Визуализация CAE-решений частных задач ледового судоходства.
Совместное маневрирование судов
В.А. Лобанов, Ю.Р. Гуро-Фролова
Принято: 2022-01-06
Аннотация
В работе отмечено, что обеспечение эффективности и безопасности ледовых транспортных операций на водном транспорте отличает широкий спектр необходимых действий, маневров, режимов и динамических приёмов работы судов. Это сохраняет актуальной проблему оценки их ледовых качеств в особых условиях эксплуатации.
С применением CAE-технологий рассмотрен круг актуальных задач движения и совместного маневрирования судов в различных ледовых и навигационных условиях: прогноз скорости прокладки и качественного состояния ледового канала в толстых и предельных сплошных льдах при различных тактических приёмах работы нескольких ледоколов; эффективность и безопасность околки ледокольными средствами малоподвижного транспортного судна в сплошных льдах.
По анализу результатов многовариантного CAE-моделирования даны конкретные рекомендации для исследованного ледокольного и грузового флота различных ледовых категорий по выбору безопасных дистанций маневрирования, законов регулирования судов, выполнения стандартных операций.
Визуализация графов при разработке программ проверки знаний по теории графов
Т.М. Кузьмина, О.А. Ветрова
Принято: 2021-12-17
Аннотация
В статье рассматривается междисциплинарная задача, в которой объединяются педагогические аспекты и вопросы визуализации. Поскольку модели на графах получили широкое распространение, то изучение теории графов в вузах стало постоянной практикой. В статье речь идет о разработке прикладной программы, которая, с одной стороны, помогает постичь теорию графов, в частности, алгоритмы на графах, а с другой стороны, позволяет объективно оценить полученные знания. Если говорят о проверки знаний с помощью компьютеров, то как правило, речь идет о тестировании. Но для проверки знаний алгоритмов на графах возможности тестов весьма ограничены. Например, при работе с алгоритмом «поиск в глубину» (или «поиск в ширину»), мы имеем дело с задачами, имеющими более сотни(!) положительных ответов. В других задачах, количество правильных ответов измеряется единицами (например, при поиске кратчайшего пути), но велика вероятность угадывания, нахождения ответа методами, не связанными с изучаемыми алгоритмами. Можно, конечно, разбить исходные задачи на множество более мелких, уже пригодных для тестирования, но знание деталей и особенностей, далеко не всегда говорит о знании алгоритма в целом. В статье описана прикладная программа, которая позволяет пользователю совершать действия, согласно выбранному алгоритм. Разработанная программа визуализации воспроизводит результат этих действий на экране и при этом выполняет проверку корректности этих действий.
Программный комплекс для трехмерной визуализации поведения нейтронных полей и архивных параметров при эксплуатации реактора РБМК-1000
А.О. Букалин, А.М. Загребаев, В.В. Пилюгин
Принято: 2021-12-05
Аннотация
В статье описывается алгоритм расчета, программный комплекс и визуализация деформации трехмерного поля нейтронов по данным архи-ва эксплуатационных параметров реактора РБМК. В основе определения деформации поля лежит нахождение «естественных» функций для ап-проксимации показаний дискретно расположенных датчиков внутрире-акторного контроля. Показано, что для описания пространственной де-формации поля нейтронов достаточно использовать лишь несколько «естественных» функций, что, в свою очередь, открывает новые возмож-ности, в частности, для решения задач предиктивной диагностики датчи-ков внутриреакторного контроля.
НЕЗАКОНОМЕРНЫЕ КРИВЫЕ В ИНЖЕНЕРНОЙ ГЕОМЕТРИИ И КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ
В.А. Короткий
Принято: 2021-11-16
Аннотация
Графически заданные незакономерные кривые встречаются в различных инженерных задачах. Чтобы использовать такую кривую в процессе проектирования, ее заменяют (ап-проксимируют) какой-либо аналитической функцией.
В статье рассматривается традиционный подход, когда графически заданная кривая аппроксимируется кубическими сегментами Безье (с единичными весовыми коэффициента-ми), соединенными между собой с порядком гладкости G2 (с непрерывным изменением кри-визны). Показано, что для плоского случая известное алгебраическое условие G2-гладкого соединения сегментов Безье сводится к решению обыкновенного квадратного уравнения. Получен алгоритм, позволяющий управлять формой плоской составной кривой Безье, не нарушая заданный порядок гладкости. Алгоритм отличается тем, что позволяет варьировать как направлениями касательных в стыковых точках, так и радиусами кривизны в конечных точках составной кривой. В частности, алгоритм позволяет найти уравнение плоского куби-ческого сегмента Безье, заданного касательными и радиусами кривизны в своих конечных точках. Расчет координат управляющих точек такого сегмента сводится к решению системы двух квадратных уравнений или построению точек пересечения двух парабол.
Рассмотрена задача G2-гладкого сопряжения двух прямых, прямой линии и окруж-ности, двух окружностей (с наперед заданными точками сопряжения). Представлен пример конструирования G2-гладкого замкнутого контура, касающегося заданных прямых и имею-щего заданную кривизну в замыкающей точке. Выполнен эксперимент по аппроксимации физического сплайна составной кубической кривой Безье. Погрешность аппроксимации со-ставила менее 2%.
