Рассмотрены преимущества использования компьютерного моделирования в процессе математической подготовки студентов в техническом вузе, которые способствуют усилению мотивации к учёбе и упрощению громоздких расчётов. Раскрывается процесс математического моделирования физических явлений на примере физического маятника. Рассматриваются некоторые физические процессы и приводятся модели их реализации с помощью компьютерных программ.
Робототехнические задачи удаленной манипуляции механическими объектами из космических давно перешли к земным. Например, уже выпускается беспилотный КАМАЗ-6559 (Юпитер 30). Ростсельмаш запускает производство беспилотных комбайнов на базе TORUM 785, на очереди беспилотные надводные и подводные аппараты, не говоря уже о ра-боте в агрессивных средах [1]. Все аппараты такого класса оснащены множеством разнообразных датчиков. Вся их совокупность заменяет живого пилота, у которого есть только один основной тип датчика – зрение – и один вспомогательный – слух (лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать). Их человеку достаточно для решения любых самых сложных про-блем навигации. Очевидно, что и в робототехнике дальнейшее развитие будет тесно связано с 3D-зрением, что естественно перекликается с задачами голографии, особенно с современной цифровой и компьютерной голографией. Анализу одного из путей современного развития цифровой голографии, а именно передаче голографической объемной информации об окружающем пространстве от местоположения искусственного аппарата к оператору, удаленно осуществляющему контроль и функции управления, посвящена настоящая статья.
Активное применение имитационных и агент-ориентированных моделей выходит на принципиально новый уровень. Исследование развития этого направления в России с позиции публикационной активности было опубликовано в предыдущей работе. Подход с применением передового инструментария дает преимущества для разработчиков управленческих механизмов. На данный момент приобретают популярность языковые модели, которые способны генерировать ответы и решать задачи на высоком уровне сложности. Подобные разработки уже применяют вместе с агент-ориентированным подходом, что вызывает особый интерес с точки зрения перспектив прикладной значимости. Масштабирование исследований с помощью такого инструмента может быть скорректировано в нужный вектор, и настроено на разный уровень детализации - от отдельных модельных объектов в виде сущностей до параметрических особенностей каждого отдельного государства вместе с глобальными изменениями мировой экономики. Основой статьи является обзор различных моделей, где проанализированы российские и зарубежные разработки, сконструированные с помощью методологии компьютерных имитационных моделей. Данный метод позволяет специалистам внедрять новые подходы в структуру государственного управления за счет анализа и прогнозирования вызовов в различных сферах общественной жизни. Помимо этого, рассмотрены популярные программные обеспечения для работы с моделями подобного класса. В другом блоке приведена подборка прикладных моделей с индивидуальной настройкой под каждую из задач, и демонстрацией результатов, которые передают специфику разных сфер общественной жизни, начиная с демографической оценки населения стран, планирования в системе здравоохранения до военных столкновений и заканчивая программными продуктами для анализа космической обстановки. Примерами стали модели, где изучена демографическая ситуация в России, распространение пандемии. В результатах экспериментов некоторых моделей можно выделить социальную направленность, которая хорошо помогает разобраться в специфике демографических и социальных проблем - сокращение населения, уровень поддержки политической элиты, поведение людей в стрессовой ситуации, меры государственной поддержки, дающие положительный эффект для населения.
При автоматизированном конструировании поверхностей технических изделий важен процесс создания их математической модели, позволяющий управлять формой неосциллирующих кривых-обводов высокого порядка гладкости по заранее заданным геометрическим и дифференциальным условиям на отдельном участке поверхности. Решение задач интерполирования выпуклой кривой позволяет решать многовариантные оптимизационные задачи по выбору наилучших технических решений.
Универсальные шарнирные роботы являются инструментальной основой гибких производственных ячеек, которые определяют современный уклад производства и технически обеспечивают вариативное изготовление большой номенклатуры изделий с широким диапазоном типоразмеров. Универсальный робот поставляется как отдельная единица технологического оборудования и может быть оснащен богатым спектром рабочих органов, инструментов и захватных устройств. В данной работе разработано захватное устройство с червячной передачей для робота Kawasaki, которое отличается повышенной точностью за счет минимизации зазоров и возможностью адаптивно захватывать объекты разной формы. Разработанное устройство является отдельным изделием и может быть использовано с любым другим роботом с аналогичной повышенной грузоподъемностью. Разработанная методика проектирования пригодна для конструирования различных захватных устройств и включает алгоритмическую часть, связанную с подключением и управлением.
