Статьи

Исследуется модель деформации под действием высокой температуры в конструкции из двутавровых балок со случайным внешним воздействием, в ее основе лежат стохастические уравнения Хоффа на геометрическом графе с начально-конечным условием. В статье приводится описание алгоритма численного исследования рассматриваемой модели, в основе которого лежит метод Галеркина. Представленный алгоритм предусматривает получение численного решения в случае вырожденности, так и невырожденности уравнений. Основными теоретическими результатами, позволившими провести данное численное исследование, являются методы теории вырожденных групп операторов и теории уравнений соболевского типа. Алгоритмы представлены схемами, позволяющими построить на их основе блок-схемы программ для проведения вычислительных экспериментов. Кроме того, численное исследование стохастической модели предполагает в дальнейшем получение и обработку результатов экспериментов при различных значениях случайной величины, в том числе, относящихся к редким событиям.

Рецензия посвящена книге ведущего китайского советолога Шэнь Чжихуа «Экономический водоворот: начало холодной войны с нового ракурса», вышедшей в Гонконге в 2022 г. Главный вопрос, на который Шэнь Чжихуа хочет ответить в своей работе: «Можно ли было избежать холодной войны?» Профессор рассматривает данный вопрос через «новый ракурс» - экономические отношения между США и СССР. В конечном итоге профессор Шэнь сделал вывод, что холодная война является «случайным продуктом», ее можно было избежать. Дальнейшее сотрудничество США и СССР после Второй мировой войны в области политики и экономики в самом деле было возможным. Сосуществование двух разных идеологий и систем также было возможным. Монография состоит из семи глав. Шэнь подробно анализирует, как США и СССР постепенно попали в «экономический водоворот», разорвав все экономические сношения между собой. История - уроки для будущего. Современная ситуация в мире, конфликт между двумя сверхдержавами - КНР и США - сделала вопрос холодной войны особо актуальным. Профессор Шэнь считает, что начало холодной войны в середине прошлого века является «исторической досадой» для всего человечества и противоречит главному течению истории всего человечества - мирному пути развития. В XXI в. КНР и США нельзя повторять те ошибки, совершенные американским и советским руководством в XX в., которые в конечном итоге втягивали весь мир в длительный и бессмысленный конфликт.

Представленное исследование проводит глубокий анализ работы узла монолитного безбалочного перекрытия, взаимодействующего со сталебетонной колонной с применением срезного балочного узла. С использованием метода конечных элементов в программном комплексе ANSYS создается подробная геометрическая модель конструкции, что позволяет провести комплексное численное моделирование. Основное внимание уделяется изучению взаимодействия между бетоном и сталью в конструкции, а также передаче усилий через срезной узел. Полученные результаты включают детальную оценку распределения напряжений и деформаций в различных частях конструкции, что способствует более глубокому пониманию механического поведения системы в целом. Целью исследования является не только анализ эффективности применения срезного узла для обеспечения прочности и устойчивости перекрытия, но и выработка практических рекомендаций по оптимизации дизайна с целью улучшения взаимодействия материалов и повышения надежности строительных объектов. Представленное исследование важно для инженеров и проектировщиков, стремящихся к совершенствованию процессов проектирования и строительства в современной индустрии, а также для разработчиков нормативных документов в области строительства и инфраструктуры. Результаты исследования могут применяться при разработке новых технологий в строительстве.

Для принятия решения по обеспечению безопасности информационной инфраструктуры (ИИ) в целях ее устойчивого функционирования в условиях воздействия угроз требуется инструмент, позволяющий оценить устойчивость функционирования ее отдельных элементов. Применение полумарковской модели для оценивания устойчивости функционирования элементов ИИ, подверженной воздействию угроз, в прямой постановке сопряжено с ростом сложности описания объекта моделирования (параметрического пространства) в степенной прогрессии от числа учитываемых воздействий, что снижает ее практическую значимость. Однако в научной литературе не обнаружено исследований по снижению сложности полумарковской модели. В статье приведен подход к снижению сложности моделирования посредством принятия корректных допущений при формировании исходных данных. Приведены условия, при которых возможно принять ряд допущений, позволяющих значительно снизить сложность моделирования, платой за это является ограничение области применимости модели. Приводится постановка задачи и модифицированный граф переходов. Новизна постановки задачи заключается в учете ограничений на имеющийся ресурс для восстановления функциональности элемента. Для пояснения физической сущности процесса моделирования приводится мысленный эксперимент с моделью. Для решения задачи были использованы: а) экспертные методы для добывания исходных данных; б) математические модели частных полумарковских процессов; в) методы преобразований Лапласа; г) методы планирования эксперимента. Демонстрация последовательности решения задачи сопровождается иллюстративными примерами и графиками. В результате эксперимента были выявлены закономерности исследуемого процесса, существование которых было доказано формально. Исследование показало, что при принятии мотивированных допущений возможно снизить сложность моделирования. Результаты исследования расширяют знания о приложении методов марковских процессов для оценивания устойчивости функционирования элементов ИИ применительно к условиям воздействия угроз.

