Труды сотрудников ИВМ СО РАН

/ N. A. Makhutov, I. I. Koksharov, A. M. Lepikhin // Strength of Materials. - 1992. - Vol. 23, Is. 5. - P481-488, DOI 10.1007/BF00771443 . - ISSN 0039-2316
Аннотация: Methods used to calculate the reliability indices of structural components (the distribution function of remaining life, the probability of failure-free service, and the risk function) as applies to problems of the propagation of defects under a cyclic load are examined. The potentials of the method of "numeric experiments" are demonstrated in an example of the calculation of crack kinetics in a branch pipe in tension with bending. The reliability indices are calculated for a plane element with a crack by means of numeric integration of determining equations. It is possible to solve problems with different laws governing crack propagation and forms of density distribution for the size of the initial defect within the framework of these methods. A combination of approaches of fracture mechanics and reliability theory with numeric methods of calculation make it possible to evaluate the reliability indices of a defective structural component. В© 1992 Plenum Publishing Corporation.

Scopus

Держатели документа:
A. A. Blagonravov Institute of Machinery, Academy of Sciences of the USSR, Moscow, Russian Federation
Computer Center, Siberian Branch, Academy of Sciences of the USSR, Krasnoyarsk, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Makhutov, N.A.; Махутов, Николай Андреевич; Koksharov, I.I.; Кокшаров, Игорь Ильич; Lepikhin, A.M.; Лепихин, Анатолий Михайлович

[Text] / V. V. Moskvichev, S. V. Doronin // Ind. Lab. - 1996. - Vol. 62, Is. 3. - P174-177. - Cited References: 11 . - ISSN 0019-8447РУБ Instruments & Instrumentation + Materials Science, Characterization & Testing

Аннотация: A method developed on the basis of total probabilistic survivability diagrams, defect rating diagrams and probabilistic service life surfaces of randomly defective structural elements is described. Probabilistic service life surfaces are constructed for welded joints using statistical fracture modeling results. The use of a superelement stress-strain analysis in the design method proposed is discussed.

WOS,
Scopus

Держатели документа:
Computing Center, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Moskvichev, V.V.; Москвичев, Владимир Викторович; Doronin, S.V.

/ I. I. Koksharov // Mech. Compos. Mater. - 1996. - Vol. 32: IX International Conference on the Mechanics of Composite Materials (OCT, 1995, RIGA, LATVIA), Is. 4. - P374-380, DOI 10.1007/BF02254751. - Cited References: 14 . - ISSN 0191-5665РУБ Mechanics + Materials Science, Composites + Polymer Science

Аннотация: In the present work, interest is centered on the theory of fracture and practical approaches to reliability estimation of unidirectional composite materials which are based on it. Fracture mechanics is considered not as a theory of macrocracks but as mechanics of fracture mechanisms of the composites with allowance made for probability estimation. A model of composite material with fibers eliminated from the carrying scheme and parameters specific to the stress-strain-damage state (SSDS) was considered. According to the model, during loading, self-accelerated energy rise is accounted for by structural damages growth - the catastrophe takes place. The model allows us to calculate the critical stress. The composites redistribute forces from overloading zones to neighboring ones by microstructural deformations and damages. It is the effect of reservation of carrying ability. Due to this effect, low-value probability of fracture is sufficiently less for the composite than for homogeneous materials. The approach allows us to evaluate the reliability function for Both static loading and fatigue.

WOS,
Scopus

Держатели документа:
Computing Center, Russian Academy of Sciences, Krasnoyarsk, Russian Federation
ИВМ СО РАН

Доп.точки доступа:
Koksharov, I.I.; Кокшаров, Игорь Ильич

[Text] / A. Shevyrnogov, G. Vysotskaya // Adv. Space Res. - 2006. - Vol. 38, Is. 10. - P. 2176-2181, DOI 10.1016/j.asr.2006.03.034. - Cited References: 26 . - ISSN 0273-1177РУБ Astronomy & Astrophysics + Geosciences, Multidisciplinary + Meteorology & Atmospheric Sciences

Аннотация: Seasonal dynamics of phytopigment concentrations in the ocean is one of the key factors indicating the types and intensity of hydrobiological exchange processes in the ocean surface layer. Thanks to the efficient operation of the SeaWiFS equipment for the last 7 years we have managed to carry out statistical analysis of image time series, which is necessary for estimation of reliability of investigations of oscillatory hydrobiological processes on a global scale. Using the autocorrelation method, we revealed a pronounced heterogeneity of the types of seasonal dynamics in the ocean. Statistically significant seasonal dynamics of phytopigment concentrations exists only at 19% of the area of the Global Ocean. On 51% of the area seasonal dynamics is disturbed essentially so, that becomes statistically insignificant and is absent at 30%. The most interesting feature of the pattern obtained was the diversity of the seasonal dynamics of chlorophyll concentration under similar climatic conditions. Another interesting feature of such data presentation is that two types of seasonal dynamics - yearly and half-yearly - were defined. The detected zonality will provide the basis for more efficient development and application of ecological modeling, taking into account real-life hydrobiological and hydrological conditions. (C) 2006 Published by Elsevier Ltd on behalf of COSPAR.

