ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены методы для определения частоты собственных колебаний и коэффициента динамичности консольно закреплённой стальной балки. В качестве методов использовался аналитический, метод конечных элементов в программной среде ANSYS и экспериментальный на вибростенд при двух способах нагружения: синусоидальной вибрацией методом качающейся частоты и широкополосной случайной вибрацией. Полученные значения частот собственных колебаний согласуются в рамках относительной погрешности 15%, значения коэффициентов динамичности – в рамках относительной погрешности 5%. Метод конечных элементов хорошо согласуется с аналитическим, притом требует выполнения меньшего количества операций для более сложных конструкций. Отличия в результатах экспериментов вытекают из различий методов нагружения объекта исследования.
Ключевые слова: амплитудно-частотная характеристика, метод конечных элементов, ANSYS, частота собственных колебаний, метод качающейся частоты, широкополосная случайная вибрация
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Рассматривается система движения автомобильного движения в городе и среднее время в пути. Основной целью статьи является изучение влияния различных алгоритмов на среднее время в пути. В ходе исследования авторы предлагают математическую модель системы городского движения, представляющую собой ориентированный граф дорожной сети, а также двух матриц плотности жилых и рабочих районов города. Кроме этого в модели автомобильного движения используется представление автомобилей, который выбирают свой маршрут по заданным алгоритмам. Также, на математическую модель наложены некоторые ограничения, которые вытекают из ограничений реального городского движения. В работе авторы используют предложенную математическую модель и показывают примеры расчётам некоторых дорожных ситуаций, а также возможные способы их оптимизации по среднему времени в пути. В последней части статьи авторы пишут о среде имитационного моделирования AnyLogic и о том, как она может помочь в имитации городской транспортной системы. Данная статья является отправной точкой в дальнейших исследованиях, направленных на изучение различных алгоритмов маршрутизации средств передвижения в транспортных сетях.
Ключевые слова: автомобильное движение, маршруты, граф автомобильных дорог, умный город, граф, имитационное моделирование, транспортный поток, время в пути, пропускная способность, оптимизация
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе рассматривается интерполяция плана горизонталей, полученного в рамках преобразования изображения топографической карты в геоинформационную систему местности, для получения цифровой модели рельефа. Авторами предложен метод, с помощью которого можно отразить рельефность местности, учитывая распределённый характер данных. Метод сравнивался с методами линейной интерполяции, интерполяции кубическими сплайнами и интерполяцией Сибсона по критериям максимального отклонения, среднеквадратического отклонения и скорости обработки. Экспериментальное исследование проводилось на сгенерированных с помощью метода diamond-square местностях. Разработанный метод показал улучшение показателей качества по сравнению с существующими методами и рекомендован к использованию при интерполяции плана горизонталей.
Ключевые слова: интерполяция, геоинформационная система, топографическая карта, цифровая модель рельефа, распределённые данные
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе проведен мониторинг микробного загрязнения атмосферного воздуха в жилой зоне Волгограда вблизи двух наиболее крупных автодорог – Первой и Второй Продольной магистралей. Сделано предположение о характере регрессионной зависимости между микробным загрязнением атмосферного воздуха и расстоянием от автодороги, являющейся источником этого загрязнения. Построены аппроксимирующие функции и коэффициенты регрессии для участка Первой продольной магистрали при различной степени загруженности автотранспортом. Предложена шкала оценки уровня микробного загрязнения воздушной среды вблизи автомагистрали, которую можно использовать для ориентировочной оценки содержания микрофлоры в атмосферном воздухе вблизи автодорог. Проведен расчет микробного загрязнения воздуха вблизи жилого здания, находящегося на расстоянии 10 м от автодороги в Центральном районе Волгограда с использованием предложенной в работе функции прогнозирования микробного загрязнения.
Ключевые слова: мониторинг, микробное загрязнение атмосферного воздуха, регрессионная модель, математическое моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Наностержни AlN, легированные Fe были изучены с помощью рентгеновской спектроскопии поглощения за K и L2,3 краями Fe. Теоретическое моделирование рентгеновских спектров поглощения показывает, что атомы железа, главным образом, замещают атомы Al. Анализ зарядов по Бадеру показывает, что атомы замещения FeAl находятся в зарядовом состоянии 2+, тогда как атомы Al в чистом AlN обладают зарядовым состоянием 3+. Спектры поглощения за L2,3-краем Fe и данные фотолюминесценции указывают на присутствие обоих зарядовых состояний Fe2+ и Fe3+ в наностержнях AlN:Fe.
Ключевые слова: локальная атомная структура, рентгеновская спектроскопия поглощения, разбавленные магнитные полупроводники
Работа посвящена вопросам исследования алгоритмов функционирования подсистемы управления, входящей в состав бортовой интегрированной системы управления летательным аппаратом и используемой на заключительном участке траектории движения. Алгоритмы функционирования подсистемы управления синтезированы на основе теории оптимизированных дельта-преобразований второго порядка с использованием принципа управления перевернутым маятником на тележке. В ходе исследований, проводимых на основе имитационного моделирования с использованием разработанной программной модели, оценивается как итоговая ошибка рассеивания, так и вклад в нее различных подсистем.
