Машиностроение и машиноведение
Целью исследования является сравнительный анализ напряженно-деформированных состояний сварных соединений при приварке седловых отводов к действующим газопроводам в нормальных условиях по стандартной технологии и низких температурах по предлагаемой технологии.
Методы. Для достижения цели выполнена численная реализация математической модели термоупругого состояния методом конечных элементов. Динамика изменения температурного поля в процессе приварки седлового отвода к полиэтиленовой трубе описывалась нестационарным трехмерным уравнением теплопроводности с учетом фазовых превращений в интервале температур. Температурные напряжения при приварке седлового отвода к полиэтиленовым трубам рассматриваются в квазистационарной постановке, в которой напряжения зависят от решения тепловой задачи сварки в каждый расчетный момент времени. Вычислительные эксперименты проводились в среде программирования Python с использованием вычислительного пакета Dolphin/Fenics. Вычислительная сетка построена с использованием программы GMSH.
Визуализация полученных результатов реализовывалась с помощью пакета Paraview.
Результаты. При приварке седлового отвода к полиэтиленовой трубе при температурах воздуха ниже нормативных расчетами определены технологические параметры сварки. На основе вычислительных экспериментов приварки седлового отвода к действующему газопроводу при допустимых и низких температурах окружающего воздуха динамики полей температур, напряжений и деформаций в зоне термического влияния практически идентичны.
Заключение. Результаты расчетов показали, что при приварке седловых отводов к полиэтиленовым трубам действующих газопроводов в условиях низких температур по предлагаемой технологии основные физические и механические процессы будут протекать как при сварке в нормальных условиях и обеспечат необходимую прочность
Информатика, вычислительная техника и управление
Цель исследования. Цель данного исследования – разработка структуры онтологии как основы базы данных/базы знаний для выбора эффективных метаэвристических алгоритмов решения задачи распределения нагрузки в гетерогенных распределенных динамичных вычислительных средах с учетом накладных расходов на передачу данных по сети.
Методы. Основными научными методами, применяемыми в рамках данного исследования, являются анализ предметной области, методы построения предметных онтологий, численные методы оптимизации и компьютерное моделирование. Поскольку в литературе не представлены модели планирования выделения ресурсов, которые бы учитывали географическую распределенность, наличие промежуточных маршрутов передачи данных, динамику топологий и нагрузки, а также гетерогенность системы в аспекте критериев оценивания качества распределения нагрузки, в данной статье предложена новая модель, учитывающая перечисленные особенности. Трудоемкость решения задачи планирования становится одним из варьируемых параметров, который при этом оказывает значительное влияние на результат планирования: с уменьшением трудоемкости вычислений, соответственно ухудшается результат. Поэтому в качестве метода решения предлагается жадная стратегия: из подлежащих рассмотрению методов оптимизации выбрать такой наименее трудоемкий, который бы позволял получить наилучший результат за выделенное время. Тестовые запуски алгоритмов имитации отжига демонстрируют различную эффективность на различных исходных условиях задачи, следовательно, целесообразно для выделенных классов задач выбрать эффективные в смысле качества решения и трудоемкости алгоритмы.
Результаты. Результатом исследования является структура онтологии эффективных алгоритмов. Также результатами являются вошедшие в состав онтологии экземпляры алгоритмов имитации отжига и задач, связанные отношением «эффективности».
Заключение. В данной статье предложены структура онтологии эффективных алгоритмов оптимизации и подход к решению задачи распределения вычислительной нагрузки с учетом трудоемкости процедуры распределения посредством «жадного» выбора наиболее эффективных алгоритмов оптимизации.
Цель исследования. Разработка прогнозной модели энергопотребления и оценка факторов, виляющих на его потребление. Полученные прогнозные оценки энергопотребления обеспечат повышение эффективности принимаемых организационных решений органами административно-территориального управления.
