ivdon3@bk.ru
Созидательная функция архитектуры характеризуется, прежде всего, практическим и творческим отображением, воздействием, переопределением, организацией доступного пространства: от систем расселений до отдельных архитектурных объектов. В начале XXI столетия архитектурная деятельность вновь оказывается в переломной ситуации, в связи с информационной революцией, активным развитием постиндустриального общества и глобализацией, которые сопутствуют и принуждают к смене главных парадигм в архитектурных стилях прошедшего столетия. Условия глобальной информационной, технологической и культурной интеграции создают потребность в изменении логики традиционных (классических) приемов формирования архитектурного пространства. Целью исследований является анализ возможностей особенностей применения традиционных и инновационных приемов и средств реализации творческих идей на результаты архитектурной деятельности. Гипотеза исследования включает предположение о необходимости интеграции современных возможностей, прежде всего, в области информационных (цифровых) технологий в творческую деятельность по формированию архитектурного пространства различного масштаба и назначения. В результате исследований выявлены области рационального применения традиционных и инновационных приемов организации архитектурного пространства.
Ключевые слова: cовременная архитектура, городская среда, культурно-исторический ресурс, традиции, наследие и современность
2.1.11 - Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия (архитектура) , 2.1.12 - Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
Следствиями устоявшегося представления о трещиностойкости железобетонных конструкций являются два типа инженерных расчётов: на образование трещин и на ограничение их ширины раскрытия. Такой взгляд основывается на определенных допущениях (в статье рассмотрено семь наиболее значимых), с одной стороны, упрощающих расчёт до возможности его выполнения «вручную», с другой стороны - пренебрегающих какими-то реальными физическими процессами, происходящими в железобетоне под нагрузкой. Допущения можно разделить на две группы: а) физические – первичные допущения, связанные с упрощением либо полным пренебрежением некоторыми реальными физическими процессами, происходящими в железобетоне под нагрузкой; б) модельные – вторичные допущения, связанные с математическим описанием работы железобетона с учётом упрощений из предыдущего пункта «а». На первом этапе исследований подробно рассмотрены допущения первой группы. Для их уточнения и повышения достоверности и объективности получаемых ре-зультатов расчёта трещиностойкости представлен формальный алгоритм построения альтернативных моделей железобетона. Его суть - в интеграции моделей механики разрушения и теории накопления повреждений.
Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.9 - Строительная механика
Работа посвящена применению алгоритма симплекс-оптимизации в области магнитных измерений, а именно в измерении кривой размагничивания высококоэрцитивных магнитных материалов. Алгоритм нашёл своё место в реализации нового метода, основанного на натурно-модельном подходе и модели гистерезиса Джилса-Аттертона, суть которого также описана в работе. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки. Алгоритм симплекс-оптимизации позволяет оптимизировать параметры модели Джилса-Аттертона таким образом, чтобы смоделированная математическая модель высококоэрцитивного магнитного материала наиболее соответствовала измеряемому магнитному материалу. Метод опробован на мультифизической модели, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics, и включает в себя расчёты индуктора и постоянного высококоэрцитивного магнита.
Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис
2.2.4 - Приборы и методы измерения , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Рассмотрены допущения математических моделей расчёта трещиностойкости железобетонных конструкций. По каждому из них проведен анализ на предмет соответствия их действительности на протяжении всего жизненного цикла конструкции: начиная от затвердения бетонной смеси, заканчивая разрушением. По результатам проведённого анализа предложено на уровне норм для оценки трещиностойкости конструкций использовать только один единственный расчёт – по ширине раскрытия трещин, acrc. Так, например, при определённом значении acrc конструкция по-прежнему будет оставаться герметичной (трещины будут несквозными), а при превышении этого значения – нет. При этом уже имеющиеся в нормах расчёты на ограничение проницаемости и сохранность арматуры по-прежнему останутся востребованными. На стыке теории накопления повреждений и нелинейной механики разрушения предложен сжатый алгоритм возможного учёта влияния трещин на всех масштабных уровнях структуры бетона, ключевым для которого является нормирование статистических параметров распределения несплошностей по диаметрам, длинам, раскрытиям, заглублениям, направлениям, расстояниям между несплошностями и т.д.
Ключевые слова: железобетон, трещиностойкость, момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин, коэффициент пластичности, повреждаемость, нелинейная механика разрушения
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Работа посвящена разработке нового метода определения кривой размагничивания высококоэрцитивных постоянных магнитов, например, магнитов из сплава NeFeB. Ожидается, что новый метод даст возможность более точно определять кривую размагничивания постоянных магнитов за счёт применения измерителей напряжения и тока вместо классических индукционных датчиков, что позволит избежать накопления ошибки, возникающей при интегрировании сигнала с индукционных датчиков. В работе подробно описан алгоритм работы нового метода определения кривой размагничивания, даны ссылки на методы и алгоритмы, применяющиеся при разработке нового метода. Метод опробован на мультифизической модели постоянного магнита и намагничивающей установки, построенной в программном пакете COMSOL Multiphysics.
Ключевые слова: постоянный магнит, неодимовый магнит, высококоэрцитивный материал, магнитный материал, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, оптимизация, симплекс, алгоритм Нелдера-Мида, математическая модель, коэрцитивная сила, гистерезис
2.2.8 - Методы и приборы контроля и диагностики материалов, изделий, веществ и природной среды , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Описывается построение регрессионной модели погрешностей аппроксимации кривой тока от факторов, влияющих на эту погрешность. В качестве влияющих факторов выбраны: количество коэффициентов разложения Фурье-Бесселя и количество точек, по которым построена исходная функция. Экспериментальные данные получены в результате моделирования электрических процессов, протекающих в системе импульсного перемагничивания.
Ключевые слова: постоянный магнит, регрессионная модель, разложение Фурье-Бесселя, аппроксимация, импульс, факторы, функция, кривая, импульс, погрешность
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
Предложен метод измерения магнитных характеристик высококоэрцитивных постоянных магнитов из редкоземельных материалов, таких как неодим-железо-бор и самарий-кобальт. Суть метода заключается в следующем: данные об измеренном питающем напряжении и характеристиках намагничивающей установки основывают математическую модель; измеренная форма импульса намагничивающего тока поступает в математическую модель и сравнивается со смоделированным импульсом тока в устройстве сравнения; далее, если различие характеристик тока не удовлетворяет точности измерения, то вносятся корректировки в математическую модель. Таким образом, математическая модель определяет магнитные характеристики постоянного высококоэрцитивного магнита. Метод разработан на основе натурно-модельных испытаний с использованием мультифизической компьютерной модели. Реализация метода измерения базируется на современных IT-решениях, мультифизическая модель строится в программном пакете COMSOL Multiphysics.
Ключевые слова: магнит, магнитный параметр, мультифизическая модель, намагничивание, высококоэрцитивный материал, неодим, вейвлет, Фурье, анализ, COMSOL
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе предложена математическая модель и проведено моделирование вольт-амперных характеристик контактов металл-полупроводник с барьером Шоттки, с учетом неоднородного распределения электрически активных примесей в полупроводнике. Разработанная математическая модель учитывает квантово-механические эффекты при переносе носителей заряда в контактах металл-полупроводник с барьером Шоттки и позволяет прогнозировать их вольт-амперные характеристики. Результаты моделирования хорошо согласуются с известными из литературы экспериментальными данными, разработанная математическая модель может быть использована в системах автоматизированного проектирования элементов интегральных микросхем.
Ключевые слова: Диод Шоттки; потенциал; уравнение Пуассона; вольт-амперная характеристика