Ключевые слова: управление движением на конечном участке, летательный аппарат, бортовая интегрированная система управления, оптимизированные дельта-преобразования второго порядка, автономная система ближней радионавигации, имитационное моделирование, программная модель
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Работа посвящена проблеме идентификации Черноморско-Каспийского региона, ставшего особым сегментом геопространства в условиях постбиполярного мира. В качестве «структурной рамки», задающей понимание нынешних особенностей региона используется концепция Великого Лимитрофа, разработанная В.Л. Цымбурским и С.В. Хатунцевым. Автором выделяются два основных аспекта идентификации данного региона: геополитический и геоцивилизационный. Вводится и адаптируется к конкретному региону ключевое понятие «территория-лимитроф», а в его рамках два других – «разъединительный пояс» и «зона (меж)цивилизационного разлома». Работа опирается на новейшие факты по проблематике Черноморско-Каспийского региона.
Ключевые слова: «Большое политическое пространство», геополитика, Черноморско-Каспийский регион, концепция Великого Лимитрофа, «территория-лимитроф», «разъединительный пояс», цивилизационная плита, зона (меж)цивилизационого разлома.
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Ленточные конвейеры нашли широкое применение на заводах строительных материалов. Их применяют для перемещения сыпучих и штучных грузов на короткие, средние и дальние расстояния.Установка на рабочем органе винтового конвейера щеток позволяет повысить производительность конвейера за счет устранения скапливания транспортируемого материала внутри желоба.
Ключевые слова: Действующее предприятие, ленточный и винтовой конвейер, строительные материалы.
Проведено исследование локального окружения иона меди Cu(I) в пептиде бета-амилоида при помощи XANES спектроскопии для нескольких моделей активного центра бета-амилоида. Модели центра связывания были получены методом молекулярной механики и при помощи теории функционала электронной плотности в программе ADF. Теоретический анализ спектров рентгеновского поглощения проводился на основе метода конечных разностей, реализованного в программе FDMNES. В результате исследования получены модели подходящие для описания центра связывания иона меди в бета-амилоиде.
Ключевые слова: бета амилоид, центр связывания, болезнь Альцгеймера, метод конечных разностей, Cu(I)
На основании опытных данных о сопротивлении железобетонных колонн внецентренному сжатию была получена аналитическая зависимость предельной сжимаемости бетона от варьируемых факторов: относительного эксцентриситета внешней силы eo /h и процента армирования µ.
Ключевые слова: железобетонная колонна, продольная арматура, защитный слой бетона, метод конечных элементов, критическая нагрузка
В статье рассмотрено решение проблемы передачи видеоизображения по гидроакустическому каналу с высокой скоростью при помощи амплитудной модуляции c использованием ортогональных поднесущих. Представлены результаты экспериментальной проверки метода.
Ключевые слова: гидроакустика, передача видеоизображения, амплитудная модуляция
В статье анализируется возможность применения ранговых критериев для статистического анализа двух выборок. Рассматриваются критерии Вилкоксона, Ван дер Вардена и Манна-Уитни для проверки гипотезы о совпадении центральных тенденций сравниваемых выборок, критерий Сиджела-Тьюки для проверки гипотезы о равенстве размахов варьирования и критерий Колмогорова-Смирнова для проверки гипотезы о равенстве законов распределения. Анализ проводится на данных о курсах доллара США в различных банках.
Ключевые слова: статистика, ранг, выборка, гипотезы статистические, критическое значение, нормальное распределение, сопряжённые пары
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Сведения об авторах выпуска №1 (2013)
Ключевые слова: авторы
В статье анализируется вопрос о применимости к изучению геополитических процессов, происходящих на мировых региональных/субрегиональных «площадках», такого общенаучного метода, как моделирование. Исходя из трех возможных подходов к изучению геополитической динамики в условиях глокализации – описания, формализации и квантификации, автор выходит на анализ трех структурных уровней геополитического моделирования. С этой целью анализируется особенности и процедурные составляющие таких его модификаций, как простое (обычное), концептуально-графическое (когнитивное) и математическое моделирование. Особое внимание уделяется концептуально-графическому моделированию и его специфическому языку. Видя возможности использования в геополитологии точных методов и процедур, автор, тем не менее, учитывает их ограниченность. В этом смысле валидность используемых математических методов и процедур обязательно должна дополняться качественными экспертными оценками. Общий посыл автора: использование в региональной геополитологии эвристических возможностей моделирования – залог повышения наукоемкости этой области знания.
Ключевые слова: геополитология, мировой регион/субрегион, глокализация, ситуационный анализ, картирование, карта, моделирование, моделирование геополитических процессов, обычное (простое) геополитическое моделирование, концептуально-графическое (когнитивное) моделировани
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 23.00.04 – Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития
Проведён анализ современной научно-технической и нормативной литературы по методам расчёта и анализа спектров рентгеновской дифракции, рентгеновского поглощения и комбинационного рассеяния света для анализа структуры материалов водородной энергетики при реалистичных технологических условиях. Обоснованы и выбраны теоретические методы и средства для разработки методики анализа динамики наноразмерной атомной и электронной структуры материалов водородной энергетики. Проведено многомасштабное компьютерное моделирование динамики наноразмерной атомной и электронной структуры материалов водородной энергетики при реалистичных технологических условиях.
Ключевые слова: водородная энергетика, топливные ячейки, комбинационное рассеяние, рентгеновская дифракция, XANES