Полный текст


Доп.точки доступа:
Shevyrnogov, A.; Vysotskaya, G.; Высоцкая, Галина Степановна

[Текст] : статья / А. Н. Рогалев, С. В. Доронин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2015. - № 1. - С. 8-13 . - ISSN 1813-9108
   Перевод заглавия: ISSUES OF CONVERGENCE OF THE FINITE ELEMENT ESTIMATIONS OF STRESS STATE OF LOAD-BEARING STRUCTURES WITH STRESS CONCENTRATORS
Аннотация: Практическая деятельность по решению задач анализа напряженного состояния силовых конструкций с концентраторами напряжений требует развития численных методов моделирования элементов конструкций в области зон высоких градиентов напряжений, обусловленных, в частности, конструктивными концентраторами. Показано, что для геометрически сложных элементов конструкций широко применяемые подходы к реализации метода конечных элементов не гарантируют сходимости численного решения. В статье рассматриваются задачи, связанные с вопросами надежности вычислений с помощью метода конечных элементов. Они зависят как от надежности математической постановки задачи, так и от точности численного решения поставленной задачи. Рассматриваются практические приемы оценки погрешности вычислений. В качестве перспективных путей обеспечения сходимости и достоверности результатов моделирования предлагаются подходы теории технической устойчивости дифференциальных уравнений, специальные вычислительные процедуры, применяемые на стадиях пре- и постпроцессинга.
Practical activity for solving problems of analysis of stress state of load-bearing structures with stress concentrators demands developing numerical methods for simulating high gradient stress zones of structural elements due to structural concentrators. It is shown that widely used approaches to finite element method realization do not make sure convergence for numerical solution for geometrically complex structural elements. The paper is dedicated to problems associated with reliability of calculations by means of finite element method. They depend on validity of mathematical problem definition and adequacy of numerical solution of given problem. Practical techniques for calculating errors assessment are discussed. In the capacity of perspective path to guaranteeing convergence and validity of simulation results approaches of theory for differential equations technical stability and special computational procedures on pre and post processing stages are proposed.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
СКТБ «Наука» КНЦ СО РАН

Доп.точки доступа:
Доронин, Сергей Владимирович; Rogalev A.N.

[Текст] : статья / С. В. Доронин, А. Н. Рогалев, Е. М. Рейзмунт // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - 2015. - № 2. - С. 26-31 . - ISSN 1813-9108
   Перевод заглавия: ANALYSIS OF THE FINITE ELEMENT ESTIMATIONS OF STRESS STATE OF LOAD-BEARING STRUCTURES WITH STRESS CONCENTRATORS

УДК	519.63+539.313

Аннотация: Концентрация напряжения в элементах силовых конструкций является одним из основных факторов их прочности, живучести, техногенной безопасности. Несмотря на значительные успехи в области исследования природы и влияния концентрации напряжений на конструкционную прочность, накопленные аналитические, численные, экспериментальные данные не могут охватить все многообразие конструктивных форм и условий нагружения конструкций. Наиболее распространенным в настоящее время является численный подход к анализу концентрации напряжений, реализуемый чаще всего с использованием коммерческих пакетов конечно-элементного анализа. В этом случае принципиальное значение имеет удовлетворение требованиям точности и достоверности результатов моделирования. Опыт численного исследования напряженного состояния в области концентраторов напряжений свидетельствует о многочисленных случаях нарушения этих требований, возникающих вследствие проблем со сходимостью и устойчивостью численных решений. В настоящей работе рассматриваются конечно-элементные решения ряда элементов конструкций с концентраторами напряжений, не удовлетворяющие требованиям сходимости, и анализируются возможные причины возникающих ошибок.
Stress concentration in load-bearing structures elements is one of the main factors of their strength, survivability, safety. In spite of considerable advances of investigations for nature of stress concentration and its influence on structural strength accumulated analytic, numerical, experimental data can’t cover all diversity of structural forms and loading conditions. The numerical approach for analysing stress concentration with the help of commercial finite-element software is the most widely-spread at present. In this case meeting requirements of accuracy and reliability of simulation data is of fundamental importance. The experience of numerical investigation for stress state of structural elements with stress concentrators demonstrates numerous cases of violation of these requirements due to difficulties with convergence and stability of numerical solutions. In this paper finite-element solutions for stress concentrators which are not meeting requirements of convergence are discussed and possible reasons of errors are analysed.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
СКТБ «Наука» КНЦ СО РАН

Доп.точки доступа:
Рогалев, Алексей Николаевич; Rogalev A.N.; Рейзмунт, Елена Михайловна; Reizmunt E.M.

