В статье описано исследование поведения вектора реакции в пятне контакта колеса с опорным основанием при вариации значений угла поворота ведущих колес. Для нахождения зависимости величин была создана модель MATLAB Simulink с программными блоками, позволяющими определить поведения вектора реакции в пятне контакта колеса с опорным основанием при вариации значений угла поворота ведущих колес.

Ключевые слова: управляемость, математическая модель, колесная машина моделирование, шина колеса, угол поворота колеса, MATLAB Simulink

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе проводится анализ теплового режима высокофункционального бортового блока управления в корпусе из алюминиевого сплава АМг6 и сравнение полученных данных с тепловым режимом блока с высокоэффективным теплоотводом из композитных материалов. Был проведен расчёт теплового поля блока был средствами САПР, основанного на методе конечных элементов с тепловым приложением, с целью оценки его работоспособности при заданных граничных условиях. На основании сравнительного анализа различных теплоотводящих материалов базовой несущей конструкции была выбрана наименее теплонапряженная система.

Ключевые слова: тепловой режим, высокоэффективный теплоотвод, композитные материалы, бортовая аппаратура, кислородная система, метод конечных элементов, математическая модель, система автоматизированного проектирования, электрорадиоизделие, печатная плата

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

Рассмотрено течение, возникающее при движении лифтовой кабины в шахте высотного здания с -4 по 58 этаж. Движущаяся кабина лифта, работая как поршень, вытесняет воздух перед собой из шахты и втягивает воздух в шахту позади себя. В качестве метода исследования использовался вычислительный комплекс STAR-CCM+. Для моделирования нестационарной задачи движения лифтовой кабины использовалась технология скользящих сеток. Получено, что при движении лифтовой кабины со скоростью 7 м/с максимальные перепады давления на поверхностях лифтовой шахты составили 130 Па. Максимальный расход воздуха, поступающего за счет действия эффекта поршня через дверь в шахту лифта и из шахты лифта в холл, составляет около 250 м3/ч. Эта величина сопоставима по значению с расходами, формирующимися при естественном движении воздуха в лифтовой шахте за счет действия эффекта тяги в холодный период года и не может быть автоматически выкинута из рассмотрения.

Ключевые слова: высотное строительство, численное моделирование, эффект тяги, эффект поршня, лифтовая шахта

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.2.1 - Вакуумная и плазменная электроника

Для анализа такого значимого показателя локомотивостроительной отрасли, как величина таможенных платежей по импорту, исследуется зависимость объемов таможенных платежей по импорту от веса, стоимости, средневзвешенной ставки и курса доллара. Проведено математическое моделирование по помесячным данным в период с 2019 по 2021 гг. объемов таможенных платежей и их параметров группы 86 ТН ВЭД ЕАЭС «Железнодорожные локомотивы или моторные вагоны трамвая, подвижной состав и их части; путевое оборудование и устройства для железных дорог или трамвайных путей и их части; механическое (включая электромеханическое) сигнальное оборудование всех видов». Взаимосвязи указанных переменных представлены системой одновременных уравнений структурного вида.

Ключевые слова: локомотивостроительная отрасль, мтематическое моделирование, линейная множественная регрессия, мультиколлинеарность, система одновременных уравнений, идентификация, структурная форма модели, приведенная форма модели

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 5.2.2 - Математические, статистические и инструментальные методы в экономике

В данной статье была представлена конфигурируемая тестовая среда, предназначенная для потактовой симуляции сети на кристалле в составе СнК, целью которой является сбор и предоставление статистики о поведении сети в ходе тестирования. Среда предназначена для оценки производительности сети в составе определенной СнК на этапе разработки, когда имеется полное или частичное RTL-описание системы. Были рассмотрены возможности конфигурации среды, область ее применимости. Также были приведены общая схема работы и вычисляемые средой характеристики производительности сети на кристалле. В заключение был приведен пример применения для анализа производительности конкретной сети на кристалле в составе конкретной СнК.

