Научный архив: статьи

Поиск и расчетное обоснование новых материалов для ответственных элементов измерительных приборов ведется в современных условиях с применением методов компьютерного моделирования. В статье представлены результаты разработки компьютерной модели для оценки неравномерного температурного поля в поверхностном слое электрического контакта, возникающего из-за выделения Джоулева тепла в предположении неровной поверхности соприкосновения. Предложена концепция микроконтактных точек, пиковое повышение температуры в которых приводят к деградации контактных материалов за счет изменения фазового состава и эффектов упорядочения атомов в кристаллической решетке. Выполнены вычислительные эксперименты с использованием авторской программы, процессор которой использует метод конечных элементов.

В статье проанализирована эффективность использования различных моделей машинного обучения для предсказания спектральных свойств экзогенных флуорофоров, ключевых в диагностике онкозаболеваний. Исследуется применение алгоритмов ИИ для быстрого и экономически эффективного поиска новых флуорофоров, способствующих раннему выявлению рака. В статье оценивается эффективность различных моделей машинного обучения в предсказании свойств экзогенных флуорофоров, используемых в диагностике онкологических заболеваний. В работе исследуется применение алгоритмов искусственного интеллекта для быстрого поиска новых флуорофоров, способствующих раннему обнаружению рака. Особое внимание уделено оптической биопсии как неинвазивному методу исследования тканей для ранней диагностики патологий. В статье обобщаются данные из базы данных PubChem и GeoMcNamara и анализируются молекулярные свойства флуорофоров и их спектральные характеристики. Используя модели машинного обучения, такие как линейная регрессия, метод опорных векторов, случайный лес и XGBoost, получены результаты предсказания длины волны излучения для образцов флуорофоров. Результаты обучения и тестирования моделей свидетельствуют о высокой точности работы XGBoost и Random Forest. Исследование подчеркивает важность разработки эффективных флуорофоров для ранней диагностики рака и представляет модели машинного обучения в качестве инструментов для обработки и анализа данных в этой области, что позволяет акцентировать внимание на перспективности и применимости прогрессивных методов исследования в онкологии и медицинской химии.

Методами компьютерного моделирования проведено исследование зернограничной самодиффузии по несимметричным границам зерен с осью разориентации [111]. Угол разориентации несимметричных границ соответствует углу разориентации специальной границы зерен S13(134). Расчет проводился с использованием парного потенциала Морзе и многочастичного потенциала Клери-Розато. Показано, что структуру нессиметричных границ можно описать в модели структурных единиц - все границы содержат структурные элементы характерные для границы S13(134). Проведен расчет коэффициентов зернограничной диффузии и построены аррениусовские зависимости, по которым определены энергии активации диффузии. Зависимости имеют от двух до трех линейных участков. Обнаружено, что при высоких температурах зеренограничная область аморфизируется раньше прилегающих зерен. Это позволяет утверждать, что границы плавятся при более низких температурах, которые составили от 0,91 до 0,97 температуры плавления.

Компьютерное моделирование новых методов обработки материалов носит многодисциплинарный характер и требует развития специального программного обеспечения с соответствующими математическими моделями и алгоритмами. В данной работе создана программа для конечно-элементного моделирования явлений, связанных с выделением Джоулева тепла в неоднородных системах. С использованием созданной программы исследована модельная система, имитирующая протекание электрического тока через полидисперсный порошковый материал. Модельный материал имеет матричную структуру, образован круглыми в сечении включениями и характеризуется различной проводимостью, концентрацией и взаимным расположением частиц. Показана возможность получения анизотропной структуры в результате теплового воздействия на порошковый материал при протекании электрического тока. Установлен перечень управляющих параметров технологического процесса для получения анизотропного порошкового материала. Предложен метод систематизации результатов компьютерного моделирования с использованием диаграмм, подобных фазовым диаграммам многокомпонентных соединений.

