КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАУЧНОЙ ТЕМАТИКИ ПО КАФЕДРЕ «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ»АДИ ГОУВПО «ДОННТУ»

В основном научном направлении кафедры исследуются проблемы развития теории и совершенствования методов анализа прочностных характеристик неоднородных упругих областейсо сложными физико-механическими свойствами. Постоянно отслеживается и обновляется база результатов, полученных отечественными и зарубежными учеными. Значительное место уделяется рассмотрению существующих аналитических , численных и экспериментальных методов расчета, позволяющих учесть различные факторы, влияющие на напряженно-деформированное состояниеисследуемых объектов.

            Важным моментом является рассмотрение установившихся колебаний тел конечных размеров с внутренними границами раздела упругих свойств. Это существенно повышает прикладной характер работы, поскольку позволяет использовать полученные результаты для решения конкретных прикладных задач. Из двух существующих методов решения подобных задач – метода однородных решений и метода суперпозиции основное внимание уделено последнему  методу.

            В современных конструкциях используются для изготовления деталей и анизотропные материалы, у которых наблюдается резкое различие в упругих свойствах для разных направлений. Плоские и пространственные краевые задачи динамики анизотропного тела для ограниченных и полуограниченных областей исследованы в значительно меньшей степени, чем соответствующие классы задач динамики для изотропных сред. В большинстве работ граница тела состоит из линий и поверхностей, совпадающих с упруго-эквивалентными направлениями анизотропных материалов и поверхностями упругой симметрии.

Поскольку учет анизотропии существенно усложняет прочностной расчет, повсеместно возникают вопросы об исследовании влияния меры анизотропии материалов на исследуемые динамические эффекты при различных геометрических и структурных параметрах сечения детали. Это позволяет указать классы задач и частотные диапазоны, где расчет можно упростить на основании малого влияния анизотропии на характер волновых процессов.

Методы современного исследования затронутых задач невозможно представить без численного моделирования и анализа. Основное внимание уделяется методу конечных элементов, что вполне обоснованно, учитывая существующие тенденции развития численных схем и развитию мощных программных комплексов.

В перспективе поставлены новые задачи  исследования, решение которых позволит снизить металлоемкость и повысить надежность ответственных узлов автотранспортных средств.

            В рамках данной проблематики были поставлены и решены следующие задачи:

            1. Разработан обобщенный алгоритм численно-аналитического исследования волнового поля в цилиндрических и прямоугольных в плане деталей конечных размеров.

            2. Проведен качественный и количественный анализ уровня локальных напряжений в окрестности поверхностей раздела в нагруженных кусочно-неоднородных деталях.

            3. Введено и обосновано новое понятие – параметр локальной особенности по напряжениям, который определяет в целом интенсивность локальной концентрации напряжений.

            4. Всесторонне проанализировано влияние меры анизотропии на интенсивность динамических эффектов типа краевого и граничного резонансов.

            5. На основе разработанной модификации метода суперпозиции и при помощи программного комплекса ANSYS проведен анализ изменения резонансных частот и форм колебаний поршневых пальцев ДВС при наличии и отсутствии дефектов, что позволило создать экспертную систему их контроля по анализу смещения спектра резонансной частоты при ударном воздействии на поршневые пальцы с микродефектами.

            6. Предложен метод анализа нестационарных сигналов, отличающийся высокой разрешающей способностью во времени при соранении достаточного частотного разрешения. Отличительной особенностью метода является его независимость от изменений амплитудных характеристик сигналов, сто позволяет использовать его для контроля над первоначальными изменениями  на стадии их зарождения.

            7. Проведен анализ эффективности использования обработки диагностической информации , что позволяет указать, что из дискриминантных признаков развития трещины наиболее предпочтительно использовать относительные скорости изменения коэффициентов фона и импульсности.

            8. Впервые разработана численно-экспериментальная схема диагностикт качества поверхностных слоев технологически неоднородных и кусочно неоднородных деталей машиностроения, основанная на методе свободных колебаний.