В работе рассматриваются подходы к численному решению задачи о распределении электрического потенциала в рамках двумерной модели атмосферного участка глобальной электрической цепи. Для этой модели формулируется нестандартная стационарная эллиптическая краевая задача с неклассическим граничным условием. Для численного решения этой задачи, с целью изучения возможности и эффективности распараллеливания вычислений, используются два численных алгоритма на основе метода конечных элементов. Приводятся результаты расчетов для модельной задачи, в которой не учитываются особенности рельефа земной поверхности, используется простая модель проводимости и токов.

В работе рассматриваются вопросы численного моделирования двухфазных течений с применением эйлеровой многоскоростной модели типа Баера-Нунциато. Представлено описание математической модели, подробно рассмотрен численный алгоритм решения задачи на основе разрывного метода Галеркина. Представлено описание разработанного программного комплекса, основное назначение которого - математическое моделирование двухфазных течений с прямым разрешением динамики границ раздела фаз. Особенностью предложенных алгоритмов является лимитирование простых и консервативных переменных, гарантирующее как отсутствие нефизичных осцилляций, так и допустимые значения физических полей с применением лимитера WENO-S. Основная цель работы - дать исчерпывающее описание предложенного комплекса алгоритмов для решения задач рассматриваемого класса и пригодного для решения задач в реалистичных постановках. На примере модельной задачи демонстрируется возможность его применения для решения задач на сетках больших размеров.

Представлен алгоритм численного моделирования квазистатической нагрузки пористого флюидонасыщенного образца для решения задачи апскейлинга трещиновато-пористой флюидонасыщенной среды. В результате апскейлинга восстанавливается анизотропная однородная вязкоупругая эквивалентная среда, определяемая комплекснозначным частотно-зависимым тензором жесткости. Компоненты восстановленного тензора жесткости эквивалентной среды используются для оценки частотно-зависимого сейсмического затухания и фазовой скорости сейсмических волн. Численный апскейлинг включает в себя численное решение краевой задачи для системы уравнений Био анизотропной пороупругой флюидонасыщенной среды в частотной области для набора частот и различных граничных условий. Численное решение системы уравнений Био основано на конечно-разностной аппроксимации уравнений в квазистатической постановке и проводится с использованием прямого решателя результирующей СЛАУ. Используемый прямой решатель позволяет эффективно решать СЛАУ для набора правых частей, что необходимо при численном апскейлинге. Представленная реализация алгоритма позволяет численно решать двумерную задачу апскейлинга на расчетной сетке с размерами до 2000 × 2000 узлов на персональном компьютере, что обеспечивает возможность восстанавливать эквивалентную вязкоупругую модель для детализированных репрезентативных образцов трещиновато-пористой среды. Для демонстрации применимости алгоритма выполнено несколько наборов численных экспериментов, направленных на выявление влияния связности трещин и микромасштабной анизотропии пороупругого материала внутри трещин на затухание, вызванное индуцированными волной потоками флюидов, и дисперсию сейсмической волны в сложной трещиновато-пористой флюидонасыщенной среде.

Специфика лидерства в сфере высшего образования раскрывается путем его сопоставления с лидерством в традиционных бизнес-организациях. В результате анализа совместного цитирования 3827 научных работ, отобранных по запросу в Scopus , выборка исследования сужена до шести ключевых публикаций, оказывающих значительное влияние на исследовательский ландшафт. На материале этих публикаций проведен сравнительный анализ лидерства в сфере высшего образования с лидерством в традиционных бизнес-организациях с опорой на авторскую модель лидерства «черты лидера - поведение лидера - контекст ситуации». Показано, что академическая среда характеризуется специфическими вызовами для лидера, отличными от контекста традиционных бизнес-организаций. Адекватным контексту университетской среды является совмещение трех стилей лидерства: транзакционного, трансформационного и ориентированного на отношения. Взаимодействие между лидером и профессорско-преподавательским составом вуза в академическом контексте является скорее партнерством, в котором лидер выступает старшим партнером, чем подчинением, основанным на властных отношениях и характерным для традиционных бизнес-организаций.