Рассматриваются методы математического и компьютерного моделирования трудовых процессов промышленных предприятий, персонал которых способен сократить потери ресурсов и простои оборудования. Для реального предприятия промышленности разработана компьютерная модель обоснования оптимальных параметров механизма стимулирования, описаны вычислительные эксперименты и рассмотрены условия его внедрения на практике.

В статье приводится методика решения задачи адаптации технологии обоснования решений индивидов при выборе продолжительности рабочего времени к условиям локальных рынков труда Республики Узбекистан. В основе компьютерной технологии использована математическая модель оптимального выбора индивидами продолжительности рабочего времени с учетом личностной оценки привлекательности трудового процесса. Обоснование оптимальных стратегий активности работников в трудовых процессах выполнено с использованием компьютерной модели и социологических исследований.

Исследуется влияние погрешностей измерений на эффективность алгоритма управления синхронизацией для виброустановки (ВУ) с неидентичными роторами. Разработана математическая модель в пространстве состояний для описания двухроторной ВУ с неидентичными роторами с учетом допустимых погрешностей датчиков. Компьютерное исследование показало, что учет погрешностей измерений практически не влияет на показатели качества работы ВУ во всем диапазоне рабочих зарезонансных скоростей. Однако, при скоростях, находящихся на нижней границе диапазона допустимых рабочих скоростей, учет погрешностей измерений может привести к потере устойчивости синхронного режима.

Рассмотрены хвостохранилища юга Дальнего Востока, которые являются основными источниками загрязнения окружающей среды. Использование компьютерного термодинамического моделирования позволяет прогнозировать и оценивать вероятность гипергенных процессов. Данные дистанционных методов зондирования земли дают возможность оценить экологическую опасность объектов горного производства. Полученные пространственные цифровые модели территории исследования позволили уточнить площади химического загрязнения.

еталлических трубах из стали Х18Н10Т, возникающих в режимах термоциклирования при многократном пропускании по трубе нагретого воздушного потока: общая относительная деформация образца, как и величина локальной деформации, изменяется на уровне 10-3; величина термоупругих напряжений ~ 300 МПа. Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния цилиндрического держателя тензодатчика из стали 40Х2Н2МА под действием равномерно распределенной нагрузки (прикладываемая сила ~ 20 тс) показывают, что максимальные по величине напряжения и деформации возникают на площадке пятна контакта купола держателя с силопередающей плитой, а минимальные - в плоскости фиксации держателя. Модели и результаты расчета подготовлены в среде компьютерного моделирования ANSYS.

В статье приведены исторические вехи и традиции, связанные с вкладом С.И. Спасокукоцкого в развитие экспериментальной хирургии в Саратове. Описаны процедура и принципы проведения хирургических экспериментов на лабораторных животных. Обобщен двадцатилетний опыт межвузовских экспериментальных исследований, приводятся этапы послеоперационного лечения абсцессов различной локализации, основанные на компьютерном моделировании хирургического эксперимента и современных технологиях. Показано, что объединение знаний и ресурсов межвузовских научных коллективов в проведении хирургического эксперимента позволяет достигать лучших результатов лечения в клинической хирургии.

Для оценки компоненты дисперсии выходного показателя статистической модели необходимо получить оценки производных от математического ожидания выходного показателя статистической модели по параметрам генерируемых в модели случайных величин. Проанализирована сходимость ряда видов оценок таких производных для случая биномиальных случайных величин. Предложены оценки производных с улучшенной сходимостью. Проведён численный эксперимент для подтверждения теоретических выводов.

Формирование у будущих бакалавров инженерных направлений подготовки компетенций, предусмотренных федеральным государственным образовательным стандартом, требует совершенствования образовательного процесса. Введение в процесс обучения теории вероятностей элементов компьютерного моделирования способствует формированию статистического мышления, необходимого для критического анализа и системного подхода при решении задач прикладного характера. Цель работы - показать возможности использования компьютерного статистического моделирования в обучении теории вероятностей студентов с целью формирования статистического стиля мышления. Приводятся примеры компьютерных статистических моделей опытов с бросанием монеты и анализ этих моделей.