Определение несущей способности сваи, расположенной в просадочных грунтах. В данной работе проводится моделирование испытаний в программном комплексе Plaxis 2D, а также определяется несущая способность в соответствии с п. 9.9 СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты. По результатам проведенной работы было выявлено несовершенство актуального нормативно-правового документа в области проведения натурных испытаний свай.

Ключевые слова: просадочные грунты, несущая способность сваи, испытания свай, численное моделирование, Plaxis

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

Произведена разработка автоматической системы установки в нейтральное положение чувствительного элемента магнито-оптического датчика магнитного поля. Установка в нейтральное положение осуществляется за счёт автоматической системы управления пьезоэлектроприводом на основе микроконтроллера. Построена математическая модель и выполнено численное моделирование системы автоматического регулирования. Приведены результаты и параметры моделирования. Разработанная система обеспечивает значительное повышение автономности датчика, что позволяет исключить или существенно сократить затраты на регулирование датчика.

Ключевые слова: датчик магнитного поля, магнито-оптический датчик, система автоматического регулирования, пьезодвигатель

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

Для возможности монтажа мостовых кранов, стальные колонны промышленного здания выполняют ступенчатыми, с выделением надкрановой и подкрановой частей. Основу верхней и нижней частей колонны составляют стальные двутавры с несовпадением центральных осей. В рамках работы было произведено вариантное моделирование (с применением САПР) стальной колонны, входящей в состав П-образных рам промышленных зданий, состоящая из надкрановой и подкрановой частей. Предложены различные варианты решения перепада центральных осей надкрановой и подкрановой частей колонны в модели. Получены результаты статического расчета элементов колонн. Произведено сравнение полученных результатов, выполнен анализ оптимального способа моделирования элементов колонн для конструктивных схем. На основании выполненных расчетов и проведенного анализа полученных результатов сделаны выводы.

Ключевые слова: промышленное здание, двутавр, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, узел, стержень, схема

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

В статье автором рассматривается проблема обеспечения кибербезопасности в современном мире на примере исследования социальных практик. Анализируются реализованные кибератаки и показывается опасность хакерских атак. С достаточной долей очевидности можно утверждать, что в современном обществе риски, связанные с кибер-вторжениями могут включать потерю или раскрытие потребительских данных, кражу или раскрытие интеллектуальной собственности, а также потери инвесторов в результате кражи средств или снижения рыночной стоимости компаний, подвергшихся кибератакам. Делается вывод о том, что кибербезопасность, это постоянно развивающийся ландшафт, и в настоящее время возникает острая необходимость в том, чтобы постоянно учиться как на собственном опыте, так и на опыте других компаний эффективно противодействующих киберактакам, а так же важным является то что успешное взаимодействие с противниками в киберпространстве требует, постоянного стремления к тактической, оперативной и стратегической инициативе.

Ключевые слова: кибервойны, когнитивное моделирование, кибератаки, хакерские атаки, киберриски, киберзащита

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Предложена и обоснована концепция волокнистого материала (далее ВМ) как мягкой конструкции, образованной окруженными воздухом элементами волокон и участками взаимодействия волокон по поверхностям касания. Элементы волокон находятся в деформированном состоянии. Деформация волокон – обратимая, упруго - эластическая. На участках взаимодействия между волокнами действуют силы сцепления и сухого трения. Деформация волокон приводит к сохранению в материале остаточной внутренней энергии. При малых нагрузках ВМ может изменять свое состояние обратимо. При больших нагрузках необратимо изменяется структура участков взаимодействия. Процессы старения и деградации ВМ – это постепенные безвозвратные переходы из одной группы состояний в другие. Динамика этих процессов носит статистический характер. Поэтому разработана Марковская модель изменения состояний в виде нескольких подмножеств невозвратных подмножеств и одного эргодического подмножества состояний. На качественном уровне показана возможность использования предложенной модели для описания динамики процессов старения ВМ и оценки продолжительности этого процесса с учетом его вероятностно - статистической природы.

Ключевые слова: волокнистый материал, старение, мягкая конструкция, упруго- эластическая деформация, необратимый процесс, марковская модель, статистическая динамика

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

В статье рассматривается процесс релаксации волокнистого материала после того, как завершается действие на него нагрузки. Построена простая модель процесса релаксации в виде экспоненциальной функции, достаточно точно описывающая этот процесс. Определено, что оценки времени релаксации являются робастными по отношению к распределениям параметров. Построенные модели релаксации дают возможность оценить величину остаточной относительной деформации, соответствующей пластической деформации материала.

