Рассмотрены вопросы, связанные с особенностями многоканальной обработки сигналов на основе методов сверхразрешения с использованием системы с квазикольцевым расположением приемников. Проведено сравнение выходной характеристики при использовании классического метода обработки (формируется диаграмма направленности) и метода сверхразрешения (формируется пеленгационный рельеф). В качестве основы алгоритма обработки сигналов использовано свойство 2π-периодичности угловой зависимости характеристик направленности приемников и мощности сигнала. Исследованы вопросы повышения разрешающей способности по угловому направлению принимаемых сигналов при многоканальной обработке в системе приемников с кольцевым расположением. Показана возможность значительного улучшения разрешающей способности при переходе от классического метода к методу сверхразрешения.

Ключевые слова: многоканальная обработка, диаграммы направленности, Гамильтонов цикл, угловое распределение, кольцевая и квазикольцевая антенная решетка, характеристики направленности, синтез амплитудно-фазового распределения

05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассматривается вопрос моделирование методом конечных элементов проходки коммуникационного туннеля под действующей многополосной автомагистралью спрособами микротоннелирование, горизонтального направленного бурения и строительством под защитой экрана из труб

Ключевые слова: туннель, коллектор, метод конечных элементов, микротоннелирование, горизонтальное направленное бурение, автомагистраль, футляр, железобетон, металлические трубы, мульда оседания

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В статье рассмотрены результаты расчёта арматуры в монолитных железобетонных перекрытиях. Предметом исследования является арматура участка плиты, расположенного рядом с колонной. Исследование выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программных комплексах: Revit, Сапфир и Лира-САПР. Приведены характеристики образцов (конечноэлементных схем) вычислительного эксперимента и основные результаты их расчёта в среде ПК Лира-САПР. Установлено, что для наиболее правильного и экономичного подбора арматуры в моделях без АЖТ шаг триангуляции в плите желательно принять равным стороне сечения колонны или несколько больше, но не более чем на 15%. При использовании АЖТ область плиты вблизи узла следует моделировать конечными элементами с шагом триангуляции равным половине стороны поперечного сечения колонны.

Ключевые слова: BIM технология, железобетон, перекрытие, триангуляция, конечный элемент, подбор арматуры, Revit, Сапфир, Лира-САПР

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

Исследуется вопрос о возможности применения известного полуэмпирического метода расчета осадок для подземных транспортных тоннелей малого диаметра с учетом поправочных коэффициентов, разработанных для коммуникационных туннелей. Рассматривается взаимосвязь между соотношением относительной глубины заложения и осадки дневной поверхности и выбранными коэффициентами перебора.

Ключевые слова: тоннель, коэффициент перебора, полуэмпирический метод, конечно-элементная модель, мульда оседания, щитовая проходка, ТПМК, поправочный коэффициент Тупикова, численный метод

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

Исследованы условия равновесия двухкомпонентного упругого слоя содержащего дислокации несоответствия. Рассматривается пленка SiGe нанометровой толщины на Si подложке и SiGe островки нанометровых размеров на смачивающем слое. Учитывается неравномерное распределение Ge в объеме образцов. Построены трехмерные модели плоской пленки с дислокацией и островков. Расчет упругих деформаций выполнен с использованием метода конечных элементов. Для расчета распределения Ge в пленке, использованы аппроксимирующие формулы и итерационный алгоритм. Согласно полученным результатам, неравномерное распределение Ge обеспечивает релаксацию упругой энергии в сплаве, а атомы Ge концентрируются на выступах возмущенной поверхности пленки и в вершинах островков. Учет неоднородности распределения Ge в образцах оказывает существенное влияние на рост островков (стабильный рост происходит при меньших размерах островков) и волнистости на свободной поверхности.

Ключевые слова: тонкая пленка, метод конечных элементов, Ge, SiGe, дислокации несоответствия, гетероэпитаксия, плотность упругой энергии

01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Гидроакустический волновод рассматривается как линейная система с распределенными по трассе параметрами. Предлагается метод моделирования импульсных характеристик волновода, основанный на вычислении акустического поля в широком диапазоне частот с последующим обратным преобразованием Фурье. Импульсная характеристика рассматривается как инструмент для решения задач инверсии акустических характеристик морского дна и моделирования распространения сигналов в волноводах. Восстанавливается импульсная характеристика первой моды волновода Пекериса с дном в виде промежуточного слоя и полупространства, выявляются ее волновые атрибуты: грунтовая волна, водная волна, волна Эйри. Восстанавливается многомодовая импульсная характеристика.