Методы. В статье представлен аналитический обзор существующих методов когнитивного моделирования и прогнозирования потребления электрической энергии, рассмотрено описание программной реализации информационно-вычислительной системы, позволяющей производить прогноз потребления электроэнергии населением административно-территориального образования. Предложен подход к описанию факторов потребления электроэнергии как населением, так и различными отраслями народного хозяйства, а также организациями, занимающимися оказанием различных услуг. Разработано специальное программное обеспечение, которое позволяет в автоматизированном режиме получать модельные результаты потребления электроэнергии, проводить факторный анализ энергопотребления. Приведена экспериментальная проверка работы программы когнитивного моделирования и прогнозирования потребления электроэнергии населением Льговского района Курской области. Разработанное программное обеспечение также позволяет проводить оценку адекватности полученных результатов и оперативно проводить корректировку параметров модели.
Результаты. В результате исследования была разработана нечёткая когнитивная карта энергопотребления для муниципального образования. Выделены концепты предметной области, описывающие влияние различных групп факторов на уровень потребления электрической энергии. Получены прогнозные оценки потребления электроэнергии, в основе которых лежали данные за ретроспективный период. Для полученных оценок определены показатели адекватности, основанные на расчёте статистических критериев.
Заключение. Результаты исследования показали, что сочетание когнитивных и статистических методов позволяет достичь адекватного решения при решении задачи прогнозирования энергопотребления.
Цель исследования. В задачах аутентификации групп сообщений, кодированных в режиме сцепления блоков, возникает необходимость формирования и обработки специфических древовидных структур. Содержимое таких структур, помимо информации о размещении данных во внутренней памяти вычислителей, описывает взаимное расположение сообщений в потоке данных между абонентами одноранговой сети. Данная информация необходима для выделения из всего потока сообщений в приёмник структурированного множества, для которого однозначно определён его источник. Использование подходов к сегментации древовидных структур позволяет распараллелить процессы добавления элементов в неё и поиска участков, соответствующих ошибке аутентификации.
Методы. В основе разбиения древовидной структуры на области, подлежащие модификации, и участки для анализа, лежит динамически формируемая из кодов аутентификации сообщений метрика – позиция конкретного сообщения в структурированном множестве сообщений, предаваемых от источника в приёмник. Значение данной метрики определяет расстояние от корня дерева, определяющее границу между двумя названными областями.
Результаты. За счёт изолирования модифицируемого и анализируемого участков древовидной структуры исключаются гонки процессов, реализующих независимые алгоритмы работы с ней. Показана возможность обнаружения ошибок аутентификации до получения последнего сообщения в структурированном множестве сообщений. В результате отпадает необходимость передачи тех сообщений группы, отправка которых предполагалась после момента обнаружения ошибки. Приведены формулы оценки среднего времени передачи множества сообщений при последовательной и параллельной реализации процедур формирования и обработки древовидной структуры, содержащей описатели поступающих в приёмник сообщений.
Заключение. В работе показано, что параллельная реализация алгоритмов добавления элементов в древовидную структуру и алгоритма поиска участков, соответствующих ошибке, позволяет уменьшить среднее время передачи группы сообщений на 5 -12% по сравнению с последовательной реализацией указанных алгоритмов. Это снижает нагрузку на канал связи для целевого класса систем, использующих для аутентификации кодирование в режиме сцепления блоков.
Целью исследования является разработка нового быстродействующего метода поиска треппин-сетов в кодах на графах, обеспечивающего полноту поиска.
Методы. Существует два подхода к поиску треппин-сетов. Первый на основе метода Монте-Карло со смещенной оценкой вероятности при помощи выборки по значимости (Importance Sampling) предусматривает использование декодера. Достоинством этого подхода является высокое быстродействие. Недостатками – зависимость от параметров декодера и характеристик канала и конечная вероятность пропуска треппинсетов. Второй подход основан на применении методов линейного программирования. Достоинством этого подхода является полнота полученного списка треппин-сетов, обусловленная его независимостью от параметров декодера и характеристик канала. Недостаток подхода заключается в его большой вычислительной сложности. В статье в рамках второго подхода предложен новый метод поиска треппин-сетов с меньшей вычислительной сложностью. Метод предусматривает решение задачи смешанного целочисленного линейного программирования с использованием априорного списка кодовых вершин, участвующих в кратчайших (коротких) циклах в графе кода.