[Текст] : статья / А. Н. Рогалев, А. А. Рогалев // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2015. - Т. 16, № 1. - С. 104-112 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: NUMERICAL ESTIMATIONS OF MAXIMUM DEVIATIONS FOR AIRCRAFT TRAJECTORIES IN THE ATMOSPHERE
Аннотация: Основная задача статьи - описать гарантированные методы решения систем дифференциальных уравнений с учетом управляющих воздействий и их применение к задачам оценки предельных отклонений летательных аппаратов. Постановка задач оценки предельных отклонений обусловлена практическими потребностями оценки надежности сложных нелинейных управляемых систем, выполняющих свои функции в условиях возмущений. Примером такой системы является летательный аппарат: самолет, ракета, космический корабль. Среди задач оценки предельных отклонений следует отметить исследование движения самолета на этапе автоматического захода на посадку, где определяется, возможно ли нарушение ограничений, наложенных на кинематические параметры самолета, в момент касания взлетно-посадочной полосы. К таким задачам относится также оценка возможности потери устойчивости движения летательного аппарата на заданном интервале времени. Наибольшие сложности при решении такой задачи возникают в том случае, когда условия полета не являются стационарными, например, при рассмотрении участка спуска в атмосферу орбитальной ступени космического корабля. В этом случае отсутствуют сами критерии потери устойчивости, если не ограничиваться простейшим случаем линейной системы, для которой могут быть использованы условия Рауса-Гурвица. Упрощенным критерием потери устойчивости может служить некоторое пороговое или критическое значение одного из параметров движения самолета, например, угла атаки или угла скольжения. В подобных задачах важную роль играют множества достижимости - совокупности концов всех траекторий управляемой системы, начинающихся в начальный момент времени в точках начального множества. Эти множества применяются в задачах гарантированного или минимаксного оценивания решений динамических систем, если действующие на систему внешние возмущения и ошибки наблюдения заключены в определенных пределах (стеснены ограничениями). Анализ работ, выполняющих оценки множеств достижимости, свидетельствует о том, что получить надежную оценку множеств достижимости управляемых систем в условиях неопределенности, если в правые части этих систем управляющие воздействия входят произвольным образом, а не только как аддитивный член, удается не всегда. Поэтому возможности применения гарантированных методов, основанных на символьном представлении решений, для оценки множеств достижимости будут полезными специалистам в управлении. Представлены результаты применения численных методов, основанных на построении символьных формул решений и оценивании всех возможных ее значений
In this article we studyguaranteedmethods for solving differential equations systems with control actions and its application for problems of aircrafts trajectories maximum deviations estimating. The problem statement of maximum deviations estimating is caused by the necessity to evaluate reliability of complexnonlinear controlled systems that operate under the influenceof perturbations. The exampleof such system is an aircraft: an airplane, a rocket, a spacecraft. We should emphasize the research of an airplane movement during an autoland approach among problems of maximum deviations estimating. This research gives an answer whether a violation of restrictions imposed on the kinematic parameters of an airplane touching down a runway is possible or not. The problems of limit deviations evaluating also includeestimating ofthe possibilityof an aircraft motion stability’s loss for a given time interval. The greatest difficultyin solving suchproblems arises inthe case when flight conditionsare not fixed, for example, when consideringthe descentinto the atmosphere of a spacecraft orbiter. In this case the loss of stability criteriathemselves are not formulated, if we do not confine ourselves to the simplest case of a linear system, forwhich theRouth-Hurwitz conditions can be used. Some threshold orcritical valueof one of theparameters of an airplane can serve as a simplisticcriterion of stability loss. For example, the angle of attack orslip angle can be taken as such parameter. Reachable sets(collections of all the trajectories of controlled systems) make a figure in such problems. These setsare used in problems of guaranteed or minimax estimationof solutions of dynamical systems ifexternal perturbations that influence on a system andobservation errorsare enclosedwithin a certain range(constrained by limitations). The analysis of works that estimatereachable sets indicatesthat the reliable estimationof reachable setsof controlled systems under uncertainty, if theright-hand sidesof these systemsdepend nonlinearly on thecontrol actions,is not always possible. Therefore the possibility of the guaranteed methods based on symbolic representation of solutions for reachable sets evaluation will be useful for specialists in control. The article presents theresults of the applicationof the numericalmethods basedon the constructionof symbolicformulas of solutions andevaluating all of its possiblevalues.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский федеральный университет, Институт космических и информационных технологий

Доп.точки доступа:
Рогалев, А.А.; Rogalyov A.A.; Rogalev A.N.

[Текст] : статья / Н. А. Тестоедов [и др.] // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. - 2016. - Т. 1, № 12. - С. 337-339
   Перевод заглавия: IMPROVING THE RELIABILITY OF THE VIBRATION-DAMPING DEVICE FOR POWER PLANTS OF SPACECRAFT

УДК	621.762.61

Аннотация: Описана оригинальная конструкция виброгасящего устройства энергетической установки космического аппарата, важнейшим элементом которого является амортизатор, представляющий собой металлокомпозит, состоящий из металлической спирали, впрессованной в резину, упрочненную нанопорошком углерода.
This paper describes the original design vibration-damping device of the power plant of a spacecraft, the most important element is the absorber, which are metalcomposite consisting of a metal spiral embedded in the rubber reinforced with carbon nanopowder.

РИНЦ

Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Тестоедов, Н.А.; Testoedov N.A.; Двирный, В.В.; Dvirnyi V.V.; Крушенко, Генрих Гаврилович; Krushenko G.G.; Двирный, Г.В.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко, И. В. Кукушкин // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 4. - С. 1053-1061 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: SOME TOOLS AND WAYS OF CONNECTING THE MATING PARTS OF AEROSPACE PRODUCTS

