Добірка наукової літератури з теми "3D системи координат"

Сушіння сільськогосподарської продукції є однією із найбільш енергоємних операцій під час первинної обробки сировини. Зменшення витрат на процес сушіння суттєво впливає на вартість кінцевого продукту. Тому надзвичайно актуальним є використання сонячної енергії для приготування сушильного агента. У статті, використовуючи програмне забезпечення тримірного моделювання, досліджено процес нагрівання сушильного агента в сонячному тепловому колекторі. Використовуючи технологію “цифровий двійник”, досліджено режими роботи сонячного теплового колектора із різними геометричними параметрами. Реалізацію технології “цифровий двійник” здійснювали за допомогою програмного комплекса Creo 7.0 із встановленим модулем комп’ютерної симуляції FloEFD. Для комп’ютерної симуляції процесу нагрівання сушильного агента у колекторі були задані такі параметри: час проведення експерименту, місце розташування об’єкта дослідження, положення відносно вибраної системи координат (кути нахилу до горизонту), температура навколишнього середовища, хмарність. Використання технології “цифровий двійник” дозволило оптимізувати параметри сонячного теплового колектора та скоротити матеріальні витрати і тривалість дослідження. На кінцевому етапі досліджень було перевірено остаточно вибраний варіант конструкції колектора. Розроблена комп’ютерна модель буде використана для автоматизованого керування сонячним тепловим колектором та оптимізації процесу сушіння.

Работа посвящена суперкомпьютерному моделированию динамики планктонных популяций, включая фито- и зоопланктон, в прибрежных системах. Математическая модель динамики планктонных популяций включает систему уравнений конвекции-диффузии-реакции с нелинейными членами, позволяет изучать механизм наружно-гормонального регулирования на основе сценарного подхода. Предложенная математическая 3D модель линеаризована, проведена ее дискретизация и на основе расщепления по координатам получена цепочка, состоящая из двумерной и одномерной задач. Для численной реализации предложенной математической модели гидробиологии прибрежной системы в виде программного модуля (ПМ) использовалась многопроцессорная вычислительная система (МВС), рассчитанная на массивно параллельные вычисления, ее использование позволило значительно сократить время работы ПМ. Для повышения точности расчетов использована процедура уточнения решения на последовательности сгущающихся равномерных прямоугольных сеток. Изучено влияние механизма эктокринного регулирования и режима поступления биогенных веществ на продукционно-деструкционные процессы планктона. В математическую модель включена нелинейная зависимость, используемая для описания скорости роста клеток водорослей от концентрации метаболита, что позволило описать способность продуктов выделений водорослей контролировать их рост даже в условиях массового поступления загрязняющих веществ. Используемый подход отвечает современным представлениям о функционировании гидробиоценоза. На основе разработанного программного инструментария, ориентированного на супер-ЭВМ, изучены не только прямые трофические взаимодействиями, но и действия продуктов жизнедеятельности особей, представляющие собой опосредованные - химические взаимодействия.