В последние годы формирование и накопление человеческого капитала приобретает все более важное значение в ряду конкурентных преимуществ фирмы. При этом теоретические подходы к управлению человеческим капиталом по-прежнему мало используются в практике менеджмента. Стратегический подход к формированию и накоплению человеческого капитала практически не применяется. Настоящее исследование направлено на выявление ключевых элементов, необходимых для формирования стратегии развития человеческого капитала. Базу исследования составляет синтез ряда теоретических подходов к пониманию человеческого капитала и стратегического планирования, публичные материалы, описывающие практику формирования долгосрочных установок в документах российских корпораций, и другие данные по этой тематике. Основополагающими методами исследования являются комплексный подход, сравнительный анализ и наблюдение, обобщение, также применен авторский подход к выделению формата стратегии реального предприятия. Анализ показал, что в настоящее время понятие стратегии развития человеческого капитала трактуется крупным бизнесом в подавляющем большинстве исключительно в рамках управления человеческими ресурсами, а инфраструктурная составляющая и прочие факторы часто остаются вне рамок данного понятия. При этом теоретики описывают данное понятие достаточно подробно, с выделением ряда ключевых аспектов, способствующих формированию данного нематериального актива, в том числе на длительную перспективу. В результате сформулирована и предложена структура 30а также ряд ключевых характеристик универсальной стратегии развития человеческого капитала - ее срок, степень открытость и пр. Обоснована необходимость выделения трёх направлений развития данной области в долгосрочном периоде, согласованных с прочими стратегическими решениями. Это развитие работника, а также формирование инфраструктуры знаний и социальной инфраструктуры предприятия

Высокотемпературные эффекты оказывают существенное влияние на характеристики летательных аппаратов, движущихся с гиперзвуковой скоростью. В связи со сложностью постановки физического эксперимента, методы математического моделирования играют важную роль для нахождения характеристик гиперзвуковых летательных аппаратов. Обсуждается построение и реализация математической модели, предназначенной для численного моделирования гиперзвукового обтекания тела с учетом неравновесных физико-химических процессов в высокотемпературном воздухе. Математическая модель включает в себя уравнения газовой динамики, уравнения модели турбулентности и уравнения химической кинетики. Проводится численное моделирование сверх- и гиперзвукового обтекания полусферы потоком воздуха с учетом высокотемпературных эффектов. Приводится критический обзор различных моделей, которые применяются для нахождения расстояния от фронта ударной волны до поверхности сферы. Результаты расчетов, полученные с использованием разработанного численного метода, сравниваются с данными физического эксперимента и расчетными данными, имеющимися в литературе, в широком диапазоне чисел Маха набегающего потока. Разработанная модель и результаты расчетов имеют значение для моделирования обтекания тел сложной конфигурации и проектирования высокоскоростных летательных аппаратов.

Разработан алгоритм высокоточного численного решения эллиптического уравнения второго порядка при наличии в области нескольких интерфейсов, в том числе пересекающихся и невыпуклых. Для аппроксимации задачи в окрестности интерфейсов используются нерегулярные ячейки (н-ячейки), отсекаемые ими от регулярных ячеек прямоугольной сетки, и законтурные части этих ячеек. Для построения приближенного решения предложено: 1) выписывать дополнительные условия согласования в н-ячейках на интерфейсах, увеличивая количество согласуемых ячеек вблизи интерфейсов; 2) уменьшать общую часть интерфейса, заключенную в соседних ячейках и используемую для записи условий. Для решения краевой задачи Дирихле реализован hp-вариант метода коллокации и наименьших квадратов (hp-МКНК) в сочетании с современными алгоритмами ускорения итерационного процесса: предобуславливание; распараллеливание с помощью OpenMP; ускорение, основанное на подпространствах Крылова; многосеточный алгоритм. При решении различных тестовых задач исследованы сходимость hp-МКНК и обусловленность возникающих переопределенных систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Проведено сравнение результатов, полученных МКНК, с результатами других авторов, использовавших метод MIB (англ. matched interface and boundary).

Работа посвящена нелокальным краевым задачам для многомерного уравнения параболического типа с переменными коэффициентами. Методом энергетических неравенств получены априорные оценки в дифференциальной и разностной трактовках для решений нелокальных краевых задач. Из полученных оценок следуют единственность и устойчивость решения каждой из рассмотренных задач по правой части и начальным данным, а также сходимость решения разностной задачи к решению исходной дифференциальной задачи в L2-норме со скоростью O(|h|+τ). Для каждой из рассмотренных задач построен алгоритм численного решения, роведены численные расчеты тестовых примеров.