Моделирование абразивных зерен с учетом их кристалломорфологических особенностей
Статья научная
Достигнуты значительные успехи для размерных, геометрических и морфологических (совокупно морфометрических) характеристик благодаря использованию компьютерно-цифровой обработке изображений. Разработка новых, ориентированных на современные технические средства получения исходных данных, высокоинформативных методических средств диагностики и оценивания характеристик алмазных порошков и порошков других сверхтвердых материалов (СТМ) является важной и актуальной научно-прикладной задачей.
Бесплатно
Моделирование антропогенного эвтрофирования прибрежной акватории г. Тольятти
Статья научная
Представлены результаты натурных и модельных исследований антропогенного эвтрофирования Куйбышевского водохранилища в районе сброса ливневых вод г. Тольятти. Проведена оценка масштабов зон биогенного загрязнения и динамики роста фитопланктонного сообщества. Установлено, что под влиянием источника сброса в прибрежной акватории формируется очаг антропогенного загрязнения, который способствует усилению «цветения» воды в зонах рекреации.
Бесплатно
Статья научная
Проведено молекулярно-динамическое моделирование прохождения каскадов атомных смещений через гелиевые пузырьки небольших размеров (до 1 нм в диаметре) в матрице ОЦК-железа. Моделирование проведено для энергий ПВА от 1 до 30 кэВ. Модель базируется на многочастичном взаимодействии для железа и парных взаимодействиях He-He и He-Fe. Получены качественные и количественные оценки изменения размеров и состава (отношения He/V) гелиевых пузырьков. Показано, что такие пузырьки склонны к частичному растворению при прохождении каскада смещений.
Бесплатно
Моделирование взаимодействия оптического излучения с многократно рассеивающими средами
Статья научная
Построена математическая модель взаимодействия оптического излучения с многократно рассеивающей средой, учитывающая ее структурную неоднородность, спектральные свойства и эффекты флуоресценции. Развитая модель реализована для фазовой функции Хени-Гринштейна. Найдено приближенное решение уравнения переноса, основанное на разложении диффузного и флуоресцентного потоков излучения в ряд по малому параметру. Исследовано применимость приближения сферических гармоник первого порядка к описанию взаимодействия оптического излучения с рассеивающими флуоресцирующими средами. Проведен сравнительный анализ результатов приближенных моделей и показано соответствие расчетных характеристик результатам физического эксперимента.
Бесплатно
Моделирование взаимодействия участников банковской системы с учетом рисков
Статья научная
В данной статье рассмотрена математическая модель взаимодействия некоторых участников банковской системы: вкладчиков, банков и агентства по страхованию вкладов, проведен анализ ее современного состояния и перспектив развития.
Бесплатно
Статья научная
Разработана методика моделирования виброакустических характеристик трубопровода, нагруженного пульсирующим потоком рабочей среды, с использованием современной системы инженерных расчётов ANSYS, базирующейся на методе конечных элементов. Проведены расчёты вибропараметров трубопровода коленообразной формы для двух различных случаев динамической нагрузки присоединённой гидравлической цепи.
Бесплатно
Статья научная
Разработано методическое и программное обеспечение для имитационного моделирования влияния отказов бортовых систем космических аппаратов дистанционного зондирования Земли на показатели оперативности передачи видеоинформации на наземные пункты приёма.
Бесплатно
Моделирование влияния подвижных агентов на развитие эпидемий в сетях "геометрического" вида
Статья научная
Рассматриваются некоторые аспекты построения и использования имитационных моделей распространения эпидемий в сетях «геометрического» вида с подвижными узлами.
Бесплатно
Моделирование волновых процессов в механике структурно ориентированных взаимодействий твердых тел
Статья научная
В работе рассмотрена модель волновых функций беговых дорожек бурового горнорудного доло- та, с помощью которой получены оптимальные начальные значения кольцевых и диаметральных зазоров структурно упорядоченной сборки, при которых расчетный ресурс изделия увеличива- ется в несколько раз.
Бесплатно
Моделирование волочения круглых профилей через вращаемую волоку
Статья научная
Приведены результаты компьютерного моделирования процесса волочения круглых профилей из алюминиевого сплава 2024 через неподвижные и вращаемые волоки с помощью метода конечных элементов в программном комплексе DEFORM-3D. Рассмотрено напряжение трения и скорость движения заготовки в канале вращающейся волоки. Получены графики изменения усилия протягивания, распределения нормальных и касательных напряжений на границе контакта заготовка - волока, касательных напряжений, действующих в поперечных сечениях протянутого участка изделия. Дан анализ полученных результатов исследования методом сравнения.
Бесплатно
Моделирование временных рядов в задаче расчета баланса производственных мощностей
Статья научная
В этой статье сформулированы основные принципы построения автоматизированной системы для балансировки производственных мощностей крупных промышленных предприятий. Кроме того, представлен подход прогнозирования временных рядов в задаче балансировки мощности.
Бесплатно
Моделирование гидрохимического стока горных рек. 1. Сток минеральных соединений азота
Статья научная
На примере 34 средних и малых рек Алтае-Саянской горной страны с помощью системно-аналитического моделирования разработаны три универсальные математические модели сезонной и многолетней динамики стока минеральных соединений азота (NO2-, NO3-, NH4+). Для учета ландшафтной структуры речных бассейнов выделены 13 типологических групп геосистем. Рассчитаны вклады каждой группы и пашни в соответствующий гидрохимический сток для четырех гидрологических сезонов года.
Бесплатно
Моделирование гидрохимического стока горных рек. 2.Оценка качества моделей стока минерального азота
Статья научная
Оценено качество математических моделей стока различных минеральных соединений азота (NO2-, NO3-, NH4+) на примере 34 рек Алтае-Саянской горной страны. Определена чувствительность моделей к естественным вариациям факторов среды. Осуществлен полный компонентный анализ дисперсии их невязки. Рассчитанный коэффициент Нэша-Сатклиффа NSE=0,66 отвечает хорошему качеству моделей, что позволяет рассчитывать сезонную и многолетнюю динамику гидрохимического стока для различных рек Алтае-Саянской горной страны, в том числе при ограниченной гидрометеорологической и гидрохимической информации по речным бассейнам.
Бесплатно
Моделирование гравитационного поля сложной конфигурации
Статья научная
В данной статье рассмотрен способ моделирования гравитационного поля сложной конфигурации барицентрическим методом на примере астероида Эрос 433, проведен сравнительный анализ результатов, полученных в рамках предлагаемой модели и результатов полученных при разложении гравитационного потенциала по сферическим функциям.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты исследования движения параллельного микроманипулятора с пьезоэлектрическими приводами. Моделирование проведено с использованием пакета прикладных программ Matlab/Simulink, при этом определяющим является процесс реализации задаваемого движения манипулятора в зависимости от вида решаемых задач, что позволяет определить связь деформаций управляющих биморфов с рабочей платформой манипулятора. Управление этим процессом осуществляется с помощью деформации пьезобиморфов по заданному закону.
Бесплатно