Результаты. С использованием предложенного метода был выполнен поиск треппин-сетов в нескольких низкоплотностных кодах. При этом применялся математический пакет линейного программирования IBM CPLEX версии 12.8, который запускался на 32 потоках 16-ядерного процессора AMD Ryzen 3950X с 32GB ОЗУ (DDR4). В коде Маргулиса (2640, 1320) с помощью предложенного метода был найден треппин-сет TS(6,6) за время 0.53 c. Ускорение, обеспечиваемое предложенным в статье методом, по сравнению с методом Веласкеса-Субрамани составляет 8252.415 раза. Благодаря высокому быстродействию и полноте поиска впервые были найдены треппин-сеты TS(62,16) и TS(52,14) в коде Маргулиса (4896, 2474).
Заключение. В статье предложен метод поиска треппин-сетов на основе смешанного целочисленного линейного программирования c использованием априорного списка кодовых вершин. Метод обладает высоким быстродействием и обеспечивает полноту поиска.
Целью исследования является проведение сопоставительного анализа текстов, сгенерированных системой искусственного интеллекта в процессе обработки исходного текста на естественном языке, и встречных текстов, являющихся результатом понимания человеком исходного художественного текста.
Методы. Для проведения сопоставительного анализа денотатных структур встречных текстов автором была применена экспериментальная методика. Участники эксперимента (7 студентов 4 курса факультета дополнительного образования «Переводчик в сфере профкоммуникации», 3 доцента кафедры иностранных языков ЮЗГУ) оценивали 10 встречных текстов разной природы – сгенерированные ИИ и человеком на предмет успешности воссоздания смысловой структуры текста.
Результаты эксперимента свидетельствуют в пользу того, что полнота смыслового содержания сгенерированного текста не зависит от структуры исходного текста. Современные методы семантической обработки текста ИИ системой делают возможным получение на выходе полноценных текстовых произведений, созданных с учётом правил и норм естественного языка. ИИ системы успешно воссоздают денотатную структуру текста и реконструируют синтаксическую структуру.
Заключение. Доступ к большим базам данных позволяет обучать нейронную сеть на больших корпусах текстов, что отражается на повышении точности и вариативности используемых лексических единиц и конструктов. Точность передачи смыслового содержания текста варьируется. Она зависит от степени сжатия текста – чем она выше, тем меньше может быть точность, т.к. нейронная сеть не в состоянии классифицировать денотатные связи на предмет значимости для основного смысла. Степень точности передачи смыслового содержания определяется успешностью / неуспешностью понимания глубинного скрытого смысла, которые обусловлены пониманием лингвистического и экстралингвистического контекста. Способность опознать модель ситуации, воссоздаваемую в исходном тексте, является залогом понимания скрытого смысла. ИИ система может довольно корректно и точно воссоздать поверхностную денотатную структуру текста, но на данном этапе развития не способна конструировать модель ситуации.
Цель исследования. В работе рассмотрен процесс селективного предразрушения межфазовых границ в железных рудах при использовании магнитно-импульсной обработки.
Методы. При анализе напряженно-деформированного состояния и вязкого разрушения выявлено относительное сходство критериев разрушения в основных минералах железных руд за счет магнитно-стрикционного деформирования зерен магнетита. Установлено, что прочность и вязкость разрушения магнетита превышает аналогичные свойства кальцитов, входящих в состав скарновых железных руд, прочность и вязкость разрушения кварца превышает аналогичные свойства магнетита. Выявлено различие в характере разрушения скарновых руд и железистых кварцитов.
Результаты. Сформулирован критерий оценки степени разупрочнения межфазовых границ в железных рудах за счет магнитно-импульсного воздействия на основе вероятностного подхода. Произведена теоретическая оценка степени селективного разупрочнения железных руд при магнитно-импульсной обработке с учетом прочностных и магнитно-стрикционных свойств магнетита.