Ключевые слова: нормальные волны, морское дно, коэффициент затухания, групповая скорость, импульсная характеристика, внутримодовая дисперсия, межмодовая дисперсия

01.04.06 - Акустика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В данной статье рассматривается подход к решению задач векторной оптимизации с применением современных технологий, а именно – возможностей параллельного программирования. Решение задач большой размерности занимает довольно длительное время даже с использованием мощных вычислительных систем. В связи с этим, была предпринята попытка использовать все доступные логические ядра процессора персонального компьютера, получив таким образом доступ ко всей его вычислительной мощи. Написан более оптимальный алгоритм распределения нагрузки по потокам, позволяющий запускать несколько независящих друг от друга действий. Переработан метод решения задач векторной оптимизации, с применением алгоритма. Выделены преимущества разработанной программной реализации.

Ключевые слова: векторная оптимизация, экономическая деятельность, параллельное программирование, .NET, библиотека TPL, метод главного критерия, метод последовательных уступок, методы целевого программирования, многопоточность

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Рассмотрен процесс гранулирования аммофоса в барабанном грануляторе-сушилке (БГС). Разработана динамическая математическая модель формирования эквивалентного диаметра гранул аммофоса в зависимости от расхода и гранулометрического состава внешнего ретура. Проведено сравнение результатов моделирования с фактическими данными нормальной эксплуатации. Модель предназначена для построения системы стабилизации режима гранулирования.

Ключевые слова: аммофос, ретур, грануляция, гранулометрический состав, барабанный гранулятор-сушилка, моделирование, математическая модель

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В настоящей статье изучается использования методов машинного обучения в вибродиагностике. Для оценки эффективности применения нейронной сети выдвинута гипотеза о возможности выявления скрытых закономерностей, свидетельствующих о наличии дефекта, для конструкций одного типа, обладающих различными параметрами. Выделение этих признаков путем визуального анализа графиков затруднительно в силу большого объема данных, что указывает на актуальность решения задачи классификации с помощью нейросети. В результате исследования получена полносвязная двухслойная нейронная сеть, показывающая достаточную точность предсказаний, что подтверждает принципиальную возможность применения методов машинного обучения для мониторинга состояния типовых конструкций.

Ключевые слова: вибродиагностика, строительная конструкция, здание, сооружение, дефект, повреждение, машинное обучение, нейронная сеть

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В статье рассмотрены теоретические расчеты возможности возникновения несимметричных параметрических колебаний и параметрического резонанса, в полимерной оболочке «Фуранфлекс». Подробно изложены описание и расчет резонансных явлений при несимметричных параметрических колебаниях. Даны подробные математические преобразования дифференциальных уравнений параметрических колебаний. Сведения и результаты исследований в представленной работе рассчитаны на широкий круг читателей. Это преподаватели, проектировщики, конструкторы, студенты специализированных учебных заведений.

Ключевые слова: дымовая труба, несимметричные параметрические колебания, фуранфлекс, дымотводящий канал

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

Рассматривается текущие проблемы расчёта распределения расходов воды по рукавам, в многорукавных участках рек, выявляются проблемы текущих методов расчёта, предлагается новый метод расчёта, производится анализ эффективности предложенного метода, предлагается способ оптимизации моделирования расчётов, предлагается использование параметра регуляризации, проводится анализ изменённых формул, проводится анализ погрешности вычислений.

Ключевые слова: Распределение водного потока, многорукавные участки рек, расход воды, система нелинейных уравнений, регуляризация

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Статья посвящена математическому моделированию многофункционального приемника воздушных давлений для систем бортового оборудования летательных аппаратов. Рассмотрены этапы подготовки математических моделей и их применения для исследования измерительного прибора, проведен расчет погрешности определения высотно-скоростных параметров при различных углах атаки набегающего потока воздуха. Сделаны выводы о практической значимости полученных результатов и перспективы развития математических моделей и их применения при разработке и исследовании авиационных приборов. Для моделирования и проведения инженерных расчетов применялся пакет программ ANSYS CFX.

Ключевые слова: приемник воздушных давлений, многофункциональный приемник воздушных давлений, математическая модель приемника воздушного давления (ПВД), математическая модель многофункционального ПВД (МПВД), система воздушных сигналов (СВС), измерение высоты полета, изме

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

в статье описан вариант задания последовательных алгоритмов в виде двудольных графов путём их доопределения, что дает возможность в дальнейшем работать с алгоритмами методами теории графов. Рассмотрены две формы задания: модульная и функционально-предикативная. Показана возможность задания алгоритма в таблично-предикатном виде. Сделан вывод о том, что кроме общепринятых способов задания алгоритма, он может быть задан в матрично-предикатном или таблично-предикатном виде, что позволяет при работе с алгоритмами использовать также методы теории матриц и методы теории предикатов; задание алгоритма в матрично-предикатном виде позволяет избежать изоморфизма при проведении алгебраических и теоретико-множественных операций над ним.; задание алгоритмов в матрично-предикатном виде позволяет проводить практически любые операции над ними

