ivdon3@bk.ru
В работе описана роль моделей пониженного порядка (МПП) в проектировании и испытаниях МЭМС, отражены их преимущества по сравнению с полными моделями метода конечных элементов (МКЭ) для поведенческого моделирования динамических характеристик МЭМС в реальном времени и разносторонних исследований свойств полученных объектов. Приведена математическая интерпретация процедуры понижения порядка системы уравнений динамики посредством перехода от полной модели, представленной в форме уравнений в переменных состояния, к уравнениям в переменных состояния МПП. Представлены два равноценных алгоритма последующей работы с МПП в программе MatLab в целях моделирования динамики МЭМС и изучения временных и частотных свойств модели: путём конструирования схемы из готовых функциональных блоков Simulink и путём написания программы в M-файле на специальном языке программирования MatLab.
Ключевые слова: микроэлектромеханическая система, метод конечных элементов, поведенческое моделирование, модель пониженного порядка, ANSYS, MatLab
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящее время терморезисторы используются не только как элементы температурных датчиков, расходомеров, но и входят в состав пускорегулирующих комплексов. Применение маломощных терморезисторов в составе пусковых устройств, требует наличие промежуточной аппаратуры и различных компонентов, что значительно снижает надежность аппаратуры. Увеличение токов протекаемых, через пускорегулирующие устройства упрощает электрические схемы управления и регулирования. Для использования терморезисторов в цепях с большими токами необходимо использовать особые конструкции , с целью недопущения перегрева тела терморезистора. Увеличение размеров терморезистора приводит к изменение картины распределения тепловых полей внутри этого полупроводника. Внешняя форма и расположение компонентов внутри изделия должны учитывать данный фактор. Представлены расчетные соотношения, на основании критерия подобия позволяющие определить размеры и форму полупроводников в зависимости от величины температуры терморезистора
Ключевые слова: Терморезисторы большой мощности, терморезисторы коаксиального типа, плотность тока, удельные тепловыделения, критерии подобия, пусковой реостат, пусковой ток, синтез пусковых устройств
01.04.13 - Электрофизика, электрофизические установки , 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Предложен метод объединения выявленных взаимосвязей между сигналами, представленных в виде прецедентов распределенной управляющей системы, с помощью кластерного анализа для последующего выявления наиболее взаимосвязанных прецедентов с целью локализации источника возникновения нештатных ситуаций
Ключевые слова: прецедент, кластер, дерево решений, градиент, интеллектуальный анализ данных, надежность, метод
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Статья посвящена вопросу моделированию теплообменников с псевдоожижаемой насадкой дисперсного материала при их использовании в аспирационных системах предприятий стройиндустрии. Инновационное преобразование промышленности и стройиндустрии связано с наиболее полным и эффективным использованием тепловых, энергетических, в том числе низкопотенциальных вторичных ресурсов. Использование тепла отходящих газов от оборудования при термической обработке сырья и продукции, и поступающих в системы аспирации, позволяет сократить удельный расход сжигаемого топлива в расчете на единицу выпускаемой продукции предприятиями стройиндустрии. В статье представлен подход к моделированию и расчету теплообмена в аппарате предложенной конструкции с насадкой в виде псевдоожиженного слоя гранул дисперсного материала. Представлен обобщенный вид регрессионного соотношения для расчета теплообмена в теплообменнике - утилизаторе с псевдоожижаемой насадкой в виде гранул дисперсного для ряда материалов.
Ключевые слова: моделирование, теплообменник, псевдоожижение, слой, материал, скорость, критерий, загрязнение, атмосфера, система, аспирация
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
Данная работа посвящена нечеткому моделированию процесса оценки влияния человеческого фактора при возникновении нештатных ситуаций в производственной деятельности. Актуальность исследования заключается в неопределенности, разнородности и неточности входных данных, на основе которых необходимо оценить степень влияния человеческого фактора при возникновении нештатных ситуаций. В статье описаны основные этапы нечеткого моделирования: фаззификация входных данных, построение правил логического вывода и дефаззификация выходной переменной. Предложенная база правил нечеткого вывода включает входные лингвистические переменные, нечеткие правила-продукции и выходную лингвистическую переменную. Построенная модель позволяет оценить степень влияния человеческого фактора в условиях субъективности и неопределенности.
Ключевые слова: лингвистическая переменная, нечеткое моделирование, человеческий фактор, нечеткие правила-продукции
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Рассмотрены горячедеформированные порошковые материалы, полученные совместной механохимической активацией стружки Д16 с порошком ферротитана в среде насыщенного водного раствора борной кислоты с добавлением порошка алюминия. Технология включает: механохимическую активацию шихты; холодное прессование; нагрев в воздушной среде и горячую штамповку. Исследованы механические свойства и структура полученных горячедеформированных материалов. Усовершенствованная технология позволяет получать материал с повышенными значениями прочности и твердости.
Ключевые слова: "механохимическая активация, измельчение, стружка Д16, ферротитан, горячедеформированные порошковые материалы, агломерация "
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.22 - Организация производства (по отраслям)
Приведено описание программного обеспечения для конвертации результатов конечно-элементных расчетов во внешний 3D формат для визуализации результатов конечно-элементных расчетов в стереорежиме с возможностью отображения сеточной геометрии и напряжений Мизеса в виде цветной заливки. Разработан стерео просмотрщик 3D моделей с реализацией метода анаглифов с использованием шейдеров. Проведены исследования влияния параметров сцены на наличие стереоэффекта на проекторе.