Приведены результаты экспериментов наноиндентирования межфазовых границ до и после магнитно-импульсной обработки.
Заключение. Путем анализа длин развивающихся микротрещин под воздействием наноиндентера выявлена возможность снижения вязкости разрушения после магнитно-импульсной обработки железной руды.
Цель исследования. Целью настоящей статьи является разработка научно-методического подхода к оценке своевременности принятия решения при оперативном управлении маршрутизацией движения автомобиля в городской агломерации. Своевременность проявляется в снижении времени на подготовку решения на изменение маршрута движения автомобиля, доставляющего грузы в условиях возможного (прогнозируемого) нарастания дорожного затора на перекрестках и улицах, пересекающих установленный маршрут движения в городской агломерации.
Методы. Представленный подход базируется на основных положениях теории управления в организационных системах, теории поведения рационального потребителя, математической статистике, имитационном моделировании.
Результаты. Разработан вариант обобщенной схемы цикла оперативного управления маршрутизацией автомобиля в городской агломерации. Предложена последовательность оценки времени принятия решения при оперативном управлении маршрутизацией движения автомобиля, причем отдельные этапы последовательности оценки реализуют основные функции разработанного варианта цикла оперативного управления. Получены экспериментальные зависимости времени анализа параметров маршрута при оперативном управлении от количества и качества рассматриваемых маршрутов в среде имитационного моделирования AnyLogic 8.4.0.
Заключение. В статье рассматривается подход к оценке своевременности принятия решения при оперативном управлении маршрутом движения автомобиля доставляющего грузы в городской агломерации. Для минимизации времени принятия оперативного решения предлагается прогнозирование интенсивности нарастания дорожного затора и оценку качества маршрута. Подход позволяет на основе прогнозирования состояния дорожной обстановки в точках пересечения маршрута движения и улиц с высокой вероятностью образования дорожного затора, а также, с учетом количества и качества маршрутов, повысить своевременность принятия решения на изменение маршрута движения автомобиля, доставляющего грузы в городской агломерации.
Цель исследования. Повышение эффективности бизнес-процессов грузового порта на основе использования технологии управления рисками, базирующейся на применении когнитивного моделирования.
Методы. Предложено когнитивное моделирование управления рисками грузового порта, основанное на комплексном поэтапном применении концепции многоуровневого целеполагания, предполагающей доскональную проработку целей грузового порта, а также показателей оценки достижимости целей путем разработки сбалансированной системы показателей (ССП) и построения логико-вероятностной (ЛВ) модели; логико-онтологической модели, разработанной на базе связей, установленных ЛВ-моделью; имитационной модели, используемой для проверки рекомендаций по корректировке элементов рассматриваемой системы, выработанных на основе запросов к онтологической модели, с целью выбора наиболее приемлемых вариантов рекомендаций или комбинаций таковых и формирования на их основе управленческих решений.
Результаты. На основе сформулированной цели исследования и поставленных задач была разработана концепция когнитивного моделирования, предполагающая использование знаний о связях между рисками, целями, показателями оценки деятельности порта, а также уточняющими коэффициентами и характере их влияния друг на друга с целью выработки рекомендаций по управлению рисками грузового порта на основе запросов к онтологической модели. Имитационная модель в рамках предлагаемого концептуального подхода позволяет вырабатывать управленческие решения по корректировке операционных составляющих системы с целью недопущения рисковых ситуаций в долгосрочной перспективе (на тактическом и стратегическом уровнях) с учетом влияния внешних факторов. Когнитивное моделирование основывается в данной работе на интеграции логико-вероятностном, логико-онтологическом и имитационном моделировании.
Заключение. В результате реализации поставленных цели и задач предложена когнитивная модель управления рисками грузового порта. Данная модель объединяет в себе различные виды моделирования и учитывает различные уровни управления. В качестве управленческих решений в результате экспериментов с имитационной моделью выбираются наиболее результативные рекомендации, сгенерированные на основании запроса к онтологической модели.
Цель исследования. Повышение эффективности бизнес-процессов грузового порта на основе использования технологии управления рисками, базирующейся на применении когнитивного моделирования.
