ivdon3@bk.ru
В статье указано, что изучение процесса группировки электронов в пространстве дрейфа пролетного клистрона является актуальной задачей, позволяющей установить общие закономерности применимые к более сложным моделям. В связи с чем исследовано поведение предварительно промодулированного электронного потока в пространстве дрейфа пролетного клистрона. Реализована численная модель, которая учитывает влияние полей пространственного заряда и взаимодействие заряженных частиц с элементами электродинамической системы. Проведена серия численных экспериментов с различными значениями тока и начальных скоростей электронов, а также их сравнение с теоретическими данными. В результате проведения численных экспериментов были получены данные характеризующие динамику электронного потока в пространстве дрейфа пролетного клистрона при различных значениях начальной скорости (0,5с, 0.9с) и катодного тока(10мА, 1А, 10А).
Ключевые слова: пролетный клистрон, математическая модель, численное моделирование, метод крупных частиц, метод «частица — частица», пространство дрейфа, распределение конвекционного тока, электронный поток, многопоточные вычисления, система дифференциальных уравнений
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрена задача моделирования автоматизированной системы управления процессом гальванизации металлических деталей. Проведен анализ литературных источников, посвященных гальванотехнике. Рассмотрена задача и процесс нанесения гальванического покрытия на металлические детали с применением реверса. Приведены расчётные соотношения позволяющие, определить необходимый ток (прямой, обратный, повышенный, реверсированный), время процесса и прочие внутренние параметры для процесса гальванизации. Рассмотрена возможность осуществления переключений по току, выставление его величины и определения времени процесса, а также реверсирования с помощь средств автоматики на примере модели. Рассмотренная в статье модель позволяет по заданным геометрическим параметрам гальванизируемой детали и по заданной толщине гальванического покрытия вычислить основные управляющие параметры процесса гальванизации: ток гальванизации и длительность процесса гальванизации. Модель процесса гальванизации чувствительна к форме гальванизируемых деталей и составу электролита, поэтому автоматизированная система управления должна осуществлять модельные вычисления для каждого вида деталей и электролита. Приведены графики результатов моделирования в программной среде SimInTech, полученные путём составления блок-схемы для модели автоматизированной системы управления процессом гальванизации деталей.
Ключевые слова: модель, автоматизированная система, гальваническое покрытие, геометрический параметр, реверс
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
В данной работе рассматривается векторизация и распараллеливание метода «частица-частица», применяемого для учета взаимодействий между объектами при математическом моделировании физических процессов, на примере учета пространственного заряда при расчете динамики заряженных частиц. Проведено сравнение и оценка временных затрат (в качестве тестовой задачи рассматривался разлет многокомпонентного ионного пучка в течение одной наносекунды с шагом Δt= 10-12 с.) с учетом ускорения за счет векторизации и распараллеливания между ядрами процессора. Сделан вывод, что результаты работы наглядно демонстрируют, что векторизация вычислений позволяет существенно ускорить время расчета, причем явная замена скалярных операций на векторные делает возможным получить дополнительное ускорение по сравнению с использованием автоматической оптимизации кода программы.
Ключевые слова: параллельные вычисления, метод "частица-частица", векторизация вычислений, численное моделирование, кулоновские взаимодействия, динамика заряженных частиц, ионный пучок, код программы, уравнение движения, математическая модель
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье представлен анализ управления проектами, в аспекте строительной сферы деятельности. Изучены специфические особенности управления производственной деятельностью строительных предприятий и определена эффективность данного управления. Выявлены основные проблемы в сфере управления проектами строительной деятельности, главной из которых является отсутствие в российском законодательстве единого нормативного акта, регулирующего разработку и реализацию проекта только строительной сфере. Также была рассмотрена методология управления проектами, на примере американских методов PMBOK и PRINCE2. Авторами был проведён анализ статистических данных отечественных компаний, участвующих в разработке и управлении проектов различных отраслей. Результаты исследования показали, что российские строительные компании недостаточно активно участвуют в управлении проектами, по сравнению с организациями других сфер деятельности.
Ключевые слова: управление проектами, строительные предприятия, методология управления проектами, производственная деятельность, законодательство, мониторинг
Твердые частицы (ТЧ) загрязняют фильтрующие поверхности и попадают в поры, а также оседают на поверхностях катализаторов и дезактивируют их. Поэтому в данной статье рассмотрены фильтрующая система и система отчистки. В работе описываются требования к тому, что они должны содержать и обеспечить, какими свойствами и параметрами должен обладать материал фильтров, а также каталитические нейтрализаторы, способствующие повышенному уровню отчистки. Также показано, что система, фильтрующая выхлопные газы, должна быть устойчивой к вибрациям частотой до 150 Гц при ускорении до 4 g. Фильтрующая система и система очистки должна быть оснащена приспособлениями, обеспечивающими регенерацию катализаторов на месте демонтажа. Система очищения должна обеспечивать снижение в выбросах содержания нижеописанных вредных веществ.
