Математика, механика, информатика. Рубрика в журнале - Сибирский аэрокосмический журнал
Расчет композитных цилиндрических оболочек с применением многосеточных элементов
Статья научная
Предложена процедура расчета трехмерных упругих композитных цилиндрических оболочек с различными коэффициентами наполнения, которая сводится к построению дискретных моделей, состоящих из криволинейных сложных многосеточных конечных элементов. В основе построения таких элементов лежат криволинейные двухсеточные конечные элементы. Двухсеточные и сложные многосеточные элементы проектируются на основе базовых конечно-элементных моделей композитных оболочек, которые учитывают их неоднородную структуру и имеют высокую размерность. Показаны процедуры построения в локальных декартовых системах координат криволинейных двухсеточных и сложных многосеточных элементов. Поля перемещений аппроксимируются известными степенными полиномами различных порядков, напряженное состояние описывается уравнениями трехмерной задачи теории упругости (без введения упрощающих гипотез о характере распределения полей перемещений, деформаций и напряжении). Аппроксимирующие полиномы и уравнения трехмерной задачи упругости записываются в локальных декартовых системах координат. Достоинства предлагаемых элементов состоят в том, что они описывают трехмерное напряженное состояние в композитных оболочках, учитывают их неоднородные структуры, сложное закрепление и порождают многосеточные дискретные модели с малым числом узловых неизвестных. Размерности многосеточных дискретных моделей оболочек на несколько порядков меньше размерностей базовых моделей. Временные затраты реализации метода конечных элементов (МКЭ) на ЭВМ для многосеточных дискретных моделей композитных оболочек существенно меньше, чем для базовых моделей. Предложен сложный многосеточный элемент 3-го порядка для расчета композитных цилиндрических оболочек. Приведен пример расчета по МКЭ консольной трехслойной оболочки с использованием сложных многосеточных элементов 3-го порядка. Результаты расчетов оболочки показывают высокую эффективность применения предложенных сложных элементов.
Бесплатно
Расчет надежности отказоустойчивых архитектур программного обеспечения
Статья научная
Рассмотрен вопрос повышения надежности программного обеспечения с помощью отказоустойчивых архитектур. Проведена оценка эффективности Ы-вариантного программирования и метода блоков восстановления при построении отказоустойчивого программного обеспечения, а также сравнительный анализ предложенных методов.
Бесплатно
Расчет параметров движения приводов механизма параллельной структуры
Статья научная
Выполнен расчет положения выходного звена в механизме параллельной кинематики. Создана компьютер- ная модель для анализа движения дельта-механизма. Получены данные о крайних положениях устройства па- раллельной структуры. Найдена система уравнений, описывающая зависимость координат выходного звена от обобщенных координат.
Бесплатно
Статья научная
Рассматривается угловое движение автоматического космического аппарата (КА), каждый виток которого состоит из двух участков: рабочего (в окрестности апогея), на котором КА решает целевую задачу, и дежурного, на котором выполняется коррекция орбиты с использованием электрореактивных двигателей и инерционных исполнительных органов, - маховиков. При этом для перехода в режимы коррекции орбиты или ориентации на рабочем участке совершаются программные развороты космического аппарата. С помощью математического моделирования проведено сравнение двух способов разворота КА, оптимальных по быстродействию, при различных начальных данных.
Бесплатно
Статья научная
Разработана математическая модель и проведены исследования влияния шероховатости опорных поверхностей на характеристики незамкнутого осевого гидростатического подшипника с дроссельной компенсацией расхода смазки. Показано влияние высоты и шага шероховатости на расходные и нагрузочные характеристики.
Бесплатно
Статья научная
Предложен методический подход к оценке коэффициентов запаса для конструкций с развивающейся усталостной трещиной, получены расчетные и экспериментальные оценки коэффициентов запаса для образцов оболо-чечных элементов конструкций.
Бесплатно
Расчетное исследование влияния режимных параметров на теплообмен в алюминиевом электролизере
Статья научная
Иредлоэюена математическая модель теплового состояния ванны электролизера, в которой температурное поле футеровки и расплава определяется согласно стационарному двумерному уравнению теплопроводности с учетом ортотропии среды. Выполнен численный эксперимент, в результате которого определено влияние на тех-нологические параметры электролизера воздушных прослоек меэюду иортовым илоком и стальным коэюухом.
