Кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/4356

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/cmps

Сучасна назва – кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем", попередня назва – кафедра "Cистеми і процеси управління" (від 2001), первісна назва – кафедра “Автоматичне керування рухом”(від 1964).

Кафедра “Автоматичне керування рухом” була створена на інженерно-фізичному факультеті 1 лютого 1964 року для підготовки кадрів вищої кваліфікації, які володіли б як практичною інженерною підготовкою, так і фундаментальними знаннями в галузі математики та інформаційних технологій. Протягом минулих десятиліть кафедра випустила понад півтори тисячі фахівців. Лише за останні 30 років кафедра підготувала близько 600 інженерів-механіків-дослідників, з яких кандидатами наук стали понад 100 осіб і шість осіб – докторами наук.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерного моделювання, прикладної фізики та математики Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 5 докторів технічних наук, 7 кандидатів технічних наук; 4 співробітника мають звання професора, 6 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 22

Програмний засіб для обробки даних з довготривалої міцності матеріалів з використанням кривих Едвардса
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бреславський, Дмитро Васильович; Хорошун, Андрій Сергійович; Сенько, Альона Володимирівна; Татарінова, Оксана Андріївна
Надано опис розробленого програмного засобу для збереження та аналізу даних з високотемпературного деформування та довготривалої міцності металевих матеріалів. Для його реалізації як веб-застосунку обрано веб-фреймворк з відкритим кодом Laravel. Рішення Voyager використовується спільно з ним як графічний інтерфейс для взаємодії з базою даних. Для побудови графіків використовується рішення на мові програмування JavaScript з використанням технології Canvas. Описано основні класи та компоненти. За допомогою діаграм варіантів використання показано можливість застосування програмного засобу в інженерній практиці обробки даних експериментальних високотемпературних досліджень повзучості та руйнування. Запропоновано підхід та алгоритм для апроксимації кривих довготривалої міцності загального вигляду, що включають різні типи руйнування, з застосуванням кривих Едвардса. З їхнім використанням отримано аналітичний нелінійний вираз для функціональної залежності між часом до руйнування та руйнівним напруженням. Обговорюються апроксимації різних типів кривої довготривалої міцності, що відповідають процесам накопичення пошкоджуваності у матеріалі за різними типами фізичних механізмів. Продемонстровано небажану можливість отримання завищеного значення часу до руйнування у випадку малих та середніх значень напружень без використання інформації щодо ділянок міжзеренного руйнування, руйнування завдяки окисленню чи корозії та старіння на кривій довготривалої міцності. Використання розробленого програмного засобу , підходу та способу аналітичного представлення функціональної залежності значень руйнівного напруження від часу в еволюційному рівнянні для параметру пошкоджуваності дозволяє проводити уточнені розрахунки елементів конструкцій, що працюють в умовах високотемпературного навантаження.
Конструкція, апаратна та програмна реалізпація системи управління тепловим режимом установки для високотемпературних випробувань
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бреславський, Дмитро Васильович; Лисенко, Володимир Валерійович; Мєтєльов, Володимир Олександрович; Татарінова, Оксана Андріївна; Фесюков, Олексій Володимирович
Надано опис конструкції, системи управління та програмної реалізації управління тепловим режимом експериментальної установки для випробувань на повзучість, яку розроблено в Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут". В результаті проведення тестування автоматизованої системи управління та контролю температури було встановлено основні характеристики системи. Визначено, що діапазон завдання регулювання температури від 0 до 999С. Робочий діапазон нагрівання від 100 до 500С. Встановлено, що при виконанні умов розміщення зразку і забезпеченні потрібної термоізоляції камери нагрівання, абсолютне значення середньої похибки регулювання температури має значення, що не перевершує ±2С. Середнє-квадратичне значення похибки регулювання не більш ±1,6С. Визначено, що стабільність підтримання температури залежить від місця розміщення зразку: в центральній зоні камери значення коливань температури є меншими, ніж при нижньому розміщенні зразку. Час циклу вимірювання і регулювання температурного режиму 1,0012 сек. Потужність нагрівачів складає 2х1200 Вт (при фазному включенні) і 2х3500 Вт (при лінійному). Мікроконтролер, задіяний у системі, має ресурси для підключення додаткових модулів і первинних перетворювачів, що надає змогу розширення функціональних можливостей системи шляхом організації додаткових вимірювальних каналів. Наведено перші результати тестування при дослідженні повзучості плоских зразків з алюмінієвих сплавів. Характер отриманої за вимірами деформації зразків кривої повзучості повністю відповідає класичним її формам з трьома ділянками. Надано вигляд фрагменту зруйнованого зразку. Модульна конструкція, універсальність і високі технічні характеристики системи та установки у цілому дозволяють її використання при проведені різноманітних експериментів у наукових дослідженнях і в навчальному процесі.