Ключевые слова: граф-схема алгоритма, последовательный алгоритм, предикативный блок, функциональный блок, дооопределение, двудольный граф, таблично-предикативная форма, теория графов, изоморфизм

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Во многих современных технических конструкциях применяются мембраны различных форм. Это могут быть электроакустические приборы, медицинское оборудование, обшивка корпуса самолета треугольными ячейками. Известны решения о свободных колебаниях мембран прямоугольной и круглой формы методом Фурье. Также существует довольно много решений задач о колебаниях мембран различных форм методом конечного элемента. Аналитические решения для мембран более сложных форм представляют большой интерес в связи со сложной геометрией контура и трудности получения самого решения. В данной работе получены частные решения для задачи о свободных колебаниях мембраны правильной треугольной формы с различным заданным начальным изгибом поверхности и найдены собственные частоты колебаний.

Ключевые слова: Свободные колебания мембраны, мембрана правильной треугольной формы, собственные частоты колебаний

01.02.04 - Механика деформируемого твердого тела , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Данная работа проводится в рамках исследования рамно-стержневой конструкции с элементами из тонкостенных профилей. Приводятся результаты численного исследования трехболтового соединения тонкостенной оцинкованной пластины толщиной 1.5мм с пластиной из толщиной 3 мм на болтах с регулируемым напряжением. Расчетные модели созданы объемными элементами в ПО Ansys с учетом прочностных свойств материалов.

Ключевые слова: оцинкованные тонкостенные профили, болтовые соединения, стержневые конструкции, тонкостенный профиль, метод конечных элементов

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

Статья посвящена исследованию адекватности модели волновода с дном в виде полупространства в широкополосных расчетах звуковых полей. Рассматриваются две модели дна: жидкое и пористое, и две глубины водного слоя – единицы метров и десятки метров. В случае жидкого дна скорость звука и величина затухания в дне считаются не зависящими от частоты. В случае пористого дна частотная зависимость скорости звука и величины потерь извлекается из экспериментальных данных, опубликованных в открытой печати. Вычисляются частотные зависимости групповых скоростей мод и модальных коэффициентов затухания. Моделируются импульсные характеристики условно мелководного и глубоководного волноводов. Показывается, что в случае волновода с глубиной водного слоя единицы метров модель дна без дисперсии адекватна, в случае глубины воды десятки метров – неадекватна.

Ключевые слова: нормальные волны, морское дно, коэффициент затухания, групповая скорость, импульсная характеристика, внутримодовая дисперсия, межмодовая дисперсия

01.04.06 - Акустика , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье представлено сравнение способов моделирования фундамента конструкции пролетного строения технологического перехода на вечномерзлых грунтах в программном комплексе ЛИРА-САПР 2015.Численное моделирование такими способами, как, защемление (наложение связей) и моделирование свайного фундамента и грунтового основания показали значительную разницу в расчетных значениях. Проведенные исследования, подтверждают необходимость расчета подобного типа строительных конструкций с учетом влияния грунтового основания.

Ключевые слова: пролетное строение, технологический переход, свая, основание, фундамент, мерзлый грунт, ЛИРА-САПР 2015, прочность, жесткость, устойчивость, модель грунта

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В данной работе рассмотрены этапы моделирования алгоритма управления состояниями синхронного двигателя с постоянными магнитами. В его основу заложен принцип векторного частотно-токового регулирования. Модель управления создана в пакете Matlab/Simulink, подсистемы которой описаны, и приведена классификация сигналов для микроконтроллера STM32. На последнем этапе промоделированы и визуализированы входные/выходные сигналы системы при разных исходных значениях скорости и тока инвертора, на основании которых сделан вывод о работоспособности модели для её дальнейшей генерации как С-кода и интеграции в микроконтроллер.

Ключевые слова: Модельно-ориентированное проектирование, Matlab/Simulink, STM32, синхронный двигатель с постоянными магнитами, векторное управление

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведен алгоритм расчета и рассмотрены различные варианты решения задачи при изменении параметров расчетной схемы стержневой системы на примере балки в программной среде MS Excel совместно с пакетом MathCAD. Предложенный подход позволяет совмещать на одном листе и формулы, и графическую часть, и результаты расчёта, что особенно полезно в учебном процессе. Он способствует более осознанному восприятию студентами расчётного процесса, позволяет реализовать различные формы дистанционного обучения информационным технологиям.

Ключевые слова: стержневые системы, алгоритм, моделирование, интегрирование, информационные технологии

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.17 - Строительная механика

Конфигурация транспортной сети имеет большое значение для эффективного функционирования транспортной системы. От нее существенно зависит стоимость перевозок и их надежность. Строительство каждого отдельного элемента сети является реализацией вполне конкретного решения, однако в общем развитии сети в значительной степени проявляются внутренние закономерности. Одним из подходов к изучению таких закономерностей является моделирование естественного развития транспортной сети. В настоящей работе предлагается формализация различных подходов к моделированию естественного развития сетей и выявляются строгие взаимосвязи между рассматриваемыми подходами.