УДК

621.757

Аннотация: Практически все изделия различных отраслей промышленного производства состоят из комплектующих деталей, часть из которых соединяется в узлы и механизмы с помощью различных способов и средств. Такие соединения могут выполняться как в подвижном, так и в неподвижном вариантах, которые, в свою очередь, могут быть выполнены как разъемными, так и неразъемными, а применяемые для этого способы и технологии выбираются в зависимости от технических возможностей обеспечения безопасности собираемого изделия в эксплуатации, стоимости и других показателей. В ряде случаев выгоднее собрать узел/механизм или изделие именно из соединяемых с помощью крепежа комплектующих деталей, чем изготовлять его из «цельного» материала (monolithic bulk material). При изготовлении сложных изделий, относящихся, например, к аэрокосмической технике, для обеспечения точности и надежности сборки применяется широкий диапазон технологий соединения деталей, особенно из разнородных материалов, включая холодную сварку (cold welding), которая выполняется без нагрева соединяемых деталей, плотное соединение происходит в результате их сжатия до появления пластических деформаций; сварку трением с перемешиванием (friction stir welding); окантовывание с помощью штампа (mechanical clinching); клепальную технологию (self-pierce riveting) и др. Приводятся конкретные примеры выполнения соединения деталей при изготовлении изделий аэрокосмической отрасли, такие как сварка (корпуса летательных аппаратов), пайка (камера сгорания), соединение с натягом (головка цилиндра), соединение при помощи шпилек (корпус турбонасосного агрегата), штифтов (лопатки спрямляющего аппарата вентилятора газотурбинного двигателя) и др.
Almost all products of various branches of industrial production consist of components, some of which are connected in the nodes and the mechanisms through various ways and means. Such connections can be made, both in the mobile and fixed variants, which, in turn, may be made detachable and non-detachable, and used methods and technologies which are chosen depending on the technical capabilities, security, collect the product in operation, cost and other factors. In some cases it is more profitable to collect node/mechanism or product originating from connected via fastener components than manufacturing it from a “solid” material (monolithic bulk material). In the manufacture of complex products, for example, related to aerospace engineering, to ensure the accuracy and reliability of assembly a wide range of technologies of details connection, especially of dissimilar materials, including: cold welding, which is performed without heating the joined parts, a tight coupling occurs as a result of their compression until plastic deformation, friction welding with stirring, mechanical clinching, riveting technology and other, is applied. The article provides the specific examples of the connection parts in the manufacture of products of aerospace industry, such as welding (case aircraft), soldering (combustion chamber), the connection tightness (cylinder head), the connection with bolts (case turbo-pump assembly), pins (blades directing vanes of the fan gas turbine engine) and other.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Кукушкин, И.В.; Kukushkin I.V.; Krushenko G.G.

[Текст] : статья / В. В. Двирный [и др.] // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. - 2016. - Т. 17, № 3. - С. 562-568 . - ISSN 1816-9724
   Перевод заглавия: IMPROVEMENT OF SPACECRAFT MIRROR ANTENNA AND ELECTRONIC CIRCUIT BOARDS RELIABILITY

УДК

004.942

Аннотация: Повышение надёжности зеркальных антенн всё увеличивающихся размеров при более жёстких требова- ниях к отклонению размеров параболоида, а также миниатюризация электронных модулей и уплотнение монтажа на платах, являются актуальными задачами, решение которых связано с высокоточными измерениями при наземной экспериментальной отработке в термобарокамере, где находится объект испытаний. При этом надежность напрямую связана с долговечностью, поскольку вероятность безотказной работы тем выше, чем меньше требуемый срок активного существования, и которая, в свою очередь, зависит от протекающих в конструкциях термопрочностных процессов в условиях орбитального полета. Результаты теоретических расчетов подтверждаются в процессе наземной экспериментальной отработки. Основными параметрами, определяемыми при экспериментальных исследованиях, являются относительные деформации зонтичных антенн или плат в различных точках. Для плат предложен метод нанесения двух взаимно перпендикулярных полос вдоль и поперек с установкой меток по краям, в термовакуумных условиях проведения прецизионных измерений перемещения меток при различных температурах. Затем с помощью микроскопа определяется длина микротрещин, которую можно принять за допустимые деформации. При этом точность измерений должна быть не больше 1/3 длины трещины. Предложенный метод является применением усовершенствованных, широко известных методов хрупких тензочувствительных покрытий. Что касается методов, основанных на применении оптических чувствительных покрытий, и методов голографической интерферометрии, то они, как правило, не позволяют измерить линейные перемещения с требуемой точностью, особенно при большом количестве контролируемых точек. Использование результатов выполненных работ в практике проектирования зеркальных антенн и бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического назначения позволит повысить ее надежность за счет уточнения проектных параметров по результатам эксперимента и оптимизации режимов функционирования в процессе эксплуатации.
Improving the reliability of mirror antennas increasing in size when more and more strict requirements to the deviation of the sizes of a paraboloid, and the miniaturization of electronic modules and a seal mounting on circuit boards, are pressing challenges, the solution of which is associated with high precision measurements at ground-based experimental testing chamber, where the test object. The reliability is directly related to durability, which, in turn, depends on flowing in designs thermo-strength processes in the conditions of orbital flight. The theoretical results are confirmed by calculations in the process of ground testing. The main parameters determined during the experimental research are the relative deformation of the umbrella antenna or circuit boards at various points. For PCBs proposed to apply two mutually perpendicular stripes along and across the tabs on the sides and in thermal vacuum conditions to conduct precise measurement of displacement labels at different temperatures. Then at multiple magnifications on the microscope it is necessary to investigate the size of the microcracks, which can take for allowed deflection. Precision of measurements should be at most 1/3 size of the crack. The proposed method is an improvement of known methods of applying brittle coatings testcustomermap. You can also use methods based on the use of sensitive optical coatings and methods of holographic interferometry, which, however, usually not possible to measure the linear movement with the required accuracy, especially when a large number of controlled points. Using the results of work performed in practice, the design of mirror antennas and on-Board electronics for space applications will increase its reliability by reducing design trial and error, optimization of the operation modes in operation.

РИНЦ

Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Доп.точки доступа:
Двирный, В.В.; Dvirniy V.V.; Морозов, Е.А.; Morozov E.A.; Двирный, Г.В.; Dvirniy G.V.; Крушенко, Генрих Гаврилович; Krushenko G.G.; Карабан, В.М.; Karaban V.M.

