2009. Т. 16. № 2

Управление, вычислительная техника и информатика

Пантелеев А. В., Летова Т. А., Кондаков В. К.

В статье рассматривается технология разработки электронных учебников по математическим дисциплинам, основанная на представлении процесса обучения как информационного процесса с обратной связью. С помощью описываемой технологии на кафедре «Математическая кибернетика» МАИ создаются информационные базы электронных учебников, используемых в процессе самостоятельной работы студентов. Технология также позволяет использовать реализуемые электронные учебники в процессе дистанционного обучения, размещая информационные базы в сети.

Ключевые слова: электронный учебник; модель требуемых знаний; модель текущих знаний; информационная база электронного учебника; этапы обучения; теоретико-справочный модуль; вопросно-разъяснительный модуль; модуль выработки умения; модуль выработки навыков; модуль заданий на самостоятельную работу; модуль контроля знаний

Рыбалко А. А.

Работа посвящена вопросам использования механизмов виртуализации для обеспечения защиты серверов и пользовательских рабочих станций. Произведен сравнительный анализ существующих инструментов виртуализации в контексте защиты и обеспечения отказоустойчивости работы системы и прикладных программ. Предложены методы защиты, основанные на механизмах виртуализации и паравиртуализации.

Ключевые слова: виртуализация; паравиртуализация; отказоустойчивость системы; компьютерная безопасность

Машков К. В.

В настоящее время крупные предприятия используют все больше и больше различных приложений для управления данными, например цепочки из различных систем, приложения для работы с клиентами, приложения для обработки внутренних данных и другие типы систем (управление персоналом, внутренние связи т.д.). К сожалению, подобные системы обычно взаимодействуют между собой только с помощью общих файлов и бизнес-правил. Этот недостаток сказывается на скорости и эффективности работы предприятия, поскольку одни и те же данные приходится хранить в различных местах. Данная статья представляет собой обзор интеграционных платформ Mule ESB и Jboss ESB. В качестве примера рассмотрено получение кредита в банке. Представлена архитектура систем и решение по интеграции.

Ключевые слова: интеграция корпоративных приложений; сервисная шина предприятия; сообщение; маршрутизатор; преобразователь; канал; соединитель

Сологуб Г. Б.

В статье описана структура, функциональность и особенности разрабатываемого автором комплекса программных средств для создания тестов. Рассмотрен механизм последовательной генерации вопросов и методика оценивания результатов тестирования.

Ключевые слова: тест; экзамен; контроль знаний; модель знаний; обучаемый; преподаватель; студент; вопрос; задание; оценка; шкала

Анисимов А. В., Романова Т. Н.

В статье приводится пример решения NP-трудной задачи структурного синтеза, которая возникает при автоматизации промышленных предприятий. Формулируется оптимизационная постановка задачи, описывается программная реализация трёх методов поиска приближённого решения и одного метода поиска точного решения для такого класса задач. Приводятся структуры данных, использованные при реализации методов, а также сравнение аналитических и расчетных оценок точности и сложности оптимизационных методов.

Ключевые слова: структурный синтез; NP-трудность; приближённый метод; метод локальных улучшений; полный перебор; жадный алгоритм Радо-Эдмондса; комбинаторно-оптимизационная задача; асимптотическая оценка вычислительной сложности

Романова Т. Н., Анисимов А. В.

Представлена математическая постановка задачи структурного синтеза в области разработки программного обеспечения. Рассмотрены два варианта задачи, относящиеся к разным классам сложности, и способы их решения. Приведён сравнительный анализ эффективности методов применительно к рассматриваемым задачам.

Ключевые слова: структурный синтез; теория множеств; оптимизация на графах; NP-трудность; приближённый метод; метод локальных улучшений; полный перебор; жадный алгоритм Радо—Эдмондса; комбинаторно-оптимизационная задача; асимптотическая оценка вычислительной сложности

Прикладная математика, механика, физика

Гидаспов В. Ю., Москаленко О. А., Пирумов У. Г.

Представлены результаты численного моделирования стационарных детонационных волн (ДВ) в газофазных и газокапельных горючих смесях. Рассмотрены случаи существования минимальной скорости ДВ в разбавленной аргоном водорода-кислородной горючей смеси с добавлением капель воды и в метаноло-воздушной газокапельной горючей смеси.

Ключевые слова: стационарная детонационная волна; горючие газовые и газокапельные смеси; равновесная детонационная адиабата; неравновесные химические превращения; детонация Чепмена—Жуге

Иванов И. Э.