Бесплатно
Реализация интерпретатора с задержанным вычислением
Статья научная
Рассматривается один из способов оптимизации работы алгоритмов посредством интерпретатора с задержанным вычислением. Делается попытка реализовать алгоритм работы такого интерпретатора на базе расширенного функционального языка ЛИСП. Показывается значение задержанных вычислений для адаптации процедуры.
Бесплатно
Статья научная
Темой данной работы является раскрытие информации о практическом внедрении разрабатываемой системы автоматизации процессов технического обслуживания и ремонта оборудования средств автоматизации на энергетическом предприятии города Норильск. Результатом работы системы является оптимизация бизнес-процессов ТОиР цеха тепловой автоматики и измерений с целью сокращения времени для принятия управленческих решений и повышения их качества. Определяются требования к системе, показываются решаемые задачи, детально описывается конфигурация, состав и взаимодействие подсистем, сетевых устройств, разработанный интерфейс и способы доступа к данным. По результатам реализации функционала системы, можно увидеть и оценить ее возможности, экономическую целесообразность и возможные направления дальнейшего развития.
Бесплатно
Реализация механизма разнесенного приема в гибридной сети беспроводной передачи информации
Статья обзорная
Рассматриваются возможности реализации алгоритмов разнесенного приема в гибридных сетях беспроводной передачи информации. В основе алгоритмов разнесенного приема лежит тот факт, что при решении задач оптимальной обработки полей их корреляционные характеристики являются определяющими для описания как гауссовских, так и стохастических полей произвольного вида.
Бесплатно
Реализация механизмов наследования для обеспечения ретроспективного OLAP-анализа
Статья научная
Описан подход к обеспечению возможности ретроспективного OLAP-анализа путем реализации механиз- мов наследования для аналитических измерений многомерных OLAP-кубов. Предлагаемый подход основан на использовании полей периода действия, журналов изменений и ретроспективных представлений.
Бесплатно
Реализация модуля поиска информации на основе использования мультилингвистических тезаурусов
Статья научная
Предложен модуль поиска, ранжирования и определения уровня релевантности документов путем использования метапоисковых мультилингвистических алгоритмов обработки информации и управления.
Бесплатно
Реализация нейросетевого контроллера для управления организационно-технологическим комплексом
Статья научная
Рассматривается разработка нейросетевого контроллера системы управленияпроцессом уплотнения асфальтобетонной смеси. Приводится реализация нейросетевого контроллера в программной системе MATLAB/ Simulink и результаты моделирования.
Бесплатно
Результаты вычислительных экспериментов при математическом моделировании водных экосистем
Статья обзорная
Рассмотрены точечная имитационная и одномерная математические модели водных экосистем. Модели предназначены для изучения экосистем плесов Красноярского водохранилища и отдельных участков реки Енисея. Приведены результаты вычислительных экспериментов
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследования качества оконтуривания для трех алгоритмов (Marr-Hildreth, ISEF и Canny), полученные с помощью комплексного метода, предложенного в работе Boaventura и Gonzaga. Исследования проводились в среде программно-алгоритмического комплекса стохастического моделирования «КИМ СП». Дано краткое описание возможностей программно-алгоритмического комплекса, приведена его обобщённая структурная схема, а также показано формирование последовательности структур морфологий эталонных пространственно-временных сигналов (ЭПВС) и их растровых изображений. В ходе получения и обобщения результатов численных экспериментов были использованы методы и подходы статистического моделирования, а эталонные изображения были аппроксимированы двумерным точечным потоком восстановления. Оценки эффективности оконтуривания для трех исследуемых алгоритмов (Marr-Hildreth, ISEF и Canny) получены при различных уровнях аддитивного шума. Шум формировался датчиком случайных чисел с распределением, близким к нормальному распределению. В качестве критерия отношения сигнал/шум принималось отношение энергии сигнала к дисперсии шума. Анализ эффективности алгоритмов проводился на основе морфологий эталонных изображений ЭПВС типа A и F. Результаты исследований представлены в виде совокупности оценок обобщённого показателя качества, оценок вероятностей правильного обнаружения и пропуска контуров, а также вероятности ложной тревоги в зависимости от отношения сигнал/шум. Вычисление вероятностных оценок отдельных составляющих обобщенного критерия качества связано, прежде всего, с разной значимостью этих составляющих в таких прикладных областях, как космонавтика, навигация, геология, дефектоскопия и др. Сопоставление полученных результатов для трех алгоритмов оконтуривания и двух типов морфологий позволило не только дать объективную оценку эффективности применения комплексного метода для сравнения качества алгоритмов поиска и локализации границ, но и сформировать рекомендации по выбору в конкретной прикладной задаче того или иного алгоритма, в зависимости от уровня шума и типа морфологии, лежащей в основе построения изображения.