Методы. Предложен когнитивное моделирование управления рисками грузового порта, основанное на комплексном поэтапном применении концепции многоуровневого целеполагания, предполагающей доскональную проработку целей грузового порта, а также показателей оценки достижимости целей путем разработки сбалансированной системы показателей (ССП) и построения логико-вероятностной (ЛВ) модели; логико-онтологической модели, разработанной на базе связей, установленных ЛВ-моделью; имитационной модели, используемой для проверки рекомендаций по корректировке элементов рассматриваемой системы, выработанных на основе запросов к онтологической модели, с целью выбора наиболее приемлемых вариантов рекомендаций или комбинаций таковых и формирования на их основе управленческих решений.
Результаты. На основе сформулированной цели исследования и поставленных задач был разработана концепция когнитивного моделирования, предполагающая использование знаний о связях между рисками, целями, показателями оценки деятельности порта, а также уточняющими коэффициентами и характере их влияния друг на друга с целью выработки рекомендаций по управлению рисками грузового порта на основе запросов к онтологической модели. Имитационная модель в рамках предлагаемого концептуального подхода позволяет вырабатывать управленческие решения по корректировке операционных составляющих системы с целью недопущения рисковых ситуаций в долгосрочной перспективе (на тактическом и стратегическом уровнях) с учетом влияния внешних факторов. Когнитивное моделирование основывается в данной работе на интеграции логико-вероятностном, логико-онтологическом и имитационном моделировании.
Заключение. В результате реализации поставленных цели и задач предложена когнитивная модель управления рисками грузового порта. Данная модель объединяет в себе различные виды моделирования и учитывает различные уровни управления. В качестве управленческих решений в результате экспериментов с имитационной моделью выбираются наиболее результативные рекомендации, сгенерированные на основании запроса к онтологической модели.
В работе рассмотрен процесс селективного предразрушения межфазовых границ в железных рудах при использовании магнитно-импульсной обработки. При анализе напряженно-деформированного состояния и вязкого разрушения выявлено относительное сходство критериев разрушения в основных минералах железных руд за счет магнитно-стрикционного деформирования зерен магнетита. Установлено, что прочность и вязкость разрушения магнетита превышает аналогичные свойства кальцитов, входящих в состав скарновых железных руд, прочность и вязкость разрушения кварца превышает аналогичные свойства магнетита. Выявлено различие в характере разрушения скарновых руд и железистых кварцитов. Сформулирован критерий оценки степени разупрочнения межфазовых границ в железных рудах за счет магнитно-импульсного воздействия на основе вероятностного подхода. Произведена теоретическая оценка степени селективного разупрочнения железных руд при магнитно-импульсной обработке с учетом прочностных и магнитно-стрикционных свойств магнетита. Приведены результаты экспериментов наноиндентирования межфазовых границ до и после магнитно-импульсной обработки. Путем анализа длин развивающихся микротрещин под воздействием наноиндентера выявлена возможность снижения вязкости разрушения после магнитно-импульсной обработки железной руды. Для эффективного управления технологическим процессом в современных условиях создаются «цифровые подсказчики», которые вырабатывают экспертные решения на основе анализа информационных потоков, собираемых системой датчиков. Как правило, эти решения являются вероятностными из-за недостатка точной исходной информации. Для улучшения точности предлагается дополнить недостающую информацию использованием физико-технологических зависимостей, связывающих различные факторы и результаты технологического процесса. В данной статье рассматривается анализ потенциальных физико-технологических зависимостей.
Целью исследования является проведение сопоставительного анализа текстов, сгенерированных системой искусственного интеллекта в процессе обработки исходного текста на естественном языке, и встречных текстов, являющихся результатом понимания человеком исходного художественного текста.
Методы. Для проведения сопоставительного анализа денотатных структур встречных текстов автором была применена экспериментальная методика. Участники эксперимента (7 студентов 4 курса факультета дополнительного образования «Переводчик в сфере профкоммуникации», 3 доцента кафедры иностранных языков ЮЗГУ) оценивали 10 встречных текстов разной природы – сгенерированные ИИ и человеком на предмет успешности воссоздания смысловой структуры текста.