Статья посвящена разработке математической модели течения двухфазной (двухжидкостной) среды в случае, когда объемной концентрацией одной фазы нельзя пренебречь по сравнению с объемной концентрацией другой (несущей) фазы. Каждая фаза описывается как сжимаемая среда, и общая система уравнений, выражающая законы сохранения массы, импульса и энергии, имеет гиперболический тип. Для решения системы уравнений на базе схемы Годунова повышенного порядка развит численный метод. Проведены тестовые и методические расчеты двухфазных и двухжидкостных течений.

Ключевые слова: гиперболическая система уравнений; двухфазное течение; математическая модель; численное моделирование; распад разрыва

Маркина Н. Л., Ревизников Д. Л., Черкасов С. Г.

Работа посвящена вопросам численного моделирования кавитационных процессов. Представлена математическая модель нестационарного сопряженного тепломассообмена парогазового пузырька с окружающей жидкостью, учитывающая пространственную неоднородность температурных полей газа и жидкости, а также неоднородность концентрации компонент в пузырьке.

Ключевые слова: пузырек; кавитация; тепломассообмен; двухфазное течение; математическая модель; численное моделирование

Абгарян В. К., Абгарян К. К., Рыжов Ю. А.

Работа посвящена численному моделированию изменения рельефа поверхностей поликристаллов при облучении ионно-плазменными потоками. Представлена математическая модель, в которой при построении расчетной схемы предложен переход к криволинейной сферической геометрии с целью замыкания расчетной области самой на себя. Это позволило уйти от проблемы определения граничных условий. Предложенный метод «замыкания границ» может быть использован для любой n-мерной расчетной области.

Ключевые слова: численное моделирование; ионное распыление поверхности поликристаллов; граничные условия; расчетная область

Шустов С. А.

Приводится описание разработанной автором методики экспериментального исследования процессов формирования поперечных профилей термогазодинамических параметров продуктов сгорания в камерах сгорания ЖРДМТ. Методика основана на использовании модульной конструкции ЖРДМТ на самовоспламеняющихся компонентах топлива с штатной смесительной головкой и сменными вставками для изучения процессов формирования поперечных профилей термогазодинамических параметров продуктов сгорания при их течении от смесительной головки до входа в сопло. Излагаются результаты проведенного с использованием этой методики экспериментального исследования, позволившего впервые установить основные закономерности формирования поперечных профилей термогазодинамических параметров продуктов сгорания для штатных ЖРДМТ.

Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель малой тяги; камера сгорания; азотный тетраксид; несимметричный диметилгидразин; соотношение компонентов; температура; пристенок

Гидаспов В. Ю., Лосев С. А., Северина Н. С., Ярыгина В. Н.

Оценивается влияние электронного возбуждения (ЭВ) молекул на структуру ударной волны в кислороде. Участвующие в химических реакциях за ударной волной электронно-возбужденные молекулы кислорода, как в основном, так и в синглетных состояниях учитываются как отдельные компоненты смеси. Построена математическая модель процесса, установлен перечень рассматриваемых компонентов, электронно-химических реакций и принятых значений констант скорости этих реакций. Моделируются параметры газа за фронтом стационарной ударной волны. Приводятся результаты оценки влияния ЭВ на распределение параметров течения за стационарной ударной волной.

Ключевые слова: математическое моделирование; электронное возбуждение; синглетный кислород; электронно-химические реакции; перечень реакций; константа скорости; стационарная ударная волна

Крюков И. А.

Приведены результаты численного моделирования турбулентных отрывных течений, возникающих при работе сопла в перерасширенном режиме. Рассмотрены наиболее важные для данного класса течений аспекты модели турбулентности — учет сжимаемости, учет неравновесности турбулентности и обеспечение физически допустимых решений (положительности кинетической энергии турбулентности и её скорости диссипации и реализуемости напряжений Рейнолъдса). На основе сравнения с экспериментальными данными исследовано влияние различных моделей сжимаемой диссипации и различных моделей учета неравновесности на точность расчета отрывных течений в соплах. Проведено численное моделирование турбулентных отрывных течений в конических соплах с разными углами полураствора и в осе-симметричных профилированных соплах. Получено хорошее совпадение рассчитанных и экспериментальных распределений давления на стенке сопла, в том числе и по положению точки отрыва.

Ключевые слова: турбулентные течения; k-ε модель турбулентности; численная схема Годунова; сжимаемая диссипация; неравновесная турбулентность; сопла; отрыв пограничного слоя

Василевский Д. В., Преображенский Б. А., Спирин Г. Г.

Описано применение метода измерений тепловой активности в стадии иррегулярного теплового режима для исследования дисперсных материалов с плавящимися наполнителями. Показано, что результатом измерения в области плавления является эффективная тепловая активность, зависящая от теплоты плавления.