Ключевые слова: транспортная сеть, моделирование, динамическая модель, стационарная модель, конфигурация транспортной сети, топология транспортной сети

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Авторы статьи рассматривают внешние социально-экономические и внутренние мотивационные факторы формирования репродуктивного поведения молодых семей, проживающих на территории Ростовской области. На основе эмпирических данных авторы работы приходят к выводу, что молодые супруги занимают достаточно активные экономические позиции в исследуемом нами регионе. Данные профессиональные стратегии двойственным образом влияют на репродуктивное поведение, обуславливая выбор однодетной модели семьи в регионе

Ключевые слова: модель, когнитивный анализ, семья, молодая семья, жизненные стратегии, ценностные ориентации репродуктивное поведение

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 22.00.04 - Социальная структура, социальные институты и процессы

Аэродинамический и гидравлический расчеты – трудоемкие и важные этапы при проектировании инженерных систем. Существует множество различных программ для расчётов систем отопления и вентиляции. Одна из таких Autodesk REVIT, программа, резко набирающая популярность в области BIM-моделирования. Инженеры-проектировщики, используя этот программный комплекс для расчётов, сталкиваются с проблемой несоответствия диаметров, потерь давления между программным расчётом и ручным. В связи с этим возникла необходимость разобраться в данной проблеме: сравнить результаты расчёта скоростей и потерь давления в воздуховодах и трубопроводах в программе REVIT с традиционными методиками расчёта, выяснить по каким формулам производит расчет эта программа. Опираясь на российские стандарты, необходимо понять, насколько точные и правильные расчёты выдаёт программный комплекс.

Ключевые слова: BIM-технология, информационная модель здания, Autodesk REVIT, программный комплекс, BIM-моделирование, аэродинамический расчет, гидравлический расчёт, система вентиляции, система отопления, сравнительный анализ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,

В данной статье рассматривается применение семантической сети для хранения и извлечения информации, полученной из слабоструктурированных источников. Приводится описание модели семантической сети на основе помеченного ориентированного графа, рассматриваются основные элементы сети и основные типы связей между элементами, а также определяются основные одиночные и групповые операции с сетью. Кроме того, описывается способ хранения экземпляров концептов, и связанных с ними словоформ и словарных определений для автоматического извлечения информации из слабоструктурированных источников. Предложенная семантическая сеть декомпозирована на атомарные концепты, что позволяет обеспечить отсутствие избыточности хранимой информации без применения процедуры нормализации. Предложенная модель была опробована в нескольких практических проектах, на основе опыта применения модель была дополнена и уточнена.

Ключевые слова: семантическая сеть, граф, модель данных, концепт, отношение, атрибут, экземпляр, ассоциация, роль, слабоструктурированные данные

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье рассмотрены ограничения, существующие на текущий момент при снабжении ВУЗов военной направленности прикладными проприетарными программными продуктами, необходимыми для реализации соответствующих образовательных программ и организации научной работы, определены наиболее популярные программные решения для данной категории, предложены наиболее близкие аналоги среди свободного программного обеспечения и критерии их выбора.

Ключевые слова: математические системы, проприетарное программное обеспечение, свободное программное обеспечение, информационно-образовательная среда, критерии выбора программ

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа посвящена отработке технологии экспериментальных исследований эмоциональной составляющей установок студенчества по отношению к дружбе. На конкретном примере показано, что разработанная ранее нами методика измерения аффективной составляющей различных социальных установок вполне позволяет выявить уровни эмоционального восприятия как реальной, так и виртуальной дружбы. Получено, что чуть более половины исследуемой аудитории (57-59%) показали практически нейтральное эмоциональное отношение, как к реальной, так и виртуальной дружбе. Положительно воспринимают реальную дружбу только около 29%, а виртуальную еще меньше – 19%. Отрицательно оценивают наоборот, виртуальную дружбу – 22% , а реальную дружбу всего 14%. Таким образом, в целом по группе отношение к реальной дружбе более положительное, чем к виртуальной. Показано, что такая закономерность наблюдается не только на групповом уровне, но и на индивидуальном. Но уже в виде тенденции. Полученные результаты подтверждают отмеченное в литературе уменьшение значимости дружбы (по сравнению с прошлым веком), и наметившееся увеличение роли виртуальных межличностных отношений.

Ключевые слова: межличностные отношения, дружба, виртуальная дружба, аффективная составляющая установок, технология семантического дифференциала, нелинейная феноменологическая модель

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