Ключевые слова: сеть на кристалле, система на кристалле, оценка производительности, верификация

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Одно из основных условий обеспечения информационной безопасности состоит в предупреждении распространения ложных и намеренно искаженных сведений. Решением данной задачи может служить фильтрация контента информационных ресурсов Интернета. Последнее время для анализа и классификации распространяемых данных все чаще рассматривается подход, использующий методы и математические модели искусственного интеллекта. Использование нейросетей позволяет автоматизировать процесс обработки большого массива информации и подключать человека только на этапе принятия решения. В работе основное внимание уделено процессу обучения нейронной сети. Рассмотрены различные алгоритмы обучения: стохастический градиентный спуск, Adagrad, RMSProp, Adam, AdaMax и Nadam. Приведены результаты реализации распознавания тематики текста с помощью рекуррентной нейронной сети модели LSTM. Представлены результаты вычислительных экспериментов, проведен анализ и сделаны выводы.

Ключевые слова: информационная безопасность, анализ текста, метод искусственного интеллекта, искусственная нейронная сеть, рекуррентная сеть LSTM

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

Анализируется набор данных по потенциально опасным для Земли астероидам. С помощью моделей машинного обучения астероиды из базы классифицируются на опасные и неопасные. Используются методы логистической регрессии, k-ближайших соседей; дерева решений и другие. С помощью перекрестной проверки находится наилучший метод, затем определяются его оптимальные гиперпараметры. Качество работы модели-классификатора оценивается по метрикам полноты и ее стандартного отклонения, а также с помощью матрицы ошибок и средней абсолютной ошибки в процентах. Приведены результаты анализа и моделирования в Python, демонстрирующие высокую точность прогнозирования полученной модели.

Ключевые слова: машинное обучение, прогнозная модель, анализ данных, несбалансированные данные, логистическая регрессия, метод k-ближайших соседей, дерево решений, случайный лес, метод опорных векторов, перекрестная проверка

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.1 - Физика космоса, астрономия

В данной работе представлено моделирование колебаний мембраны в форме ромба. Получены частные решения задачи о свободных колебаниях мембраны с различными начальными условиями и найдены собственные частоты колебаний. Полученный результат можно использовать при усилении элементов конструкций летательных аппаратов ячеистой ромбовидной структурой, а также при проектировании беспилотных дронов типа летающее крыло.

Ключевые слова: свободные колебания мембраны, мембрана в форме ромба, собственные частоты колебаний

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

: Сегодня CFD-моделирование представляется одним из наиболее доступных и точных способов расчета характеристик потоковых процессов с помощью вычислительных и фи-зико-математических методов при решении практических задач. В частности, оно при-меняется для определения параметров микроклимата помещений. В настоящей статье описывается процесс моделирования работы гидравлических полотенцесушителей в по-мещении ванной комнаты жилого здания и производится подбор оптимальной конфигурации на основании данных, полученных в результате расчета в программном комплексе STAR CCM+.

Ключевые слова: CFD-моделирование, горячее водоснабжение зданий, полотенцесушитель, тепловой по-ток, теплоперенос, теплоотдача, микроклимат помещений, теплотехнический расчет, SolidWorks, STAR CCM+

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения

В статье проведен обзор носимых устройств, повышающих качество распознавания пользователем объектов окружающего мира, раскрыт процесс разработки интеллектуального модуля распознавания объектов городской инфраструктуры для «звуковых очков» - устройства, предназначенного для незрячих пользователей. Охарактеризован функционал разрабатываемого модуля, его архитектура, описан процесс и результаты обучения нейросети для распознавания объектов, а также приведен алгоритм идентификации цвета светофоров. Приведены результаты тестирования разработанного программного модуля.

Ключевые слова: компьютерное зрение, нейронная сеть, умные очки, звуковые очки, инвалиды по зрению, YOLOv5, распознавание объектов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В работе проведён анализ выходных параметров полевых транзисторов с контактным затвором (управляемым переходом (p-n-переходом или затвором Шоттки)) как из современных высокоподвижных полупроводников (типа AIIIBV, AIIBVI и др.), так и полупроводников типа Si, Ge. Показано, что при уменьшении пролётных областей до микро- и наноразмерных величин и возникновении условий действия сильных напряжённостей электрических полей, необходимо учитывать зависимости подвижности носителей от этого поля. Проведены сравнительные анализы полученных результатов с классическими известными соотношениями.