            6. Исследовано влияние термических параметров на особенности краевых динамических эффектов в кусочно-неоднородных телах.

            В рамках работ по данной научной тематике защищены одна докторская диссертация (Вовк Л.П., Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университете, нострифицирована в Запорожском национальном техническом университете) и две кандидатских диссертации (Лупаренко Е.В., Ростов-на-Дону, Донской государственный технический университете, нострифицирована в Харьковском национальном аэрокосмическом университете (ХАИ)).

            Как результат работы за 2017 год можно принять завершение работы над кандидатской диссертацией Кисель Е.С. подготовленной и представленной к защите в Донецком национальном университете (специальность 01.02.04 – Механика деформируемого твердого тела).

По указанным работам вышло порядка 100 научных публикаций, в том числе 4 монографии (http://www.adivm.pp.ua/p/blog-page_17.html).

            В настоящее время проводится начальный этап освоения новой тематики – математического и численно-экспериментального анализа пористоупругих сред, моделирующих деформационное поведение дорожных конструкций под воздействием динамического вибронагружения. (аспирант первого года обученя Лисянец А.В.). Исследование предполагается проводить при помощи экспериментальных и численных методов. Экспериментальная установка уже создана, а численное исследование будет основано на построении расчетной схемы, основанной на методе конечных элементов, модифицированном для случая двухкомпонентных сред. Теоретический фундамент исследования представляет теория Био, которая является обобщением теории упругости на случай двухфазных сред с учетом дополнительных параметров, учитывающих взаимодействие фаз.

            Предполагается рассмотреть различные феноменологические модели асфальтобетона и грунта и сравнить полученные результаты.

            Вторым научным направлением исследовательской работы кафедры является алгебро-логическое моделирование потока управления сценариев и прецедентов экономических систем в контексте виртуализации экономических процессов. За последние пять лет на кафедре были выполнены три хозяйственные темы по заказу предприятий города Горловки, для выполнения которых привлекались преподаватели и студенты специальности «Экономическая кибернетика»:

В настоящее время по данной тематике преподавателями кафедры ведутся работы в следующих двух направлениях:

1. Разработка научно-методических положений и прикладных рекомендаций по формированию и реализации организационно-экономического механизма управления информацией и коммуникациями предприятия.

Для достижения этой цели поставлены и решаются следующие задачи:

- проведение анализа использования информации и коммуникаций в системе управления предприятием;

- проведение анализа влияния информации и коммуникаций на эффективность деятельности предприятия;

- разработка концепции моделирования механизма управления информацией и коммуникациями предприятия;

- проведение анализа современного состояния информационной инфраструктуры коммуникаций;

- изучение особенностей формирования организационно-экономического механизма управления информацией и коммуникациями предприятия;

- разработка методически[ принципов управления развитием информацией и коммуникациями банка;

- разработка функционального алгоритма организационно-экономического механизма управления информацией и коммуникациями банка;

- разработка подхода к оценке эффективности организационно-экономического механизма управления информацией и коммуникациями предприятия.

2. Разработка новой информационной технологии автоматизированного контроля и регулирования деятельности налоговой службы, основанной на принципах нечеткой кластеризации.

Для этого поставлены и решаются следующие задачи:

- проведение анализ налоговой системы и процессов контроля и регулирования в налоговой службе;

- анализ существующих подходов, методов и информационных технологий контроля и регулирования налоговых органов;

- выявление недостатков существующих автоматизированных систем «Распределение налогоплательщиков по категориям внимания»;

- разработка концептуальной модели информационной технологии контроля и регулирования деятельности налоговой службы;

- с учетом выявленных недостатков автоматизированной системы «Распределение налогоплательщиков по категориям внимания» разработка предложений механизма распределения налогоплательщиков по категориям внимания;

- разработка модели прогнозирования налоговых поступлений от каждой выделенной категории внимания;

- разработка программной модели автоматизации процесса контроля и регулирования процессов в налоговой службе