Бесплатно
Реконструкция трехмерной модели объекта на основе стереопары при решении задач 3D-моделирования
Статья научная
Предложен алгоритм построения трехмерной модели сцены по стереоснимкам. Алгоритм состоит из конечного числа шагов. На первом этапе выполняется поиск соответствующих точек. На втором этапе производится вычисление их трехмерных координат. Третий этап подразумевает выполнение триангуляции для полученного облака точек. На основе предложенного алгоритма реализован программный продукт.
Бесплатно
Решение вариационной задачи по выбору оптимальной формы сжатого стержня
Статья научная
Представлено решение задачи о выборе закона изменения поперечного сечения стержня, обеспечивающего восприятие максимальной сжимающей силы при заданном объеме материала.
Бесплатно
Решение геофильтрационных задач средствами математического моделирования
Статья научная
Рассматривается составление математической модели двухфазной фильтрации, учитывающей двиэюение углеводородных загрязнителей и воздуха в грунте. Модель включает в сеия систему уравнении в частных произ-водных с дополнительными условиями. В число дифференциальных уравнении входит уравнение баланса массы в элементе пористой среды - уравнение неразрывности, а такэюе дифференциальные уравнения двиэюения. Цля замыкания системы вводятся уравнения состояния рассматриваемого загрязнителя и среды. Начальные и граничные условия соответствуют фильтрационному процессу, начиная с поверхности грунта и начальной стадии разлива загрязнителя.
Бесплатно
Решение задач Коши для системы уравнений, описывающей одномерный поток гранулированного материала
Статья научная
Получено решение задачи Коши для системы уравнений, описывающей одномерный поток гранулированного материала, с использованием законов сохранения специального вида.
Бесплатно
Статья научная
При современном уровне развития компьютерных систем и их взаимосвязей задачи обеспечения информационной безопасности становятся все более актуальными. Автоматизация проектирования детекторов спама, атак на компьютерные сети способна повысить скорость реагирования на вновь возникающие угрозы. Нейронные сети являются одним из наиболее часто применяемых для этих целей подходов, однако их создание является сложной интеллектуальной процедурой. Качество получаемых решений может быть повышено за счет создания ансамблей нейронных сетей. Поэтому автоматизация проектирования ансамблей нейронных сетей при помощи эволюционных алгоритмов способна освободить экспертов в области компьютерной безопасности от необходимости разработки алгоритмического ядра и избежать высоких требований к квалификации конечных пользователей. Однако эффективность применения эволюционных алгоритмов существенно зависит от выбора их настроек, что является сложной задачей даже для специалистов в области эволюционного моделирования. Поэтому для автоматизации настройки эволюционных методов используется самоконфигурация в ходе работы алгоритма. Предлагается использовать самоконфигурируемый алгоритм генетического программирования для создания символьного выражения, учитывающего решения отдельных нейронных сетей из предварительного пула, содержащего 20 нейронных сетей, заранее автоматически сгенерированных при помощи самоконфигурируемого алгоритма генетического программирования. Тестирование предлагаемых алгоритмов выполнялось на репрезентативном множестве тестовых задач и показало высокую эффективность автоматического генерирования ансамблей нейронных сетей на основе самоконфигурируемых эволюционных алгоритмов. Эффективность разработанного подхода была оценена на двух задачах из области компьютерной безопасности, таких как обнаружение спама и выявление PROBE-атак. Проведенное сравнение с альтернативными подходами показало, что рассматриваемый в данной статье метод способен эффективно решать задачи, стоящие перед экспертами в области безопасности компьютерных систем.
Бесплатно