Ключевые слова: эффективная масса, дрейфовая скорость, напряжённость электрического поля, подвижность носителей заряда, кинетическая энергия, вольтамперная характеристика, полевой транзистор, подзатворная область дрейфа, пороговое поле эффекта Ганна

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.11 - Физика полупроводников

В условиях рыночной экономики требуется производить расчет фундаментов такими методами, которые будут удовлетворять требованиям первого и второго предельного состояния с наименьшими запасами, в целях экономии. В данном исследовании производился анализ осадок, полученных численными и аналитическими методами. Аналитический расчёт представлен методом угловых точек по модели в виде линейно-деформируемого полупространства и методом послойного суммирования, представленного в виде моделей модифицированного Пастернака, Винклера-Фусса, Пастернака. Численный метод представлен методом конечных элементов, реализованным в программных комплексах ПК «Лира-САПР» и ПК «PLAXIS 3D». В итоге было получено, что минимальное расхождение абсолютной осадки по методу угловых точек, в сравнении с аналитическим методом по моделям Винклера-Фусса, Пастернака, модифицированного Пастернака, составляет соответственно 9.04 %, 9.04 %, 53.38 %, а в сравнении с численным методом, реализованным в ПК «Лира-САПР» и ПК «PLAXIS 3D» составляет 10.49 % и 0.52%, соответственно. Наибольшую точность в сравнении с методом угловых точек показали аналитические расчёты методом послойного суммирования в постановке Винклера-Фусса и Пастернака, а численным методом расчёта - произведённые ПК «PLAXIS 3D».

Ключевые слова: геотехника, основания и фундаменты, «Лира-САПР», система «Грунт», «PLAXIS 3D», осадка фундамента, метод угловых точек, плитный фундамент, взаимное влияние фундаментов, численный метод, аналитический метод, метод конечных элементов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.2 - Основания и фундаменты, подземные сооружения (технические науки)

В работе предложена методика вычисления интервальных значений коэффициентов полиномов числителя и знаменателя передаточной функции. Приведен алгоритм, описывающий последовательность выполняемых действий, позволяющий осуществить получение интервальных коэффициентов для исследования как линейных, так и нелинейных систем.

Ключевые слова: неопределённости систем управления, робастная устойчивость, морские подвижные объекты, передаточная функция с интервальными коэффициентами

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

Сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности содержат различные загрязнения: органические вещества, мелкие взвешенные порошки, растворенные твердые вещества и проч. В настоящее время используются комплексные технологии очистки, в которых для удаления твердых загрязняющих частиц используются тонкослойные модули отстойников. В данной работе представлены результаты сравнения эффективности работы классического тонкослойного модуля с плоскими пластинами и тонкослойного модуля с двумя уровнями пластин, расположенными друг над другом в противоположных направлениях относительно друг друга, и обеспечивающими поворот потока воды внутри модуля. С помощью методов компьютерного моделирования показано, что модифицированная конструкция позволяет повысить эффект очистки от 8 до 30 % для диапазона скоростей входящего потока сточных вод от 0,0025 до 0,0125 м/с. Также были получены траектории движения частиц и поле скоростей, что наглядно показывает направление диктующего потока и зоны циркуляции в сооружении.

Ключевые слова: сточные воды, целлюлозно-бумажное производство, тонкослойный модуль, конструкция с поворотом потока, компьютерное моделирование осаждения частиц.

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

В статье проведено исследование пологой упругой сферической оболочки на прямоугольном плане, подкрепленной ребрами по контуру, при нагружении равномерно распределенной нагрузкой. Задача решается численно с применением вариационно-разностного подхода, с учетом геометрической нелинейности и деформаций поперечного сдвига оболочки и ребер. Получены зависимости критической нагрузки от жесткостей оболочки и ребер.