Ключевые слова: релаксация, деформация, волокнистый материал, робастность, метод Монте-Карло, экспоненциальная модель, регрессия

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

В условиях конкуренции определение эффективной стратегии развития фирмы приобре-тает огромное значение и невозможно без использования математических методов моде-лирования. В статье предложена иерархически организованная модель IT-предприятия. Рассмотрение проведено на примере ООО «Электронная медицина». Для описания дея-тельности фирмы используется производственная функция Кобба-Дугласа. Произведены численные расчеты путем имитационного моделирования для реальных входных данных. Построено равновесие Штакельберга, дан анализ полученных результатов.

Ключевые слова: иерархическое моделирование, равновесие Штакельберга, производственная функция Кобба-Дугласа, имитация

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Приведены результаты исследования влияния упрочнения свода выработок небольшой длины, произвольной формы, с поперечным сечением до 80 м2, с опережающим анкерованием, что позволяет значительно снизить смещения грунтовых обнажений. Анализ показывает, что полностью исключить вывалы грунта не удаётся, поэтому выполнен комплекс исследований напряженно-деформированного (НДС) грунтового массива, упрочнённого защитным экраном. Моделированием методом конечных элементов (МКЭ) установлена не эффективная работа опережающего анкерования длиной до 15 м, поскольку анкера расположены в зоне сползания грунта. Увеличение длины анкеров защитного экрана для опирания их концов за пределами призмы сползания позволяет повысить устойчивость грунтовых обнажений в забое.

Ключевые слова: подземное строительство, напряжения, смещения, упрочнение, анкерование, моделирование, метод конечных элементов

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

В этой статье проведен анализ проблем пространственной, временной и фазовой синхронизации в некооперативном пассивном бистатическом радиолокационном измерителе координат, которые затрудняют обнаружение слабых объектов. Исследован метод временной и фазовой синхронизации, основанный на оценке параметров сигнала прямой волны и способ обнаружения слабых объектов, который состоит из длительного когерентного накопления параметров сигнала. Предложен универсальный алгоритм, который состоит из двух этапов: извлечение импульсов прямой волны и оценки параметров. На основе оценки параметров и формы волны дается алгоритм обнаружения слабых целей, основанный на обобщенном преобразовании Фурье.

Ключевые слова: некооперативный пассивный бистатический радиолокационный измеритель координат, алгоритм, синхронизация, импульс, обобщенное преобразование Фурье

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

Поиск ортогональных и квазиортогональных матриц рассматривается как последовательность задания начальных условий, выбора метода реализации, фильтрации набора сгенерированных последовательностей. Предлагается ускорение поиска матриц за счет предварительных фиксации их структуры и фильтрация сгенерированных последовательностей с использованием спектра Фурье. Фиксация структуры предполагает использование свойств симметрии искомых матриц. Фильтрация позволяет исключить последовательности с явными выбросами спектра при формировании блоков симметричных матриц.

Ключевые слова: майнинг матриц, матрицы Адамара, конструкция Пропус, фильтрация последовательностей

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

В статье рассматривался вопрос определения равновесие однородной нерастяжимой тяжелой нити при статическом взаимодействии с поверхностями различной формы. Приведены результаты аналитического моделирования натяжения нити с использованием численных методов. Выведены формулы для расчета натяжения в любой точке нити и нормальное давление на двух гладких цилиндрических поверхностях и шероховатой поверхности конуса, моделирующих некоторые рабочие органы текстильных машин.

Ключевые слова: идеальная нить, гибкая однородная нерастяжимая нить, натяжение, уравнение равновесия нити, равновесие на гладкой поверхности, равновесие на шероховатой поверхности, стрела провисания

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

В статье приводится методика расчета токов короткого замыкания в тяговой сети постоянного тока. Система группового заземления опор, рассматриваемая в статье, снабжена дополнительным проводником, улучшающим условия работы всего участка электрифицированной железной дороги за счет снижения сопротивления петли короткого замыкания.

Ключевые слова: групповое заземление опор, ток короткого замыкания, электрифицированная железная дорога, тяговая сеть, волоконно-оптическая линия связи

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.4.2 - Электротехнические комплексы и системы

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 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

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)