МГТУ им. Н.Э. Баумана (статьи)

В работе представлены результаты выполненной НИИ Радиоэлектронной техники МГТУ им. Н.Э. Баумана разработки комплекса аппаратно-программных средств внешнетраекторных измерений высокодинамичных объектов. В комплексе реализован принцип определения параметров траектории объекта путем приема и обработки ретранслированных с борта объекта сигналов глобальных навигационных спутниковых систем.

Рассмотрена задача об ударе материальной точки (тела) по цилиндрической оболочке и упругих симметричных колебаниях относительно плоскости, проходящей через ось оболочки. Решение получено в двойных рядах по координатам во времени для любой точки оболочки. Предложен и реализован метод расчета этих колебаний и проведены расчеты, которые позволили определить амплитудный критерий — среднее значение ускорения точки оболочки за фиксированное время распространения фронта волны радиальных колебаний. Экспериментально определена скорость фронта волны этих колебаний. Решена обратная задача определения места удара точки по цилиндрической оболочке, а также ее массы и скорости при ударе. Эксперимент хорошо подтверждает предложенную теорию.

Рассмотрено неустановившееся движение идеальной сжимаемой жидкости в однородной упругой прямой трубе, вызванное срабатыванием отсечного устройства. Результаты расчетов давления перед отсечным устройством для различных случаев прямого и непрямого гидроударов представлены в виде двух обобщенных графических зависимостей.

Рассмотрена инновационная двухкаскадная холодильная установка с вакуумной нижней ступенью, использующая в качестве рабочего тела воду. Вакуумная ступень смонтирована в едином блоке, который включает в себя уникальный по размерам турбокомпрессор, концевой теплообменник-конденсатор, камеру с мешалкой и другие элементы. Такое конструктивное решение позволило создать экологичные холодильные установки, которые обеспечивают высокие показатели эффективности в сочетании со снижением роли озоноразрушающих и парниковых рабочих тел. На базе таких установок уже сегодня разрабатываются высокопроизводительные рефрижераторы, генераторы жидкого льда и снегогенераторы.

Рассмотрены подходы к моделированию высокотемпературных сверхпроводников с учетом их дефектов. Проведено компьютерное моделирование качества сверхпроводящих свойств в целях получения данных о допустимых параметрах распределения кристаллических дефектов, при которых гарантируется критический ток. Полученные данные можно использовать для управления процессом получения сверхпроводника с гарантированным качеством его сверхпроводящих свойств.

На основе функционального подхода иллюстрируется явление образования областей повышенной концентрации частиц в случайном поле скорости сплошной среды. Получены замкнутые уравнения для функции плотности вероятности концентрации частиц в приближении Эйлера и Лагранжа. Показана динамика формирования кластеров частиц примеси. Выявлена конкурирующая роль энергоемких (крупномасштабных) и мелкомасштабных флуктуаций скорости несущей среды в процессе формирования областей с повышенной локальной концентрацией частиц.

Рост числа чрезвычайных ситуаций и ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф, наблюдающийся в последние годы, предъявляет новые требования к системам мониторинга, моделирования, прогноза и управления опасными явлениями и процессами. Ответом на этот вызов являются когнитивные центры — человекомашинные системы, опирающиеся на новые возможности в области математического моделирования, информационных технологий, телекоммуникаций. В статье представлены принципы построения когнитивных центров и предложения по развитию и использованию таких систем в различных сферах жизнедеятельности.

Отражены результаты анализа известных литературных источников по использованию вероятностных методик расчета термомеханики твэлов в различных режимах и выбора методики расчета методом Монте-Карло. Разработан программный код (комплекс) CaPpaPI (Complex of Programs for Probability Investigations) вероятностных расчетов, реализующий алгоритм вероятностных расчетов поведения твэла на основе метода Монте-Карло с использованием кодов START-3 и RAPTA-5.2 и теплогидравлических условий, рассчитываемых кодом RELAP/SCDAPSIM. Описана архитектура разработанного кода. Представлено описание реализации многовариантного расчета решения задачи и графический интерфейс. Приведены результаты работы кода. Код учитывает неопределенности входных параметров, погрешности эмпирических корреляций и погрешности расчетных моделей. Код позволяет получать реалистические оценки основных критериальных параметров твэлов в авариях типа LOCA, например, максимальной температуры оболочки, максимальной эквивалентной степени окисления оболочки и др. с оценками их неопределенностей в виде границ доверительного интервала с заданным уровнем доверия.

Рассмотрена задача определения оценки вероятности ошибки тестирования систем информационной безопасности. Получены формулы для математического ожидания и дисперсии оценки вероятности ошибки, а также построен доверительный интервал для вероятности ошибки.

Приведены основные направления развития интернет-портала МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также методики для оценки его качества. Основной акцент сделан на развитие коммуникационной составляющей интернет-портала.

Интеграл Шоке по нечеткой мере является обобщением средневзвешенного оператора агрегирования и позволяет учитывать при агрегировании явление взаимозависимости критериев. Благодаря этому станет возможным более адекватно отражать знания эксперта, не внося в модель упрощение, которое выражается в предположении о независимости критериев агрегирования. Рассмотрены трудности применения нечетких мер и нечеткого интеграла Шоке и возможные пути их преодоления. Проведен обзор практических применений этого относительно нового аппарата.