Выполнено совместное моделировании формы поверхности сетеполотна, натянутого на силовой каркас, и статистических радиолокационных характеристик калибровочного отражателя. Для решения задачи предложена и реализована комплексная компьютерная модель, предусматривающая анализ напряженного состояния сетеполотна, формирующего поверхность раскладного сферического отражателя, численный электродинамический расчет пространственной диаграммы обратного рассеяния и оценивание статистических радиолокационных характеристик, соответствующих произвольному направлению локации в процессе наблюдения. С использованием комплексной компьютерной модели для выбранного варианта конструкции раскладного сферического отражателя рассчитана равновесная форма отражающей поверхности, разработана фацетная трехмерная электродинамическая модель, выполнен расчет пространственных диаграмм обратного рассеяния, проведено оценивание статистических радиолокационных характеристик для различных волновых размеров объекта. Представленная комплексная компьютерная модель может быть использована в исследованиях, связанных с анализом радиолокационных характеристик калибровочных раскладных сферических радиолокационных отражателей с различными вариантами конструкции силового каркаса.
Рассматриваются фундаментальные и практические преимущества внедрения нового междисциплинарного направления – радиофотоники (микроволновой фотоники) – в разработки современных и перспективных радиосредств двойного назначения. Главные преимущества заключаются в повышении рабочей частоты до терагерцевого диапазона, расширении полосы обработки до нескольких гигагерц, улучшении электромагнитной совместимости и массогабаритных характеристик. Дается классификация компонентной базы радиофотоники, анализируется современный уровень мирового развития радиофотоники с акцентом на ее второй этап: интегральную радиофотонику. Кратко описываются работы в области радиофотоники, выполненные и ведущиеся в Московском технологическом университете, включая результаты моделирования и экспериментальных исследований, обучение и ближайшие задачи созданного научно-технологического центра «Интегральная радиофотоника“
Данная работа посвящена исследованию распределения температурных полей при точечной сварке трением с перемешиванием (ТСТП) алюминиевых листов толщиной 2 мм из АМг5 и В95АТ при помощи компьютерного моделирования. Модель создавалась в программном комплексе для моделирования процессов обработки металлов давлением DEFORM-2D/3D. В результате работы была создана модель процесса ТСТП для алюминиевых сплавов АМг5 и В95АТ, которая была верифицирована по экспериментальным данным измерения температур с помощью термопар. С помощью верифицированной модели было исследовано влияние параметров процесса на температурные поля алюминиевых сплавов. Результаты исследования показали, что основное влияние на повышение температуры при ТСТП оказывает скорость вращения инструмента, а также теплопроводность самого материала. Усложнение геометрии заплечика, в частности нанесение резьбы, дополнительно увеличивает тепловыделение и скачкообразное поведение температуры.
В данной статье рассмотрена методика сравнительного исследования точности оценок параметров в задачах конфлюэнтного и регрессионного анализов. С использованием технологии имитационного моделирования разработана компьютерная модель в предположениях регрессионного и конфлюэнтного анализа, в результате обработаны модельные данные с ошибками измерения всех переменных и произведен анализ полученных результатов исследования с точными значениями коэффициентов линейной модели.
В монографии рассмотрено современное состояние теории и практики компьютерного моделирования месторождений полезных ископаемых. Описаны методы, используемым при разведке, геолого-экономической оценке, проектировании и разработке месторождений алмазов. Приведены данные о геологии кимберлитовых месторождений, физико-механических свойствах слагающих их пород и технологии отработки запасов. Изложены вопросы оптимизации сети разведочных скважин и границ карьеров по максимуму прибыли для ряда эксплуатируемых алмазоносных трубок. Проиллюстрировано большое число примеров построенных комплексных моделей месторождений.
Книга предназначена для геологов, маркшейдеров и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами моделирования, оптимизации и горнопромышленной оценки месторождений полезных ископаемых. Может быть полезна студентам и аспирантам горно-геологических и горно-металлургических специальностей