Алгоритми та програмний засіб для обробки зображень структури металевих матеріалів з метою визначення характеристик повзучості
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Бреславський, Дмитро Васильович; Грошевий, Михайло Олександрович; Татарінова, Оксана Андріївна; Сенько, Альона Володимирівна
Cтаття містить опис підходу, алгоритмів та програмного засобу для аналізу зображень деформованих структур матеріалів. Розроблений підхід побудовано на виділенні при аналізі мікроструктури матеріалу важливих факторів, що впливають на високотемпературне деформування при повзучості у жароміцному нікелевому сплаві, а саме розмірів каналів та їхньої орієнтації. Розроблений програмний засіб використовує алгоритми перетворення зображень у бінарні чорно-білі за допомогою методу Отсу. Інтенсивність градієнту в кожній точці зображення візуалізується з використанням оператору Собеля. Границі фрагментів визначаються за допомогою детектора країв Кенні. Відрізки прямих ліній знаходяться з використанням перетворення Гафа. Програмний засіб реалізовано на мові програмування Python з застосуванням бібліотеки OpenCV. Описано основні складові частини та надано блок-схему програми. З застосуванням розробленого програмного забезпечення виконано перетворення відомих експериментально отриманих зображень деформованих при температурі 1273К та широкому діапазоні напружень структур зразків з жароміцного нікелевого сплаву CMSX-4 у різні моменти часу. Обговорюються результати аналізу розмірів каналів -фази у сплаві за допомогою кількісного оцінювання перетворених бінарних зображень. Знайдені характеристики були поставлені у відповідність до значення швидкості деформацій повзучості, що була визначена розрахунковим шляхом за відомими експериментальними даними. Показано можливість визначення переходу від ділянки встановленої повзучості до етапу лавиноподібного зростання деформацій та прихованих пошкоджень. Для розглянутого прикладу проведено визначення розташування каналів у представницькому зображенні. Запропоновано методику корегування кривих повзучості з залученням даних обробки зображень структури матеріалу.
Програмний засіб для аналізу роботи Spark та MapRaduce Big Data технологій
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Михайловська, Т. С.; Татарінова, Оксана Андріївна
Розробка додатку для розпізнавання контурів фігури та кута її нахилу
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Хлудєєв, В. В.; Мєтєльов, Володимир Олександрович; Татарінова, Оксана Андріївна
Коливання та ударна міцність конструкції мультікоптерного літального апарату
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Бреславський, Дмитро Васильович; Іванченко, К. В.; Павловська, І. В.; Татарінова, Оксана Андріївна; Чистіліна, Г. В.