Результаты эксперимента свидетельствуют в пользу того, что полнота смыслового содержания сгенерированного текста не зависит от структуры исходного текста. Современные методы семантической обработки текста ИИ системой делают возможным получение на выходе полноценных текстовых произведений, созданных с учётом правил и норм естественного языка. ИИ системы успешно воссоздают денотатную структуру текста и реконструируют синтаксическую структуру.
Заключение. Доступ к большим базам данных позволяет обучать нейронную сеть на больших корпусах текстов, что отражается на повышении точности и вариативности используемых лексических единиц и конструктов. Точность передачи смыслового содержания текста варьируется. Она зависит от степени сжатия текста – чем она выше, тем меньше может быть точность, т.к. нейронная сеть не в состоянии классифицировать денотатные связи на предмет значимости для основного смысла. Степень точности передачи смыслового содержания определяется успешностью / неуспешностью понимания глубинного скрытого смысла, которое обусловлено пониманием лингвистического и экстралингвистического контекста. Способность опознать модель ситуации, воссоздаваемую в исходном тексте, является залогом понимания скрытого смысла. ИИ система может довольно корректно и точно воссоздать поверхностную денотатную структуру текста, но на данном этапе развития не способна конструировать модель ситуации
Целью исследования является разработка нового быстродействующего метода поиска треппин-сетов в кодах на графах, обеспечивающего полноту поиска.
Методы. Существует два подхода к поиску треппин-сетов. Первый на основе метода Монте-Карло со смещенной оценкой вероятности при помощи выборки по значимости (Importance Sampling) предусматривает использование декодера. Достоинством этого подхода является высокое быстродействие. Недостатками - зависимость от параметров декодера и характеристик канала и конечная вероятность пропуска треппин-сетов. Второй подход основан на применении методов линейного программирования. Достоинством этого подхода является полнота полученного списка треппин-сетов, обусловленная его независимостью от параметров декодера и характеристик канала. Недостаток подхода заключается в его большой вычислительной сложности. В статье в рамках второго подхода предложен новый метод поиска треппин-сетов с меньшей вычислительной сложностью. Метод предусматривает решение задачи смешанного целочисленного линейного программирования с использованием априорного списка кодовых вершин, участвующих в кратчайших (коротких) циклах в графе кода.
Результаты. С использованием предложенного метода был выполнен поиск треппин-сетов в нескольких низкоплотностных кодах. В коде Маргулиса (2640, 1320) с помощью предложенного метода был найден треппин-сет TS(6,6) за время 0.53 c. Ускорение, обеспечиваемое предложенным в статье методом, по сравнению с методом Веласкеса-Субрамани составляет 8252.415 раза. Благодаря высокому быстродействию и полноте поиска впервые были найдены треппин-сеты TS(62,16) и TS(52,14) в коде Маргулиса (4896, 2474).
Заключение. В статье предложен метод поиска треппин-сетов на основе смешанного целочисленного линейного программирования c использованием априорного списка кодовых вершин. Метод обладает высоким быстродействием и обеспечивает полноту поиска.
В задачах аутентификации групп сообщений, кодированных в режиме сцепления блоков, возникает необходимость формирования и обработке специфических древовидных структур. Содержимое таких структур, помимо информации о размещении данных во внутренней памяти вычислителей, описывает взаимное расположение сообщений в потоке данных между абонентами одноранговой сети. Данная информация необходима для выделения из всего потока сообщений в приёмник структурированного множества, для которого однозначно определён его источник. Использование подходов к сегментации древовидных структур позволяет распараллелить процессы добавления элементов в неё и поиска участков, соответствующих ошибке аутентификации.
В основе разбиения древовидной структуры на области, подлежащие модификации и участки для анализа, лежит динамически формируемая из кодов аутентификации сообщений метрика – позиция конкретного сообщения в структурированном множестве сообщений, предаваемых от источника в приёмник. Значение данной метрики определяет расстояние от корня дерева, определяющее границу между двумя названными областями.