Ключевые слова: твердая частица, фильтрующая система, система очищения, каталитический нейтрализатор, оксид, внешняя среда, дизельный двигатель
05.13.19 - Методы и системы защиты информации, информационня безопасность
В связи с увеличением производственной активности в зимнее время и на отдаленных участках, в регионах приближенных к районам крайнего севера, требуется применение новых строительных материалов. Одним из наиболее распространенных строительным материалом является бетон. В данной статье описано экспериментальное исследование заменителя бетона «HILST» на соответствие заявленным характеристикам производителя: способность к затворению, твердение при комнатной температуре и в неблагоприятных условиях.
Ключевые слова: строительные материалы, бетон, заменитель бетона, HILST, затворение, эксперимент, адгезия, строительная химия, гидрофобность, фундамент
Предложена модель перемещения пассажиропотока, пригодная для выявления скрытых закономерностей в процессах формирования пассажиропотока. Выполнено разделение пассажиропотока на четыре составляющие, для которых разработаны отдельные подмодели пассажиропотока: квазидетерминированный пассажиропоток от остановок отправления до точек массового притяжения пассажиров; стохастический почасовой пассажиропоток от каждой остановки прибытия до различных районов города; стохастический поток, моделирующий распределение пассажиров между конечными остановками в соответствии со степенью популярности остановок; хаотичное распределение пассажиропотока между остановками с малым числом ежедневных посещений. Приведена оценка результатов вычислений подмодели квазидетерминированного пассажиропотока от остановок отправления до точек массового привлечения пассажиров.
Ключевые слова: пассажирский транспорт, модели пассажиропотока, паттерны поведения пассажиров, моделирование
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Предмет исследований – разработка сервиса для поиска по файлам пользователя по заданному набору ключевых слов с параметрами. Были изучены имеющиеся подходы к решению такой задачи и выбран наиболее релевантный. Сервис осуществляет поиск внутри файлов с текстовым содержимым с целью автоматизации процесса выделения нужных файлов среди всего множества. В основе его работы лежит алгоритм Портера и используется подход стемминга текста с целью получения более точных результатов. Выполняется поиск основы слова, учитывающий морфологию. Выполняя морфологический разбор слова, находится общая для всех его грамматических форм основа, отсекая суффиксы и окончания. В результате алгоритм работы сервиса позволяет искать не просто по заданным ключевым словам, но и учитывает их словоформы, а также ищет сразу по нескольким наборам ключевых слов, каждый набор анализируется отдельно. Помимо этого можно задавать диапазоны числовых значений для поиска. Особенность сервиса в том, что наборы ключевых слов ищутся совместно в ближних абзацах в интервале окрестности от -20 до +20 слов друг от друга, учитывая таким образом контекст их появления в тексте. Сервис ранжирует найденные документы по качеству соответствия критериям поиска. Обрабатываются файлы в основных форматах: doc, xls, pdf, txt. Сервис функционирует на платформе Linux под управлением веб-сервера Apache. Для разработки использованы бесплатные программные инструменты.
Ключевые слова: поисковая система, анализ документов, стемминг, алгоритм Портера, словоформы, морфология, среднее-арифметическое процентов, веб-сервис
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматриваются работы зарубежных авторов в области решения нечетких распределительных (транспортных) задач. Для решения таких задач в реальных условиях довольно сложно формализовать все параметры в виде определенных чисел, поэтому область решения нечетких распределительных (транспортных) задач привлекает широкое внимание ученых и экспертов, спровоцировав многочисленные успешные исследования. Для решения распределительных (транспортных) задач, при рассмотрении современного состояния зарубежной литературы, выявлены основные подходы, заключающиеся в применении пятиугольных, гексагональных, октагональных нечетких чисел, ранжирования, интуитивистской нечеткой среды, а также подхода Пифагора. Сейчас всё более актуально становится применять неточные данные в реальных задачах транспортировки. Перечисленные подходы к решению распределительных (транспортных) задач дают определенный эффект по сравнению с существующими, поэтому необходимо исследовать решения нечетких распределительных задач с использованием современных подходов и методов.