Ключевые слова: активные теплозащиты; дисперсный материал; иррегулярный тепловой режим; область плавления; плавящееся вещество; резистивный элемент; температурное поле; тепловая активность; теплоемкость; теплопроводность; удельная теплота плавления

Кудрявцева И. А., Пантелеев А. В.

Рассматривается зондовая задача для случая столкновителъной плазмы вблизи плоского зонда. Предложен метод решения поставленной задачи, являющийся композицией метода крупных частиц и метода расщепления, а также приведены результаты моделирования динамики поведения плазмы для исследуемого случая.

Ключевые слова: плазма; зондовая диагностика; переходный режим; уравнение Фоккера—Планка; метод крупных частиц; метод расщепления

Винников В. В., Ганиев К. О., Ревизников Д. Л., Украинский Л. Е.

Работа посвящена вопросам математического моделирования процессов перемешивания. Предложен диполъный метод для расчета перемешивания в жидкостях и последующей оценки качества получаемой смеси. Показано, что диполъный метод является компромиссом между высокоточным, но затратным контурным методом и экономичным, но менее точным, маркерным методом. К достоинствам метода следует отнести его универсальность, возможность применения для расчета перемешивания как в замкнутых, так и проточных трактах, простоту обобщения на трехмерный случай.

Ключевые слова: нелинейная волновая механика; смесительные установки; гомогенизация; вихревые генераторы

Ананьев А. В., Борисов Д. М., Васютичев А. С., Гидаспов В. Ю., Дегтярев С. А., Лаптев И. В., Руденко А. М.

В статье описан метод расчета вязких течений с химическими превращениями применительно к проточным трактам воздушно-реактивных двигателей. Приведены подмодели и методы расчета течений в воздухозаборном устройстве, канале и камере сгорания. Представлены расчеты тестовых задач, сравнение с экспериментальными данными, примеры численного моделирования трехмерных течений.

Ключевые слова: математическая модель; метод численного решения; газовая динамика; термодинамика; коэффициенты переноса; двухфазные течения; химические реакции

Старостин К. И.

Рассмотрена математическая модель петлевой схемы влагоотделения на высоком давлении в составе авиационной системы кондиционирования воздуха, а также описаны методы численного решения уравнений, составляющих эту модель.

Ключевые слова: влажный воздух; математическая модель; метод численного решения; петлевая схема влагоотделения; система кондиционирования воздуха; температура; энтальпия

Шустов С. А.

Излагается физическая постановка задачи о моделировании термогазодинамических процессах в ЖРДМТ с учетом их неидеального протекания, основанная на полученных автором экспериментальных результатах. Приводится описание полученной на этой основе математической формулировки задачи и разработанного численного алгоритма ее решения, реализованного в виде программного комплекса. Излагаются результаты апробации разработанной численной модели, показывающие ее адекватность.

Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель малой тяги; камера сгорания; азотный тетраксид; несимметричный диметилгидразин; соотношение компонентов; температура; сопло

Ганиев О. Р.

В одномерной постановке рассмотрена задача о резонансном воздействии на конечный слой пористой среды, насыщенной жидкостью. Продемонстрирована возможность создания однонаправленных движений жидкости в пористой среде с помощью волнового воздействия. Показан резонансный характер этих процессов и определена главенствующая роль быстрой волны, связанной с передачей импульса в скелете. Волновое воздействие на такие среды приводит к образованию огромных эффективных средних перепадов давления. Важным фактором при расчетах волновых процессов в таких средах является учет трения в скелете, который качественно меняет характер процессов.

Ключевые слова: резонанс; волна; осреднение по времени; поток жидкости; пористая среда; пористость; градиент давления

Чуркина Т. Е.

Исследуется устойчивость одного частного движения спутника относительно центра масс на эллиптической орбите в случае цилиндрической прецессии, для которого в абсолютном пространстве спутник, совершив оборот по орбите, возвращается в начальное положение в своем вращении относительно оси симметрии. В пространстве параметров задачи (инерционный параметр и эксцентриситет орбиты) построены области устойчивости в первом приближении, в кото?рых проведен подробный нелинейный анализ устойчивости движения (как при наличии резонансов четвертого порядка, так и при их отсутствии), проверена устойчивость для большинства (в смысле меры Лебега) начальных условий, полу?чены области значений параметров, для которых движение формально устойчиво.

Ключевые слова: спутник; функция Гамильтона; устойчивость движения; резонанс

Бакулин В. Н., Мартыненко С. И.

Статья посвящена проблеме создания вычислительной технологии для решения широкого класса прикладных задач. Данная технология предназначена для перспективного программного обеспечения, устроенного по принципу «чёрного ящика».

Ключевые слова: универсальная многосеточная технология, численные решения, задачи механики сплошной среды, программное обеспечение

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2017