Ключевые слова: пологая сферическая ребристая оболочка, ребра, устойчивость, геометрическая нелинейность, вариационно-разностный метод, жесткость ребер, соотношение жесткостей, критическая нагрузка

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.9 - Строительная механика

Для очистки сточных вод используются горизонтальные емкости из стеклопластика. Однако при проектировании изделий требуется определить способ изготовления емкости: методом непрерывной намоткой или спирально-перекрестной. Основной проблемой выбора метода изготовления состоит в определении устойчивости конструкции к вертикальным нагрузкам от грунтового массива. В статье проводятся обследования построенных сооружений из стеклопластика, проводятся испытания по исследованию прочностных характеристик материала, для подтверждения полученных данных, выполняется комплексный расчет в программном комплексе Midas GTS NX. По результатам обследований и расчетов доказана невозможность применения стеклопластиковых емкостей, изготовленного методом спирально-перекрестной намотки. Результатом исследования стала положительная оценка применимости метода непрерывной намотки для изготовления горизонтальных емкостей в широком диапазоне глубины залегания.

Ключевые слова: Горизонтальные емкости из стеклопластика, метод непрерывной намотки, метод спирально-перекрестной намотки

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия

Точность расчета и требуемое машинное время существенно зависит от выбора модели турбулентности. В данной статье проанализированы три модели турбулентности SST, k-w SST, и RNG k-e EWT с улучшенной пристеночной функцией применительно к коридорному пучку труб. Определено распределение теплоотдачи по глубине пучка. Получены профили скоростей в поперечных сечениях по глубине пучка труб. В результате численных исследований показано, что совпадение с экспериментальными данными для моделей SST, k-w SST, и RNG k-e EWT составило 75, 32 и 10% соответственно.

Ключевые слова: моделирование турбулентности, пучки труб, теплообмен, математическое моделирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

В данной работе рассматривается проблема создания распараллеливающего компилятора на вычислительные системы с распределенной памятью и пути решения этой проблемы. Описаны соответствующие распараллеливающие преобразования программ, реализованные в Оптимизирующей распараллеливающей системе. Описанные преобразования автоматически определяют размещения данных в распределенной памяти с минимизацией межпроцессорных пересылок, определяют места в программе для вставки таких пересылок, приводится пример генерации параллельного кода с использованием интерфейса пересылки сообщений. Работа опирается на предыдущие публикации авторов. Разработка таких компиляторов становится актуальной для перспективных процессоров с десятками, сотнями и тысячами ядер.

Ключевые слова: автоматизация распараллеливания, распределенная память, преобразования программ, размещение данных, пересылки данных

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной работе представлены результаты исследования скорости и времени разгона колесной машины с механической трансмиссией 4х2 с задней ведущей осью. Приводится математическая модель данной колесной машины. Для этого была представлена расчетная схема дифференциальной трансмиссии колесной машины с задней ведущей осью, а также приведена система дифференциальных уравнений движения автомобиля. Имитационное моделирование осуществлено с помощью среды MATLAB Simulink, которая позволяет на основе заданной математической модели проводить исследования разрабатываемой системы.

Ключевые слова: колёсная машина, механическая трансмиссия 4х2, задняя ведущая ось, MATLAB Simulink, математическая модель, моделирование

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Исследование повреждений болтовых соединений с помощью численного моделирования с использованием ANSYS требует анализа полей напряжений в декартовых координатах по углу и радиусу контактных площадок. Результаты детально показывают формирование болтового узла и положения концентраций напряжений. Поверхность между контактными элементами характеризуется контактным давлением, сцеплением и зазором. При помощи полученных результатов стало возможно определить напряжение, вызвавшее зарождение и распространение трещины, а также положение поврежденного участка болтового соединения.

