Вісник № 08

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/42041

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 44

Фрактальна та морфологічна обробка у фазово-контрастній магніто-резонансній ангіографії
(НТУ "ХПІ", 2019) Рудницький, Олександр Геннадійович; Рудницька, Марія Олександрівна; Ткаченко, Людмила Володимирівна
Магнітно-резонансна томографія (МРТ) – це метод відображення внутрішньої структури матеріальних об'єктів, заснований на явищі ядерного магнітного резонансу і широко застосовуваний у задачах медичної діагностики. Переваги МРТ перед рентгенівською комп'ютерною томографією складаються з можливості отримання необов'язково паралельних перерізів, з більш високою роздільною здатністю, та у відсутності шкідливого жорсткого променевого впливу на пацієнтів і обслуговуючий персонал. У цій роботі ми представляємо технології сегментацiï та шумоподавлення, розроблені для 3D MRТ-зображень, що базуються на методах фрактальної фільтрації та математичної морфології.
Использование средств параметрического моделирования для создания численной модели мягкого тела на основе метода SPH
(НТУ "ХПИ", 2019) Ванин, Виктор Антонович; Светличный, Сергей Петрович
Рассмотрен пример совместного применения программных продуктов ANSYS и LS-DYNA для создания численной модели мягкого тела в случае использования бессеточного метода сглаженных частиц SPH. Используя возможности встроенного в систему ANSYS языка программирования ANSYS Parametric Design Language, реализован алгоритм автоматизированного построения численной модели мягкого тела заданной массы и размеров, которая применяется для численного моделирования фронтального и косого удара.
Расчет конвективного теплообмена в задачах об обледенении аэродинамических поверхностей
(НТУ "ХПИ", 2019) Алексеенко, Сергей Викторович
Рассмотрена методика расчета конвективного теплообмена обледеневающей поверхности с набегающим потоком в задачах об обледенении летательных аппаратов на основе решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса и однопараметрической дифференциальной модели турбулентности Spalart-Allmaras с коррекцией для шероховатой стенки. Выполнено сравнение результатов расчетов, полученных с помощью предложенной методики и с помощью корреляционных соотношений. Показана возможность применения предложенного подхода к вычислению коэффициента конвективного теплообмена в задачах об обледенении в трехмерной постановке.
Моделювання обтікання перешкод методом граткових рівнянь Больцмана при великих числах Рейнольдса
(НТУ "ХПІ", 2019) Остапенко, Артем Олексійович; Буланчук, Галина Григорівна
Розглядається застосування кінетичного підходу до моделювання динаміки в'язкої рідини. Запропоновано метод регуляризації для отримання стійких та фізичних розв'язків при великих числах Рейнольдса до 20000. В основі методу регуляризації закладена медіана фільтрація, що ефективно згладжує аномальні пульсації. Верифікація методу проведена на класичній тестовій задачі про обтікання кругового циліндра. Проведені чисельні експерименти із моделювання течії довкола профілю Nasa 0012 під різними кутами атаки.
Dependence of prognosis and filtration failure on different values of parameters for some classes of non-stationary random sequences
(НТУ "ХПІ", 2019) Cheremskaya, Nadezhda Valentinovna
The article continues the study of estimates of random functions at a future moment of time, linear with respect to the values of pre-histories of processes. The article considers the dependence of the mean square of the forecast error of a random sequence on the last value at different values of the parameters. For non-stationary random sequences, even with correlation functions of the simplest form, such studies haven’t been conducted. To obtain representations of correlation functions, a Hilbert approach is used to calculate correlation functions as scalar products in the corresponding Hilbert space. Investigations of the dependence of the mean square of the prediction error of a random sequence on the last value at various values of the parameters discussed in the article can be used to simulate filtration and prognosis processes in real systems in the case of non-stationary random signals.
Моделирование процесса перехода в трубах со спиральным гофрированием
(НТУ "ХПИ", 2019) Воропаев, Геннадий Александрович; Баскова, Александра Александровна
Проведено прямое численное моделирование неизотермического течения на начальных участках гладкой трубы и трубы с гофрированными вставками различной геометрии при переходных числах Рейнольдса. Проанализировано возникновение и развитие колебательных процессов в гладкой трубе и трубах с гофрированными вставками. Исследованы особенности структуры вихревого движения и изменения гидро-динамических параметров в гофрированных вставках разной геометрии. Определена степень влияния угла наклона гофрирования к оси трубы на гидродинамические процессы в потоке в следе после гофрированной вставки.