Актуальность исследования обусловлена назревшей необходимостью разработки модели оценки точности определения пространственного положения объектов, а также отслеживания положения и движения их границ системой технического зрения, которая в составе автоматизированных комплексов может применяться при проведении различных геодезических работ, для маркшейдерского обеспечения подземного строительства, 3D-реконструкции ландшафта поверхности земли, картографировании местности, при выполнении работ в горной промышленности, а также обслуживании крупногабаритных и протяжённых объектов. Особенно актуально применение систем технического зрения, позволяющих осуществлять пространственные измерения, в тех случаях, когда традиционные лазерные средства не обеспечивают высокую эффективность, например, из-за высокой степени рассеивания или наоборот поглощения лазерного излучения поверхностью наблюдаемого объекта или его малыми угловыми размерами. Цель: оценить геометрию измерительного пространства и определить закономерности распределения погрешности измерений в её границах. Постановка задачи: разработка имитационной модели, обеспечивающей с учётом технических данных камер, их взаимных положения и ориентации, а также влияния на измерительный процесс случайных составляющих, возникающих как в процессе сборки системы, так и при её эксплуатации, реконструкция формы и размеров измерительного пространства, а также визуализация распределения погрешностей измерения координат объектов. Методы: метод математического моделирования. Новизна разработанной модели характеризуется тем, что в ней впервые была реализована возможность оценивания распределения ошибок определения координат системой технического зрения по всей глубине её измерительного пространства. При моделировании нет ограничений по взаимному положению камер и обязательной их однотипности. В модели впервые учитываются случайные погрешности, связанные как с определением взаимной ориентации положения камер, так и с неточностями при их изготовлении, а также возможностями применённой методики калибровки системы. Результат. Приведены результаты анализа известных из уровня науки и техники моделей оценки погрешности определения трёхмерных координат объектов системой технического зрения, показаны их недостатки. Раскрыта сущность и основные этапы преобразований при разработке модели оценки погрешностей определения координат объектов и их распределения по измерительному пространству системой технического зрения. Выводы. Модель на основе множества внешних и внутренних параметров камер, а также с учётом ожидаемых случайных погрешностей при сборке и настройке измерительной системы позволяет оценивать погрешность определения координат объектов и геометрию измерительного пространна. Представленная модель позволяет оценивать точность определения пространственных координат объектов, положения и движения их границ при применении систем технического зрения в составе геодезических автоматизированных измерительных комплексов. Кроме этого, применение данной модели даёт возможность оптимизировать процесс формулирования технических требований к видео- или фотокамерам и их взаимному положению в процессе проведения измерений.

_____________________________________ Інформація про авторів: Гавриш Василь Іванович, д-р техн. наук, професор кафедри програмного забезпечення. Email: gavryshvasyl@gmail.com Лоїк Василь Богданович, канд. техн. наук, доцент кафедри пожежної тактики та аварійно-рятувальних робіт. Email: v.loik1984@gmail.com Синельніков Олександр Дмитрович, канд. техн. наук, доцент кафедри пожежної тактики та аварійно-рятувальних робіт. Email: o.synelnikov@gmail.com Бойко Тарас Володимирович, канд. техн. наук, доцент, заступник начальника інституту. Email: boykotaras@gmail.com Шкраб Роман Романович, асистент кафедри програмного забезпечення. Email: ikni.pz@gmail.com Цитування за ДСТУ: Гавриш В. І., Лоїк В. Б., Синельніков О. Д., Бойко Т. В., Шкраб Р. Р. Математичні моделі аналізу температур­них режимів у 3D структурах із тонкими чужорідними включеннями. Науковий вісник НЛТУ України. 2018, т. 28, № 2. С. 144–149. Citation APA: Havrysh, V. I., Loik, V. B., Synelnikov, O. D., Bojko, T. V., & Shkrab, R. R. (2018). Mathematical Models of the Analysis of Temperature Regimes in 3D Structures with Thin Foreign Inclusions. Scientific Bulletin of UNFU, 28(2), 144–149. https://doi.org/10.15421/40280227 Нерівномірне нагрівання − один із факторів, що спричиняють деформації та напруження у пружних конструкціях. Якщо з підвищенням температури ніщо не перешкоджає розширенню структури, то вона деформуватиметься і жодних напружень не виникатиме. Однак, якщо в конструкції температура зростає нерівномірно і воно неоднорідне, то внаслідок розширення формуються температурні напруження. Першим і незалежним кроком для дослідження температурних напружень є визначення температурного поля, що становить основну задачу аналітичної теорії теплопровідності. В окремих випадках визначення температурних полів є самостійною технічною задачею, розв'язання якої допомагає визначити температурні напруження. Тому розроблено лінійні математичні моделі визначення температурних режимів у 3D (просторових) середовищах із локально зосередженими тонкими теплоактивними чужорідними включеннями. Класичні методи не дають змоги розв'язувати крайові задачі математичної фізики, що відповідають таким моделям, у замкнутому вигляді. З огляду на це описано спосіб, який полягає в тому, що теплофізичні параметри для неоднорідних середовищ описують за допомогою асиметричних одиничних функцій як єдине ціле для всієї системи. Внаслідок цього отримують одне диференціальне рівняння теплопровідності з узагальненими похідними і крайовими умовами тільки на межових поверхнях цих середовищ. У класичному випадку такий процес описують системою диференціальних рівнянь теплопровідності для кожного з елементів неоднорідного середовища з умовами ідеального теплового контакту на поверхнях спряження та крайовими умовами на межових поверхнях. Враховуючи зазначене вище, запропоновано спосіб, який полягає в тому, що температуру, як функцію однієї з просторових координат, на боковій поверхні включення апроксимовано кусково-лінійною функцією. Це дало змогу застосувати інтегральне перетворення Фур'є до перетвореного диференціального рівняння теплопровідності із узагальненими похідними та крайових умов. Внаслідок отримано аналітичний розв'язок для визначення температурного поля в наведених просторових середовищах з внутрішнім та наскрізним включеннями. Із використанням отриманих аналітичних розв'язків крайових задач створено обчислювальні програми, що дають змогу отримати розподіл температури та аналізувати конструкції щодо термостійкості. Як наслідок, стає можливим її підвищити і цим самим захистити від перегрівання, яке може спричинити руйнування як окремих елементів, так і конструкцій загалом.