Ключевые слова: нечеткая задача маршрутизации транспорта, оптимизация, нечеткие методы, нечеткие числа, эвристические алгоритмы, гибридные алгоритмы
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В настоящей статье рассматривается программно-аппаратный комплекс для исследования аэродинамики и электромеханических характеристик ветроэнергетических установок (ВЭУ) с вертикальной осью вращения. Созданный лабораторный стенд позволяет проводить экспериментальные исследования разрабатываемых ветроэнергетических установок, получать зависимости угловой скорости вращения ротора и потребляемой электрической мощности от скорости ветра. Для демонстрации эффективности работы, рассматриваемой ВЭУ вихревого типа спроектированы и собраны соответствующие макетные образцы ВЭУ мощностей 0,2 кВт и 1,2 кВт, проведены их натурные испытания. Разработанное программное обеспечение позволяет проводить численное моделирование движения ВЭУ с в условиях нестационарного невозмущенного ветрового потокас учетом массо-инерционных характеристик установки и характера момента сопротивления вращению её ротора. Приводятся и сопоставляются экспериментальные и численные результаты, полученные с помощью разработанного программно-аппаратного комплекса. Эти результаты свидетельствуют об возможности использования такого комплекса в качестве эффективного инструмента разработки ВЭУ с вертикальной осью вращения.
Ключевые слова: ветроэнергетическая установка, экспериментальное исследование, программно-аппаратный комплекс, численное моделирование, численные методы динамики сплошных сред
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассматривается моделирование коррозии материалов в агрессивных средах на основе теории перколяции. С целью выполнения моделирования были разработаны алгоритм моделирования коррозии и программа на языке С++, реализующая этот алгоритм. В тексте работы описываются алгоритм моделирования коррозии, структура реализованной программы, результаты моделирования при различных параметрах. Результатами исследования являются созданные алгоритм моделирования и приложение, выполняющее моделирование процесса коррозии материалов в агрессивных средах на основе теории перколяции согласно разработанному алгоритму, а также строящее картину коррозии, графики зависимости длины границы области коррозии и площади оставшегося материала от шага моделирования.
Ключевые слова: теория перколяции, моделирование коррозии, моделирование физических процессов, метод Монте-Карло, визуализация результатов моделирования
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Работа посвящена анализу методов усвоения данных спутниковых наблюдений для выявления необходимой информации применяемый при разработке и верификации математических моделей гидродинамики и биологической кинетики мелководных водоемов. Для накопления информации рассматриваем использование данных дистанционного зондирования. Целью работы является выявление наилучшего метода реализации для программного инструментария повышение качества усвоения данных спутникового зондирования Земли гидробиологических процессов мелководного водоема.
Ключевые слова: математическое моделирование, мелководный водоем, данные спутникового зондирования, методы фильтрации, Кирш, Собель, LoG, LBP, оператор, распознавание, контур
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрены причины отказов систем водоснабжения и водоотведения. Выполнен анализ долговечности трубопроводов из различных материалов. Приведены экологические аспекты водопользования.
Ключевые слова: качественная вода, замена трубопроводов, водоснабжение и водоотведение, коррозия и разрушение труб, новый материал из полимера, материалы труб, сравнение труб из разных материалов, срок службы, очистка сточных вод, экология
05.23.04 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов , 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
В статье рассмотрены законы распределения загрязняющих веществ в условиях линейного города. Определены наибольшие значения концентрации оксида углерода на примагистральных территориях Красноармейского района Волгограда. Так же в данной работе поднимается вопрос зависимости уровня загазованности у примагистральных районов от различных факторов, к которым относится человеческая деятельность и естественные, природные факторы. Рассмотрено влияние температурных инверсий на скорость распространение загрязнений и их предельное значение в различных точках города. Для проведения экспериментальной части были взяты 18 точек технических измерений концентрации CO, в ходе чего выявлено соответствие нормам ПДК взятых образцов.
Ключевые слова: линейный город, район, закон распределения оксида углерода, перенос примесей, загрязнение атмосферного воздуха
05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
По результатам инженерно-геологического обследования реальных объектов строительства на территории г. Ростова-на-Дону и Республики Калмыкия исследована динамика просадочных процессов на лабораторных образцах лессового грунта, испытанных на сжатие по схеме «одной кривой» согласно ГОСТ 23161–2012.
Ключевые слова: просадочность, компрессионное сжатие, одометр, лессовый грунт, просадочное давление, изыскания, геомеханика, механика грунтов