Ключевые слова: моделирование, компьютерная графика, геодезические купола, конвертация, визуализация, метод анаглифов
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,
в статье рассматриваются проблема обеспечения секретности при распределении ключа шифрования. Приведена структура стенда квантово-криптографической сети на основе коммерческой автокомпенсационной системы квантового распределения ключа с фазовым кодированием состояний фотонов. Описан процесс интеграции квантовых ключей в протоколы шифрования данных телекоммуникационной сети. Приведены результаты экспериментальных исследований по использованию квантовых ключей в сети передачи данных.
Ключевые слова: квантовый ключ, криптография, протокол, телекоммуникационная сеть, шифрование.
05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
Задача дифракции Н-поляризованного электромагнитного импульса сведена к решению интегрального уравнения. Выделена и аналитически преобразована особая часть интегрального уравнения. К преобразованному интегральному уравнению применен метод коллокации для решения по пространственной координате. Найдено поле в ближней зоне и представлены результаты расчетов дифракции электромагнитного импульса.
Ключевые слова: дифракция Френеля, электромагнитный импульс, метод коллокации, поле в ближней зоне
Приведены доводы в пользу необходимости использования бактерицидной обработки воздуха в системах вентиляции православных храмов, определен уровень бактерицидной эффективности устройства обработки воздуха с использованием ультрафиолетового излучения для системы вентиляции храма Святителя Феофана Затворника.
Ключевые слова: православный храм, церковные здания, вентиляция культовых сооружений, бактерицидная обработка воздуха, ультрафиолетовое излучение, обеззараживание воздуха, бактерицидная эффективность
05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
Настоящая статья посвящена кратокму обзору основных алгоритмов кластеризации, реализующих задачу поиска изображений по содержанию – CBIR (Content-Based Image Retrieval). Данные алгоритмы осуществляют поиск изображений на основе анализа присущих им характеристик. Поиск изображений по содержанию является одним из наиболее применяемых методов поиска в масштабных базах данных (БД). При сравнении искомого изображения с хранящимися в БД происходит большое количество операций чтения с диска, что снижает производительность системы. Для повышения скорости выполнения запросов и получения оптимального результата используются кластерные алгоритмы поиска изображений по содержанию. Перечислены извлекаемые из изображений признаки, по которым формируются кластеры изображений. Указаны способы извлечения данных признаков. Рассмотрены следующие алгоритмы: статистический метод кластеризации k-средних, нечеткая (fuzzy) кластеризация, комбинированный алгоритм муравьиной колонии и метода роя частиц (ACPSO).
Ключевые слова: поиск изображений по содержанию, кластеризация, нечеткая кластеризация, метод k-средних, алгоритм нечетких c–средних, алгоритм возможностных c –средних, биоинспирированные алгоритмы
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Целью представленной работы является проведение системного анализа статистических сведений о результатах применения модифицированного бинарного алгоритма летучих мышей при решении динамических задач дискретной оптимизации для выявления особенностей его применения и уточнения правил настройки. В статье выполнено обоснование широкого применения алгоритмов агентных метаэвристик в решении оптимизационных задач. На уровне математической постановки показана одна из актуальных задач, решение которой востребовано на настоящий момент. Показанная задача интерпретирована на конкретном примере в терминах теории графов. Для её решения обоснованно выбран и модифицирован бинарный алгоритм летучих мышей, который позволил успешно решить указанную задачу. Последнее подтверждается представленными результатами трёх серий экспериментов. Авторами выполнен детальный анализ указанных результатов, материалы которого является основной частью работы. В заключении статьи сформирован перечень конкретных рекомендаций по повышению эффективности бинарного алгоритма летучих мышей для решения динамических задач дискретной оптимизации в целом.
Ключевые слова: системный анализ, дискретная оптимизация, теория графов, динамические задачи дискретной оптимизации, агентные метаэвристики, алгоритм летучих мышей
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Приведены доводы в пользу необходимости более глубокого изучения свойств опорных частей, их сравнения и создания способа подбора. Проведён мониторинг учебно-технической литературы, научных статей и иных источников. Были рассмотрены и сведены в табличную форму основные виды опорных частей, а также характеристики некоторых из них.
Ключевые слова: опорная часть, экзотермия, мостовое сооружение, долговечность, срок эксплуатации, передача нагрузок и перемещений, деформирующиеся системы, системы скольжения, системы качения
В статье рассматриваются некоторые проблемы, возникающие при исследовании сетевых политических процессов методами моделирования. Анализируется взаимосвязь концепций, моделей и практик их применения при анализе политических событий. Целью работы является рассмотрение проблемы проверки гипотез в практике политического анализа с использованием эмпирических методов в сфере взаимодействия между государственными институтами и сетями структур гражданского участия. Показано, что применение приемов сетевого моделирования позволило перейти от описательных методов, кластерного анализа к статистическим моделям, воспроизводящим взаимодействия политических субъектов, что дает возможность производить проверку гипотез эмпирическими методами. Выявлена ограниченность применения исследовательского потенциала сетевых моделей, связанная с неполнотой эмпирических данных, полученных во время полевых исследований, требующая проведения экспериментов, различных форм наблюдения и интервью.
Ключевые слова: сетевые статистические модели, сетевое управление, политическая диффузия, диффузия инноваций
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Рассмотрен вопрос зависимости влияния водоцементного отношения на прочность. Проведён ряд экспериментов с целью определения оптимального водоцементного отношения и подтверждения достоверности известных данных, полученных другими исследователями. Полученные лабораторные результаты подтвердили, что при увеличении водоцементного отношения прочность уменьшается.
Ключевые слова: цемент, вода, водоцементное отношение, активный цемент, бетон, песок, прочность, сжатие, дисперсный состав, портландцемент