Аэродинамические характеристики несущего винта вертолёта в спутном следе другого вертолёта
(НТУ "ХПИ", 2019) Удовенко, Владимир Алексеевич; Гладышев, Андрей Иванович
Исследовано влияние спутного вихревого следа вертолёта на аэродинамические характеристики несущего винта другого вертолёта. Использованы математические модели ближнего и дальнего следа. Для ближнего следа проводится численное моделирование обтекания несущих винтов вертолётов методом дискретных вихрей. Модель дальнего следа учитывает затухание и разрушение следа вследствие турбулентности атмосферы, силы вязкого трения и выталкивающей силы Архимеда. Приращения аэродинамических характеристик винта вертолёта в следе по сравнению с полётом вне следа вычисляются с использованием результатов расчётов по обеим моделям.
Блукаюча хвиля в гомоклінному підході
(НТУ "ХПІ", 2019) Вахненко, В'ячеслав Олексійович
Розглядається гомоклінний підхід для знаходження розв'язків рівняння Вахненка-Паркеса. Гомоклінна тестова функція дає можливість знайти бризерні розв'язки. Обговорюється питання переходу бризерних розв'язків у блукаючу хвилю. Відомо, що блукаючі хвилі виникають не тільки в океані, але також і в нелінійно фізичних системах, таких як плазма, Бозе-Ейнштейнівський конденсат, нелінійна оптика, гідродинаміка. Дослідження блукаючої хвилі вказує на те, що вона виникає нізвідки та дисипує безслідно. Амплітуда таких хвиль значно перевищує амплітуду відомих хвиль. Розв'язки для блукаючих хвиль вказують на локалізацію хвиль як в просторі, так і в часі. Це зумовлює їх непередбачуваність. Таким чином, вивчення бризерних хвиль, зокрема блукаючих хвиль, набуває важливого значення з точки зору їх взаємодії з іншими збуреннями, що вже вивчені для рівняння, що аналізується.
Моделирование нестационарного пограничного слоя на структурированной поверхности
(НТУ "ХПИ", 2019) Воропаев, Геннадий Александрович; Розумнюк, Наталия Вячеславовна
Представлены результаты численного моделирования трехмерного нестационарного турбулентного течения над поверхностью с системой парных лунок в широком диапазоне чисел Рейнольдса. На основании полученных численных результатов определены требования к луночному рельефу, генерирующему парные квазиустойчивые продольные вихри в заданном диапазоне чисел Рейнольдса. Определено влияние геометрических параметров лунок и числа Рейнольдса на динамические характеристики обтекаемой поверхности. Показано стабилизирующее влияние продольных вихревых образований на характеристики турбулентного пограничного слоя в следе за системой лунок.
Нестаціонарні коливання мембрани на однобічній пружній основі, спричинені силовим імпульсом
(НТУ "ХПІ", 2019) Ольшанський, Василь Павлович; Ольшанський, Станіслав Васильович; Сліпченко, Максим Володимирович
Розглянуто динамічне деформування прямокутної та круглої мембран, однобічно підкріплених двопараметричною пружною основою, що чинить опір лише стисканню, в умовах силового імпульсного навантаження. Показано, що внаслідок несиметрії характеристики пружності системи, після відриву та віддалення мембрани від основи її прогин може бути більший за той, що вона мала при контакті з основою за дії імпульсу. Визначено умови, коли можлива така нерівність. Вони пов'язані з натягом мембрани, пружними характеристиками основи і тривалістю дії прямокутного імпульсу, а величина динамічного тиску на мембрану не входить до цих умов, що є наслідком кусково-лінійної силової характеристики коливальної системи, поданої відрізками двох прямих. Наведено приклади розрахунків і проведено аналіз числових результатів.