[Текст] : статья / А. Н. Рогалев, С. В. Доронин // Системы. Методы. Технологии. - 2016. - № 2. - С. 91-99, DOI 10.18324/2077-5415-2016-2-91-99 . - ISSN 2077-5415
   Перевод заглавия: Conditioning criteria in numerical computation of the stress state of load-bearing structures

УДК

539.3

519.612

Аннотация: Одним из основных вопросов при конечно-элементном моделировании высокоответственных технических систем является анализ точности полученных результатов. Решение этого вопроса позволяет обосновать надежность характеристик технических объектов. На точность результатов влияют ошибки округления и погрешность приближенных методов линейной алгебры, применяемых в конечно-элементном анализе, а также ошибки, имеющие непосредственное отношение к методу конечных элементов при выборе (построении) сетки конечных элементов, что прямо отражается в свойствах обусловленности матрицы жесткости и величине ошибки решения системы линейных уравнений с матрицей жесткости. Для численных решений, полученных методом конечных элементов, характеристика точности вычислительной ошибки может определяться как величина ошибки решения системы линейных уравнений с матрицей жесткости. Для анализа точности реализован апостериорный анализ ошибок численных вычислений путем двукратного решения системы линейных уравнений с матрицей жесткости, имеющей специально подобранную правую часть. Для полноты анализа результатов конечно-элементного моделирования изучаются числа обусловленности матрицы коэффициентов системы, что позволяет в первом приближении выявлять степень вырожденности матрицы коэффициентов и определять степень чувствительности численных решений к ошибкам. Применение этих процедур позволяет контролировать точность численного решения и анализировать сходимость. Развиваемый подход весьма актуален для конструкций ответственных технических объектов, так как ошибки при проектных расчетах здесь приводят к серьезным последствиям. Оценки вычислительной ошибки численного решения системы линейных алгебраических уравнений с матрицей жесткости применяются в статье для контроля точности в задачах расчета коэффициента концентрации напряжений в круговой пластине с эксцентричным круговым разрезом. Результаты вычислений подтверждают теоретические рассуждения.
One of the main problems in the finite element modeling of highly responsible technical systems is analysis of the accuracy of the results obtained. The solution of this problem allows to prove reliability of technical objects. Rounding errors and errors of approximate methods of linear algebra, used in the finite element analysis, influent the accuracy of the results as well as errors that are directly related to the method of finite elements in the selection (construction) of the finite element grid. This influence is reflected directly in the properties of a stiffness matrix and the size of the error while solving a system of linear equations with the stiffness matrix. For numerical solutions, obtained by finite element method, the characteristics for the accuracy of the computation error can be defined as the value of the error of the solution of linear equations with the stiffness matrix. To analyze the accuracy, a posteriori analysis of numerical computation errors has been realized by solving doubly the systems of linear equations with the stiffness matrix, having specially selected right side. To complete the analysis of the results of the finite element modeling, the condition number of the coefficients matrix of system has been studying which allows to identify the degree of degeneracy of the coefficient matrix at a first approximation and to determine the degree of sensitivity of numerical solutions to the errors. The use of these procedures allows to control the accuracy of the numerical solution and analyze the convergence. The approach proposed is very important for structuring the important technical objects, as errors in the design constructions lead to serious consequences. Estimates of computational error of the numerical solution of a system of linear algebraic equations with the stiffness matrix used in the article for accuracy control in problems of calculation of stress concentration factor in a circular plate with an eccentric circular cutting. The results confirm the theoretical reasoning.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Специальное конструкторско-технологическое бюро «Наука» Института вычислительных технологий СО РАН

Доп.точки доступа:
Доронин, С.В.; Doronin S.V.; Rogalev A.N.

[Текст] : статья / Алексей Николаевич Рогалев, Сергей Владимирович Доронин, Владимир Викторович Москвичев // Вычислительные технологии. - 2018. - Т. 23, № 2. - С. 88-101 . - ISSN 1560-7534
   Перевод заглавия: Estimation of the accuracy of numerical analysis for the deformed state of power structures of technical objects
Аннотация: Под силовыми конструкциями понимают технические устройства, составленные из различных частей, воспринимающие комплекс эксплуатационных нагрузок в штатных и аварийных режимах нагружения. При решении прикладных задач исследования напряженно-деформированных состояний силовых конструкций важна оценка степени близости к точному приближенного решения, полученного на вполне определенной сетке конечных элементов с конечной величиной шага сетки. С учетом влияния ошибок округления сходимость метода конечных элементов контролировать сложно: при большом числе конечных элементов решение может расходиться из-за накапливающихся ошибок округления, даже если условия сходимости выполняются. Описанное в статье применение методов обратного анализа ошибок позволяет достаточно точно контролировать точность численных оценок деформированного состояния силовых конструкций, что подтверждают расчеты, выполненные для практических задач.
The solution of applied problems of technogenic safety, survivability, risk and protection is performed for structures which are close to limiting states. These states are characterized by decreasing safety factors down to one. In this case a mistaken estimation for safety factor may cause the situation when the calculated safety factor will be greater than one but the real safety factor will be less than one. Safety factors estimation is performed on the basis of calculation for stress-strain state characteristics. Thus, the issues of accuracy and reliability of determining stresses and deformations are an integral part of the problem of man-made safety. In the numerical analysis of the stress-strain state, the stiffness matrix of the design model is formed, the dimension of which reaches up to tens of millions. A large number of computations for tasks of this dimension is presumably leading to significant rounding errors. Ensuring the grid convergence of results by decreasing the grid spacing is inconsistent with the growth of computational errors due to rounding. For finite element analysis of power structures of technical objects, methods of a posteriori reverse error analysis are proposed that control the effect of rounding errors on the result when solving a solving system of linear algebraic equations. The coefficient matrix of this system is the stiffness matrix of the finite element model. The basic idea is to obtain and solve a system of equations with a known exact solution. Comparison of the results of exact and numerical solutions allows us to estimate the magnitude of the error.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Красноярский филиал Института вычислительных технологий СО РАН