В статье обсуждаются проблемы постановка краевых задач при моделировании процессов аддитивного производства 3D материала, при учете наличия в нем дополнительных выделенных направлений (выкладки волокон в тканых материалах, арматуры в бетонных конструкциях, биоволокон в мышечной ткани и т.д.). Выводится общая форма тензорного соотношения на поверхности наращивания, при учете дополнительного выделенного направления. Определяется необходимая система независимых аргументов определяющей тензорной функции на поверхности наращивания в рассматриваемом случае. Определяется полный набор совместных рациональных инвариантов тензора напряжений и характерных директоров. Дается инвариантно-полная формулировка определяющих соотношений на поверхности наращивания. Предложены постановки краевых задач, моделирующих процессы синтеза тканых 3D материалов. Полученные дифференциальные ограничения конкретизируются для ортогональных систем координат, учитывающих геометрию процесса наращивания. The article discusses the problem of boundary value problems in models of the additive production processes of a 3D material, taking into account the presence of additional selected directions in it (laying out fibers in woven materials, reinforcement in concrete structures, biofibers in muscle tissue, etc.). The general form of the tensor relation on the growing surface is shown, taking into account the additional selected direction. The necessary system of independent arguments of the constitutive tensor function on the growing surface in the considered case is determined. A complete set of joint rational invariants of the stress tensor and characteristic directors is determined. An invariant-complete formulation of the constitutive relations on the growing surface is given. The formulation of boundary value problems that simulate the processes of synthesis of woven 3D materials are proposed. The resulting differential constraints are specified for orthogonal coordinate systems taking account of the geometry of the growing process.

Целью исследования является изучение библиотеки OpenGL для представления результатов решения задач в 2D и 3D графике. Объектом исследования является открытая графическая библиотека OpenGL, предметом исследования – разработанный программный комплекс «Graf10», который реализован на языках программирования Visual C++, Visual C# с использованием OpenGL. Особое внимание уделено решению следующих задач, таких как построение перспективной и ортографической проекций, матрицам проекции и модели, работе с буфером глубины и трафарета, освещению и теням, текстурам, построению кривых и поверхностей. При этом уделяется особое внимание использованию математических методов: умножению, транспонированию матриц, переходу от одной системы координат к другой, нахождению проекции на заданную плоскость и т.д. При работе с кривыми и поверхностями представлены авторские разработки построения кривых и поверхностей Безье, полиномов в 2D и 3D графике, интерполяционных сплайнов и сплайнов Эрмита, кривых и поверхностей на основе B-сплайнов. Приводятся результаты и краткая характеристика разработанного программного комплекса «Graf10», используемого в учебном процессе.