Ключевые слова: болтовой узел, численное моделирование, контактное моделирование, зона повреждения, конечный элемент, истирание

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В работе представлены методы обработки биометрических данных рукописного почерка. Исходными данными являются координаты положения пера на графическом планшете. В качестве обрабатываемого рукописного текста использовалась собственная база и открытая база данных подписей SVC 2004. В процессе обработки использовались следующие методы – «интерполяция рукописной записи», метод гистограмм, «скорость перемещения пера», направленные на устранение сдвигов исходных значений по оси времени и по оси значений. В результате обработки получены рекомендации по стандартизации, дискретизации исходных данных, количественные показатели оценок качества найденных биометрических признаков. Полученные экспериментальные результаты будут полезны исследователям для усовершенствования собственных разработок в области биометрических систем защиты.

Ключевые слова: рукописный почерк, биометрические данные, графический планшет, верификация, аутентификация, стандартизация, дискретизация, интерполяция, защита информации

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.6 - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность

В статье описана разработка виртуального эмулятора процесса осушки поливинилхлорида в среде Omegaland. Приведена характеристика и функциональная структура процесса осушки поливинилхлорида в сушилке с кипящим слоем. Рассмотрены математические модели элементов моделируемой системы, охарактеризован алгоритм их работы. Описаны этапы разработки виртуального симулятора осушки поливинилхлорида. Технологическая схема собрана в среде моделирования OmegaLand Visual Modeler. Разработка модуля сушилки с кипящим слоем выполнена в интегрированной среде разработки Microsoft Visual Studio на языке программирования C++ с последующе интеграцией в библиотеку Omegaland. Разработанная модель сушилки протестирована в режиме эмуляции технологического процесса осушки поливинилхлорида.

Ключевые слова: математическая модель, осушка, поливинилхлорид, Omegaland, эмулятор, виртуальный тренажёр, сушилка с кипящим слоем

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами

В настоящее время для проведения исследований в области техники широко применяются различные программные комплексы, позволяющие создавать математические модели реальных объектов. Однако, при их создании, не всегда имеются все необходимые данные. Поэтому необходимо проводить дополнительные исследования с реальными деталями. Для определения твердости материала вала ротора турбокомпрессора на различной глубине от поверхности, изготавливались специальные образцы из новых деталей. Далее определялась микротвердость материала вала в различных сечениях. В результате установлено, что от поверхности твердость уменьшается и на глубине 1 мм становится равной твердости незакаленного материала. После проведения исследований создается геометрическая модель вала ротора. Рабочая часть модели вала состоит из двух слоев - поверхностного с повышенной твердостью, толщиной 1 мм и внутреннего незакаленного. Данная модель используется при исследовании и разработке технологических процессов ремонта детали.

Ключевые слова: программный комплекс, математическая модель, статический анализ, вал ротора, закалка, твердость, образец, глубина, поверхностный слой, ремонт

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Важнейшей задачей приемной комиссии любого вуза является консультирование абитуриентов по вопросам поступления на имеющиеся в вузе специальности. В данной статье была разработана автоматизированная информационная система, которая на основе анкетирования абитуриента позволяет сформировать рекомендации при выборе специальности обучения, с учетом личных предпочтений абитуриента. В качестве метода для выбора предлагается использовать искусственные нейронные сети, а моделью нейронной сети являлся многослойный персептрон(MLP).

Ключевые слова: нейронная сеть, профориентационная работа, многослойный персептрон, обучение нейросетей, методы, автоматизированная информационная система, направления подготовки

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации

В статье рассматриваются особенности использования и применимость методов идентификации параметров схем замещения погружныхэлектрических двигателей. Оцениваютсявозможности технической реализации при заданной точности для определения параметров схем замещения погружных электрических двигателей в условиях различных внешних воздействий, а также при проектировании погружных электрических двигателей, как неотъемлемой части электротехнического комплекса установок электроприводного центробежного насоса.

Ключевые слова: погружной электродвигатель, установка электроприводного центробежного насоса, идентификация параметров схемы замещения асинхронной электрической машины, математическое моделирование, добыча нефти

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.1 - Теоретическая и прикладная электротехника