Доп.точки доступа:
Рогалев, Алексей Николаевич; Rogalyov Alexey Nikolaevich; Доронин, Сергей Владимирович; Doronin Sergey Vladimirovich; Москвичев, Владимир Викторович; Moskvichev Vladimir Viktorovich

: статья / Г. В. Двирный [и др.] // Сибирский журнал науки и технологий. - 2018. - Т. 19, № 2. - С. 271-280, DOI 10.31772/2587-6066-2018-19-2-271-280 . - ISSN 2587-6066
   Перевод заглавия: Analysis of led-based solar simulator development capability for spacecraft ground testing applications

УДК

621.321

Аннотация: Имитатор солнечного излучения является одним из самых сложных элементов испытательного оборудо- вания, применяемого в ходе наземной отработки космических аппаратов. Большинство современных крупно- габаритных имитаторов построено на основе массива газоразрядных ксеноновых ламп воздушного охлажде- ния по принципу «совмещенных фокусов». Основными недостатками подобных имитаторов являются низкая эффективность и малый ресурс ксеноновых газоразрядных ламп, высокие потери в сложной оптической системе, сложность и неудобство эксплуатации. Предложена схема свободного от указанных недостатков комбинированного имитатора на основе высокоэффективных светодиодов в видимой области спектра и до- полнительных традиционных источников, которыми могут быть кварцево-галогенные лампы накаливания в инфракрасной и газоразрядные ртутные лампы среднего давления в ультрафиолетовой областях. Светоди- одный источник конструктивно выполнен в виде матриц с распределенными параметрами, расположенных в виде одного или нескольких модулей внутри термовакуумной камеры, непосредственно возле объекта испы- таний. Модули снабжены оптической системой, формирующей квазипараллельный световой поток, термо- изоляцией и системой охлаждения, выводящей избыточное тепло за пределы камеры. Проведен краткий сравнительный анализ, в ходе которого показаны преимущества светодиодного имитатора по энергоэффек- тивности, однородности и временной стабильности светового потока, надежности, долговечности и безо- пасности. Предлагаемый имитатор обладает лучшими массогабаритными характеристиками, не требует настройки и юстировки и имеет ряд дополнительных возможностей. Основным недостатком светодиодных источников является несоответствие спектра излучения солнечному. Необходимая спектральная точность может быть достигнута при применении в матрицах большого количества раздельно регулируемых по мощ- ности групп белых и монохромных светодиодов с разными длинами волн и оптической системы, суммирующей потоки групп светодиодов по спектру, углу и площади. На примерах серийно выпускаемых зарубежных свето- диодных имитаторов солнечного излучения наземного спектра АМ1,5 прослеживается тенденция перехода на светодиодные источники. Сделан вывод о возможности создания комбинированного имитатора солнечного излучения на основе высокоэффективных светодиодов для наземной отработки космических аппаратов, обла- дающего улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками
A solar simulator is one of the most difficult elements of the test equipment used during ground testing of space- crafts. The majority of modern large-size simulators are designed on the basis of the block of gas-discharge xenon lamps with air cooling using the principle of the "combined focuses". The main shortcomings of similar simulators are a low efficiency and a small resource of xenon gas-discharge lamps, high losses in the difficult optical system, complex- ity, and inconvenience of operation. The scheme of the combined simulator free from the specified shortcomings based on the high-effective light-emitting diodes in visible area of a range and additional traditional sources which can be quartz-halogen filament lamps in infrared and gas-discharge medium-pressure mercury-vapour arc lamps ultra-violet areas is offered. The LED source is structurally executed in the form of matrixes with the distributed parameters, lo- cated in the form of one or several modules in the thermal vacuum camera directly near the object of testing. Modules are supplied with the optical system forming a quasiparallel light stream, the heat insulation and the cooling system removing excess heat out of camera borders. The short comparative analysis showed advantages of the LED simulator on energy efficiency, uniformity and temporary stability of a light stream, reliability, durability and safety. The offered simulator possesses the best mass-dimensional characteristics, doesn't demand tuning and adjustment and has a num- ber of additional opportunities. The main disadvantage of LED sources is the discrepancy of the solar radiation spec- trum. Essential spectral accuracy can be reached at application in matrixes of a large number of separately power- controlled groups of white and monochrome light-emitting diodes with different length of waves and the optical system summarizing flows of groups of light-emitting diodes on a range, a corner and the area. On examples of serially pro- duced foreign LED solar simulators of a ground-level AM1,5 range the tendency of transition to LED sources is traced. It is concluded that the creation of the combined solar simulator on the basis of highly effective light-emitting diodes for ground testing of spacecrafts possessing the improved technical and operational characteristics is possible.

РИНЦ

Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
Сибирский федеральный университет

Доп.точки доступа:
Двирный, Г.В.; Dvirniy G.V.; Шевчук, А.А.; Shevchuk A.A.; Двирный, В.В.; Dvirniy V.V.; Елфимова, М.В.; Elfimova M.V.; Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.