Математична логіка, теорія алгоритмів та структури даних
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Татарінова, Оксана Андріївна; Андрєєв, Юрій Михайлович
Методичні вказівки передбачено до використання, насамперед, студентами спеціальності 122 "Комп'ютерні науки" у рамках курсу "Математична логіка, теорія алгоритмів та структури даних". Основна спрямованість курсу пов’язана з необхідністю познайомити студентів з базовими для спеціалістів алгоритмами Краскала та Прима – визначення із заданого графа остовних дерев, Дейкстри – визначення із заданого графа найкоротших шляхів, теоретичними та експериментальними методами оцінки складності алгоритмів, навиками програмування простіших контейнерів даних – лінійного списку, стеку, черги, познайомитись з логікою та реалізацією основних методів сортування масивів даних та методами пошуку. Увага студентів приділяється до написання програм завдань лабораторного практикуму на базі використання покажчиків, ланцюгових списків як альтернативі масивів даних та інших структур даних. Основною вимогою тут є кодування програм на мові C++ у рамках сучасних середовищ, наприклад, Microsoft Visual С++, Embarcadero® C++Builder. В першому розділі методичних вказівок розібрано питання програмування ланцюгових списків. В другому, третьому та четвертому розділах розібрано, як можна використати отриманий програмний інструментарій для розв’язання задач реалізації алгоритмів Краскала, Прима і Дейкстри. Причому при викладанні цих матеріалів з початку докладно розглядаються компоненти програмного коду, а потім все більш фрагментарно, даючи студентам все більше простору для творчості. Подальші розділи потребують від студентів вже повністю самостійно розв'язувати задачі програмування індивідуальних завдань, що їм видаються. В кожному розділі розглядаються необхідні теоретичні положення, даються приклади розв’язання відповідних задач і рекомендації до програмування.
Метод та програмний засіб для скінченноелементного розв'язання двовимірних задач повзучості при великих деформаціях
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Бреславський, Дмитро Васильович; Татарінова, Оксана Андріївна
У статті наведено постановку двовимірної задачі теорії повзучості для випадку скінченних деформацій, надано опис основ методу розрахунку. Описано теоретичні основи методу розв’язання задачі. Метод побудовано з використанням узагальненого підходу Лагранжа-Ейлера (ALE), в якому крайова задача у поточній конфігурації тіла розв’язується за допомогою МСЕ. До моделювання залучено трикутний елемент. На кожному етапі розрахунку повзучості у поточній конфігурації початкова задача розв’язується чисельно з використанням різницевого методу. Препроцесорна підготовка даних проводиться у програмі RD, в якій двовимірна модель оточується сіткою спеціальних елементів, чим реалізується ALE алгоритм пересування матеріальних елементів за моделлю. Наведено приклади роботи препроцесору та перебудови скінченноелементної сітки при досягненні скінченних деформацій. Розрахунки повзучості виконуються у розробленій програмі, яку побудовано на базі використання програмного комплексу FEM Creep у випадку скінченних деформацій. При моделюванні використовується сітка з однаковим розміром елементів, що дозволяє застосовувати ефективний алгоритм переходу між поточними конфігураціями. Чисельні результати з повзучості зразків з алюмінієвих сплавів порівнюються з експериментальними та розрахунковими, отриманими інтегруванням рівнянь стану. Зроблено висновок щодо того, що при моделюванні матеріалу з в’язким типом руйнування запропонований метод та розроблене програмне забезпечення дозволяють отримати близькі к експериментальним результати тільки з застосуванням рівняння для швидкості деформацій повзучості. Моделювання повзучості матеріалу зі змішаним в’язко-крихким типом руйнування потребує додаткового використання кінетичного рівняння для параметру пошкоджуваності.
Програмнi засоби для розпізнавання математичних формул
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Овсяніков, В. В.; Татарінова, Оксана Андріївна
Моделювання процесів руйнування при повзучості у пластині з коловим вирізом
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Бреславський, Дмитро Васильович; Сенько, Альона Володимирівна; Татарінова, Оксана Андріївна
Статтю присвячено опису результатів, отриманих при комп’ютерному моделюванні процесів накопичення пошкоджуваності при повзучості та подальшого руйнування при плоскому напруженому стані. Для моделювання залучено скінченноелементний підхід, побудований на прямому інтегруванні системи диференційних рівнянь, що отримується при застосуванні інкрементальної теорії повзучості з описом пошкоджуваності за моделлю Работнова-Качанова. Руйнування описується шляхом перебудови скінченноелементної моделі з виключенням елементів, в яких параметром пошкоджуваності досягнуто свого критичного значення. Як приклад, розглянуто руйнування при розтягу у пластинах з коловим центральним вирізом. Обговорюється підхід, що дозволяє отримувати рівняння для опису руху макроскопічних дефектів, що утворюються при руйнуванні на поверхні отворів. Наведено форму диференційного рівняння, яким моделюється коловий рух макродефекту у пластині з центральним вирізом.