Управление динамическими характеристиками обтекаемого колеблющегося крыла
(НТУ "ХПИ", 2019) Воропаев, Генадій Олександрович; Загуменный, Ярослав Вікторович
Предложен метод численного моделирования обтекаемых колеблющихся тел на основе прямого численного решения классической системы нестационарных трехмерных уравнений Навье-Стокса и неразрывности для несжимаемой вязкой среды с использованием библиотек динамических расчетных сеток и программ собственной разработки пакета OpenFOAM. Представлены результаты расчетов обтекания колеблющихся профилей разной конструкции, включая стандартный крыловой профиль NACA0009 и две его модификации с дополнительным тонким хвостовиком с фиксированной и движущейся кромкой. Определяются их пропульсивные характеристики и структура вихревого следа в зависимости от угла отклонения и частоты колебания. Результаты численного моделирования показали возможность в рамках единой формулировки получать гидродинамические характеристики тонких подвижных и неподвижных профилей, определять локальные отрывы и величины генерируемой завихренности, а также показали зависимость структуры вихревого следа от геометрии профиля и частоты его колебания. Показано, что колеблющийся упругий профиль обладает меньшим сопротивлением по сравнению со стандартным жестким крылом.
Спектральні ефекти та теореми про властивості пучка симетричних матриць в задачах динаміки складних механічних систем
(НТУ "ХПІ", 2019) Кожушко, Андрій Павлович; Набока, Олена Олексіївна; Григор'єв, Олександр Львович
Показано, що динамічний аналіз транспортного засобу із причепом чи напівпричепом приводить до задачі на власні значення для однопараметричного пучка, A + kB, k є R симетричних матриць. Вивчається поведінка спектральних траєкторій λj(k) і зміни власних форм Xj(k) цього пучка.
Моделювання аеродинаміки несучих систем поблизу землі
(НТУ "ХПІ", 2019) Сохацький, Анатолій Валентинович
Розглядається задача математичного моделювання аеродинаміки транспортних апаратів поблизу землі. Моделювання аеродинаміки несучих систем є надзвичайно актуальною проблемою при проектуванні транспортних апаратів. Це обумовлено складністю опису фізичних процесів реальних турбулентних течій з однієї сторони та необхідністю забезпечення відповідних критеріїв стійкості та керованості транспортним апаратам з іншої. В зв'язку з цим розробка математичних моделей для прогнозування динаміки турбулентних течій навколо транспортних апаратів є невідкладною необхідністю. В роботі розглядаються підходи до моделювання аеродинаміки несучих систем на основі в'язкої та ідеальної рідини. Розроблено комплекс програмного забезпечення для моделювання аеродинаміки транспортних апаратів з використанням осереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса та методів дискретних особливостей. Приводяться результати розрахунків та перспективи подальших досліджень.
Применение сингулярных интегралов в смысле конечной части по Адамару для ударных задач гидромеханики
(НТУ "ХПИ", 2019) Катан, Владимир Александрович
Предлагается новый подход для определения положения зон отрыва жидкости от поверхности тела (одной или нескольких) с использованием трансцендентных уравнений с сингулярными интегралами в смысле конечной части по Адамару, полученных вследствие вариационного принципа Огазо. Общая постановка ударной плоской задачи для тела любого профиля конформным отображением приводится к смешанной задаче Келдыша-Седова и ее решение представляется в виде квадратур.
Analytic solution of the differential Maxwell system and its numerical implementation
(НТУ "ХПІ", 2019) Vorobiyenko, Peter Petrovich; Dmitrieva, Irina Yuriyevna
The differential Maxwell equations are solved constructively under the specific requirements in the spatial Cartesian coordinate system. The expressions of the unknown electromagnetic field vector intensities are found explicitly as the solutions of the general wave equation regarding all scalar components of the initially unknown vector field functions. The aforesaid equation is equivalent to the original Maxwell system. The present results are obtained using two new efficient operator analytical methods which application is shown also for the heterogeneous media. The numerical implementation for the particular case of the considered electrodynamic mathematical model is proposed here as well.