: статья / Валерий Александрович Деревянко, Альберт Фатхиевич Латыпов // Вычислительные технологии. - 2018. - Т. 23, № 3. - С. 31-38 . - ISSN 1560-7534
   Перевод заглавия: The restoration of temperature distribution in a two-dimensional domain by a tomographic method by using the results of measurements for electric resistance of oriented conductors
Аннотация: Рассмотрена возможность использования “термометра сопротивления” для измерения распределения температуры в двумерной области. Создана математическая модель датчика, сводящаяся к решению томографической задачи. Важной особенностью модели является то, что число уравнений в системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) больше числа переменных. Это позволяет уменьшить ошибки в исходных данных. Создана программа для определения решения СЛАУ с плохо обусловленной матрицей, позволяющая обрабатывать результаты измерений в реальном масштабе времени. Выполнен тестовый расчет. При малом числе ракурсов измерений получена удовлетворительная точность восстановления температуры.
Purpose. To ensure a long period of active lifetime of space vehicles, it is necessary to use effective methods and means to control physical processes leading to premature failure of on-board radio electronic equipment both at the stage of ground testing and during active operation of the spacecraft in space. Long-term testing experience for electronic equipment shows that monitoring compliance with necessary temperature conditions of onboard equipment plays the main role in ensuring reliability. Ideally, the thermal control should be performed for all elements of radio electronic units in real time. Method. The possibility of using a “two-dimensional resistance thermometer” for recording the thermal field of a printed circuit board of an electronic unit is considered. The principle of operation of the thermometer is based on the measurement of integral resistances of extended mutually intersecting conductors in a medium with inhomogeneous temperature distribution. The registration of the integral resistances of individual conductors is possible with the help of an automated measuring system by solving the tomographic problem aimed to obtain the temperature distribution on the surface of the printed circuit board. Result. The design of the “two-dimensional temperature sensor” is considered. The sensor is technologically compatible with the design of the printed circuit board of the radio electronic unit. A mathematical model of the sensor is developed. It is reduced to the solution of a tomographic problem. A program for solving a system of linear equations with an ill-conditioned matrix is developed that provides the real-time processing for measurement results. The test calculation is performed. A satisfactory accuracy of the temperature restoration is achieved. Conclusion. A “two-dimensional resistance thermometer” can be used to measure a two-dimensional temperature field for a printed circuit board of a radio electronic unit in real time. The mathematical model allows adapting the thermometer design to a specific radio electronic unit and selecting the required accuracy of the temperature field restoration.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Доп.точки доступа:
Деревянко, Валерий Александрович; Derevyanko Valery Aleksandrovich; Латыпов, Альберт Фатхиевич; Latypov Albert Fatkhievich

/ S. V. Doronin, A. N. Rogalev, E. M. Reizmunt // J. Mach. Manuf. Reliab. - 2018. - Vol. 47, Is. 4. - P387-387, DOI 10.3103/S1052618818040167. - Cited References:1 . - ISSN 2288-4300. - ISSN 2288-5048РУБ Engineering, Mechanical


WOS,
Смотреть статью,
Scopus

Держатели документа:
Russian Acad Sci, Siberian Branch, Inst Computat Techol, Krasnoyarsk 660049, Russia.
Russian Acad Sci, Siberian Branch, Inst Computat Modeling, Krasnoyarsk 660036, Russia.
Доп.точки доступа:
Doronin, S. V.; Rogalev, A. N.; Reizmunt, E. M.

[Текст] : статья / Г. Г. Крушенко [и др.] // Решетневские чтения. - 2018. - Т. 1, № 22. - С. 39-40 . - ISSN 1990-7702
   Перевод заглавия: THE USE OF ALUMINUM-MAGNESIUM ALLOYS FOR THE MANUFACTURE OF CAST PARTS OF AIRCRAFT

УДК

669.2/.8

629.7

Аннотация: Разработаны технологии, способы и средства, которые привели к росту физико-механических характеристик и эксплуатационной надежности литых деталей летательных аппаратов из алюминиево-магниевого сплава.
Technologies, methods and means have been developed that have led to the growth of physical and mechanical characteristics and operational reliability of cast parts of aircraft made of aluminum-magnesium alloy.

РИНЦ

Держатели документа:
Институт вычислительного моделирования СО РАН
Сибирская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Доп.точки доступа:
Крушенко, Г.Г.; Krushenko G.G.; Елфимова, М.В.; Elfimova M.V.; Решетникова, С.Н.; Reshetnikova S.V.; Кузнецов, А.Д.; Kuznecov A.D.; Кукушкин, И.В.; Kukushkin I.V.

/ M. Saltykov, O. Yakubailik, S. Bartsev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : Institute of Physics Publishing, 2019. - Vol. 537: International Workshop on Advanced Technologies in Material Science, Mechanical and Automation Engineering - MIP: Engineering-2019 (4 April 2019 through 6 April 2019, ) Conference code: 149243, Is. 6, DOI 10.1088/1757-899X/537/6/062001 . -
Аннотация: The applicability of artificial neural networks (ANN) for the identification of vegetation types using satellite multispectral imagery was studied. The study was focused on the three main vegetation types found in the south of the Krasnoyarsk Region: mixed forest, boreal forest and grassland. Sentinel-2 satellite images were used as a data source for the neural networks. It was shown that vegetation type can be identified pixel-by-pixel using 12 spectral channels and simple feed forward ANN with good quality and reliability. Analysis of the input layer of the trained neural networks allowed several spectral bands to be selected that were the most valuable for the ANN decision and not used in the classic NDVI vegetation index. © 2019 IOP Publishing Ltd. All rights reserved.