Рассмотрены вопросы применения существующих инструментальных средств контроля для измерения параметров зубчатых колес с гиперболоидными делительными поверхностями. Приведены рекомендации по выбору инструментальных средств измерений с учетом геометрических особенностей рассматриваемых зубчатых колес. Предложен подход к измерению параметров зубчатого колеса с помощью 3D координатно-измерительных машин. Измерение параметров зубчатых колес с гиперболоидной делительной поверхностью предполагается производить с использованием данных в виде облака точек, полученного на 3D координатно-измерительных машинах. Для осуществления предлагаемого подхода поверхность физической модели зубчатого колеса сканируют на 3D координатно-измерительной машине. Далее преобразуют облако точек до CAD-модели и осуществляют вспомогательные построения, либо используют автоматическое сравнение в программных комплексах «реальной» поверхности зубчатого колеса с «идеальной». Для обоснованного назначения норм точности предложено подвергать анализу влияние погрешностей изготовления отдельных элементов на показатели плавности хода, норм кинематической точности в СAD-системах в приложении NX «Симуляция кинематических механизмов». Анализу подвергается контакт зубьев и плавность передачи нагрузки в виртуальной среде. В процессе анализа используется твердотельная модель, полученная на 3D координатно-измерительной машине по физической модели зубчатого колеса. При осуществлении виртуального анализа моделируются погрешности изготовления элементов кинематической пары, предусматривается нагрузка в виде момента трения. По результатам имитационного моделирования принимается решение о назначении норм точности. Рассмотренные подходы предполагается использовать в качестве основы для разработки методики измерения параметров и рациональному назначению норм точности зубчатых колес с гиперболоидными делительными поверхностями.

Рассмотрена модель газодинамических процессов в предохранительном клапане прямого действия, предназначенном для обеспечения безопасности трубопроводов и аппаратов высокого давления. Моделирование осуществлялось на основе метода контрольного объема и разностной схемы С. К. Годунова в трехмерной постановке. Внутреннее пространство клапана разделено на два блока, в каждом из которых строится структурированная разностная сетка. В первом блоке сетка является ортогональной. Параметры газа на границах контрольных объемов определяются на основе автомодельного решения задачи о распаде произвольного разрыва. Формирование газодинамических переменных для решения задачи о распаде произвольного разрыва с последующим восстановлением составляющих вектора скорости проводилось с применением преобразований векторов в локальной системе координат на каждой грани контрольного объема. Реализованный численный метод расчета нестационарной трехмерной газодинамики позволяет определять пространственную структуру потока в предохранительном клапане и его количественные характеристики (давление, плотность, скорость, температуру). Анализ результатов расчетов показал, что течение до нижней части диска близко к осесимметричному. Сравнение с результатами расчетов в осесимметричной и трехмерной постановках свидетельствует о том, что интегральная характеристика (газодинамическая сила) может рассчитываться для рассмотренных условий в осесимметричной постановке при соответствующем выборе эквивалентной конфигурации внутреннего контура клапана.

Мета роботи полягає у реалізації методу «Web Point Cloud Viewer» для прийняття контрольованих людиною критично-безпекових рішень з достатнім рівнем точності та швидкодії, обчислювальної здатності та доступності.

Проаналізовано особливості розробки та адаптації композицій Adobe After Effects CS6 до стандартних веб-технологій. При цьому основну увагу приділено дослідженню можливостей використання XML-сценаріїв для подання та оброблення інформації в Adobe After Effects. Запропоновано плагін, що дозволяє виконати об'єднання сценаріїв Adobe After Effects та веб-сторінок.

В работе рассматриваются основные положения создания геодезического обоснования (ГО) для ведения 3D-кадастра в России. В соответствии с ними создание ГО может быть представлено в виде двух технологических процессов: построения ГО в кадастровом квартале для координирования характерных точек контуров объектов капитального строительства (ОКС) и ЗD-моделирования внутренних элементов (помещений) ОКС. Для выполнения геодезических измерений, построения системы координат и выполнения 3D-моделирования структурных элементов ОКС предложена соответствующая нормативная база. Реализация предложенных технологических решений позволяет рассматривать технический план, формируемый кадастровым инженером, не только как документ, необходимый для постановки ОКС и его структурных элементов на государственный кадастровый учет (ГКУ), но и как нормативно-правовой документ, определяющий соответствие возведенного ОКС своим проектным параметрам.