Электродинамические процессы в инструментах магнитно-импульсного притяжения при прямом пропускании тока через обрабатываемый металл
(НТУ "ХПИ", 2019) Батыгин, Юрий Викторович; Еремина, Елена Фёдоровна; Чаплыгин, Евгений Александрович; Стрельникова, Виктория Анатольевна
С помощью математического аппарата теории электромагнитных полей получены аналитические выражения, позволяющие рассчитывать распределение тока в поперечном сечении листового металла, возбужденного инструментом магнитно-импульсного притяжения при прямом пропускании тока через обрабатываемый металл, линейную плотность суммарного тока в листовом металле в зоне под основным токопроводом, а также интегральную силу притяжения, возбуждаемую при взаимодействии параллельных токов. Полученные решения поставленной электродинамической задачи позволяют рассматривать процессы в реальных инструментах магнитно-импульсного притяжения.
Модифікація "пірамідального" методу екстраполяції часових рядів на основі µλ−похідних
(НТУ "ХПІ", 2019) Бомба, Андрій Ярославович; Турбал, Юрій Васильович; Турбал, Маріана Юріївна
У статті вперше введено певні узагальнення класичного поняття похідної диференційовної функції, на основі якого пропонується метод екстраполяції часових рядів. В основі цього методу лежить аналіз розділених різниць. Пропонується процедура модифікації відповідних різниць та знаходження такого їх порядку, для якого вдається знайти в певному розумінні найкраще прогнозне значення. Тоді значення вихідної функції у точці, що лежить за межами інтерполяційного інтервалу, знаходиться на основі знайденого прогнозного значення для розділених різниць за допомогою спеціальної обчислювальної процедури.
Метод дискретних особливостей в задачах аналізу коливань резервуарів з рідиною при горизонтальних та вертикальних навантаженнях
(НТУ "ХПІ", 2019) Крютченко, Денис Володимирович; Гнітько, Василь Іванович; Шувалова, Юлія Сергіївна
Запропоновано методи дослідження коливання рідини в жорстких резервуарах з перегородками. Запропоновано чисельний метод моделювання зовнішнього впливу на резервуари для зберігання рідини. Вважається, що рідина є нестисливою та ідеальною, а її рух, викликаний дією зовнішнього навантаження, є безвихровим. У цих умовах існує потенціал швидкостей, який задовольняє рівнянню Лапласа. Сформульована мішана крайова задача для визначення потенціалу швидкостей. Це є основою для отримання власних форм вільних коливань рідини в циліндричних резервуарах, які розглядаються як базисні функції для вивчення вимушених коливань рідини в циліндричній ємності з перегородками. Розглянуто вимушені коливання, викликані гармонічними, імпульсними і сейсмічними навантаженнями, та досліджено їх вплив на рівень підйому вільної поверхні.
О численном исследовании систем сингулярных интегральных уравнений первого рода и с неопределяемым индексом с учетом числа обусловленности СЛАУ
(НТУ "ХПИ", 2019) Панченко, Борис Евгеньевич
Путем сведения к двум разным типам систем сингулярных интегральных уравнений (СИУ) численно исследуется краевая задача математической физики для бесконечной упругой изотропной области, содержащей неподвижное включение с поперечным сечением произвольной формы, находящееся под воздействием плоских гармонических стационарных волн. Задача решается с использованием систем СИУ1-го и 2-го рода (но с неопределяемым индексом). С использованием кластерных высокоточных вычислительных схем исследуется зависимость числа обусловленности систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) от волнового числа. Наряду с исследовательскими задачами, разработанные методы и алгоритмы могут использоваться для подготовки специалистов в области "дата майнинга".
Дослідження компактонів в напружених ланцюгах куль
(НТУ "ХПІ", 2019) Венгрович, Дмитро Богданович
Проведено чисельне моделювання розповсюдження усамітненої хвилі в однорідних та неоднорідних ланцюгах гранул сферичної форми, котрі перебувають в стані попереднього стиснення. Задача розв'язувалась методом прямих, після зведення рівнянь руху гранул до системи нелінійних рівнянь першого порядку. Для верифікації розв'язку було проведено паралельне експериментальне дослідження розповсюдження солітоноподібної хвилі в ланцюгах сферичних сильно намагнічених гранул. Магнітна взаємодія гранул призводила до попереднього стиснення всього ланцюга і регулювалась в процесі експеримента шляхом перемагнічування гранул, а також використанням гранул двох різних розмірів (в цих випадках попереднє стиснення ланцюгів теж відрізнялось). Наведено результати роботи програми та аналіз результатів проведеного обчислювального експерименту і ці результати співставлені з експериментальними даними.