Scopus,
Смотреть статью

Держатели документа:
Institute of Biophysics, FRC KSC SB RAS, Akademgorodok 50/50, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation
Institute of Computation Modeling, FRC KSC SB RAS, Akademgorodok 50/44, Krasnoyarsk, 660036, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Saltykov, M.; Yakubailik, O.; Bartsev, S.

[Текст] / Олег Георгиевич Шишканов [и др.] ; патентообладатель Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН) ; Опубл. 15.06.2011 ; МПК 2460939. - [Б. м. : б. и.], 2012
Перевод заглавия: OPERATING METHOD OF TANGENTIAL FURNACE
   Перевод заглавия: OPERATING METHOD OF TANGENTIAL FURNACE
Аннотация: <p num="36">Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в топках паровых котлов при сжигании шлакующих углей. Способ работы тангенциальной топки с угловым многоярусным блочным расположением горелок, ориентированных по касательной к условной окружности, путем подачи в последние равного расхода топливно-воздушной смеси и газов рециркуляции при отключении блока горелок, расходы топливно-воздушной смеси и газов рециркуляции, подаваемых в блоки горелок, устанавливают в соответствии с зависимостями:</p> <p num="37">B_i=(0,4684-0,045i)B, i=2, 3, 4;</p> <p num="38">r_i=(0,0267i³-0,250i²+0,8033i-0,5507)r, i=1, 2, 3, 4,</p> <p num="39">где</p> <p num="40">i - номер горелочного блока, начиная счет с отключенного (для которого принимается B₁=0) по ходу движения газов;</p> <p num="41">В_i - расход топливно-воздушной смеси, подаваемой в i-й горелочный блок;</p> <p num="42">r_i - расход газов рециркуляции, подаваемых в i-й горелочный блок;</p> <p num="43">В - общий расход топливно-воздушной смеси, подаваемой в топку;</p> <p num="44">r - общий расход газов рециркуляции, подаваемых в топку. Изобретение позволяет повысить качество сжигания топлива и эксплуатационную надежность путем устранения температурной неравномерности в зоне активного горения и предотвращения шлакования экранных поверхностей нагрева при отключении блока горелок. 2 ил.<img src="/get_item_image.asp?id=37497630&img=00000001.TIF" class="img_big"></p>
<p num="45">FIELD: power industry.</p> <p num="46">SUBSTANCE: method of tangential furnace with angular multi-tier modular location of burners oriented at a tangent to conditional circle by supplying to the above burners the equal flow of fuel-air mixture and recirculation gases; at cut-out of burner assembly the flows of fuel-air mixture and recirculation gases, which are supplied to burner assemblies, are specified in compliance with the following relationships: B_i=(0.4684-0.045i)B, i=2, 3, 4; r_i=0.0267i³-0.250i²+0.8033i-0.5507)r, i=1, 2, 3,4, where i - burner assembly number starting from the one that is cut-out (for which B₁=0) in gas flow direction; B_i - fuel-air mixture flow supplied to i burner assembly; r_i; - recirculation gas flow supplied to i burner assembly; B - total fuel-air mixture flow supplied to the furnace; r - recirculation gas flow supplied to the furnace.</p> <p num="47">EFFECT: invention allows improving fuel combustion quality and operating reliability by eliminating the temperature unevenness in active combustion zone and by preventing the slagging of water wall heating surfaces at cut-out of burner assembly.</p> <p num="48">2 dwg </p>

РИНЦ

Держатели документа:
Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН)

Доп.точки доступа:
Шишканов, Олег Георгиевич; Shishkanov Oleg Georgievich; Каменщиков, Леонид Петрович; Kamenshchikov Leonid Petrovich; Андруняк, Ирина Васильевна; Andrunjak Irina Vasil'evna; Зырянов, Игорь Васильевич; Zyrjanov Igor' Vasil'evich; Учреждение Российской академии наук Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук (ИВМ СО РАН)
Свободных экз. нет

/ O. S. Volodko, L. A. Kompaniets, L. V. Gavrilova // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM : International Multidisciplinary Scientific Geoconference, 2019. - Vol. 19: 19th International Multidisciplinary Scientific Geoconference, SGEM 2019 (30 June 2019 through 6 July 2019, ) Conference code: 150487, Is. 3.1. - P41-48, DOI 10.5593/sgem2019/3.1/S12.006 . -
Аннотация: In the summer period of 2018 satellite-tracked quasi-lagrangian drifter was launched in saline stratified Lake Shira (Republic of Khakassia, Russia). The analysis of obtained data was revealed a mesoscale vortex structure in the lake. At the same time, measurements of the current velocity were carried out at several points in the lake using an Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP). The reliability of the data obtained using the quasi-lagrangian drifter is confirmed by a comparison with the data for the current velocity and for the direction and speed of the wind. The horizontal velocity was analyzed using complex empirical orthogonal functions. The hodograph of the first temporal coefficient shows the elliptical structure of the current. This effect may be due to the strong variability of wind on the lake during the summer period or to the vortex structure of wind stress. To clarify the origin and distribution of the mesoscale eddies (vortices) in Lake Shira, it is necessary to conduct a study with a large number of drifters. © SGEM2019.

Scopus,
Смотреть статью

Держатели документа:
ICM SB RAS, Krasnoyarsk, Russian Federation
Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russian Federation

Доп.точки доступа:
Volodko, O. S.; Kompaniets, L. A.; Gavrilova, L. V.