За счёт изолирования модифицируемого и анализируемого участков древовидной структуры исключаются гонки процессов, реализующих независимые алгоритма работы с ней. Показана возможность обнаружения ошибок аутентификации до получения последнего сообщения в структурированном множестве сообщений. В результате отпадает необходимость передаче тех сообщений группы, отправка которых предполагалась после момента обнаружения ошибки. Приведены формулы оценки среднего времени передачи множества сообщений при последовательной и параллельной реализации процедур формирования и обработки древовидной структуры, содержащей описатели поступающих в приёмник сообщений.
В настоящее время продолжается интенсивное развитие систем распределенных вычислений, которые реализуются в гетерогенных географически распределенных средах с высокой динамикой топологий. Управление ресурсами вычислительных сред является одной из краеугольных задач современных исследований в этой области, однако, анализ представленных в открытой печати работ показал, что не учитываются такие особенности, как транзитная нагрузка на вычислительные узлы при передаче данных, гетерогенность критериев эффективности распределения нагрузки и динамика топологии и нагрузки. Учет перечисленных особенностей позволяет сформулировать новую формальную постановку задачи распределения вычислительной нагрузки и, учитывая ее вычислительную сложность, выбрать метаэвристичесские алгоритмы оптимизации как основное средство решения поставленной задачи.
Цель данного исследования – разработка структуры онтологии как основы базы данных/базы знаний для выбора эффективных метаэвристических алгоритмов решения задачи распределения нагрузки в гетерогенных распределенных динамичных вычислительных средах.
Отношения между классами онтологии, а также между экземплярами классов строятся на основании результатов экспериментальных исследований классов метаэвристических алгоритмов. Основным результатом исследования является разработанная онтологическая модель предметной области выбора эффективных алгоритмов для распределения вычислительных ресурсов в гетерогенных динамичных вычислительных средах.
Тестовые запуски алгоритмов имитации отжига демонстрируют различную эффективность на различных исходных условиях задачи, следовательно, целесообразно для выделенных классов задач выбрать эффективные в смысле качества решения и трудоемкости алгоритмы. Была разработана онтология, которая бы позволила, во-первых, организовать хранение знаний об эффективных для различных классов задач алгоритмах, во-вторых, в дальнейшем стать основой СППР для выбора эффективных алгоритмов распределения нагрузки.
Целью исследования является сравнительный анализ напряженно-деформированных состояний сварных соединений при приварке седловых отводов к действующим газопроводам в нормальных условиях по стандартной технологии и низких температурах по предлагаемой технологии.
Методы. Для достижения цели выполнена численная реализация математической модели термоупругого состояния методом конечных элементов. Динамика изменения температурного поля в процессе приварки седлового отвода к полиэтиленовй трубе описывалась нестационарным трехмерным уравнением теплопроводности с учетом фазовых превращений в интервале температур. Температурные напряжения при приварке седлового отвода к полиэтиленовым трубам рассматриваются в квазистационарной постановке, в которой напряжения зависят от решения тепловой задачи сварки в каждый расчетный момент времени. Вычислительные эксперименты проводились в среде программирования Python с использованием вычислительного пакета Dolphin/Fenics. Вычислительная сетка построена с использованием программы GMSH. Визуализации полученных результатов реализовывалась с помощью пакета Paraview.
Результаты. При приварке седлового отвода к полиэтиленовой трубе при температурах воздуха ниже нормативных расчетами определены технологические параметры сварки. На основе вычислительных экспериментов приварки седлового отвода к действующему газопроводу при допустимых и низких температурах окружающего воздуха динамики полей температур, напряжений и деформаций в зоне термического влияния практически идентичны.
Заключение. Результаты расчетов показали, что при приварке седловых отводов к полиэтиленовым трубам действующих газопроводов в условиях низких температур по предлагаемой технологии основные физические и механические процессы будут протекать как при сварке в нормальных условиях и обеспечат необходимую прочность.
ISSN 2686-6757 (Online)