ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДУ СТАТИСТИЧНИХ ВИПРОБУВАНЬ ДЛЯ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ СКЛАДНИХ СИСТЕМ

Автор(и)

  • О. В. БЕКЕТОВ Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна
  • Д. В. ЛАУХІН Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Україна
  • Ю. С. СЛУПСЬКА Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Україна
  • О. М. РАКАЄВ Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна
  • К. Є. ПРИХНО Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.241023.36.991

Ключові слова:

статистичне імітаційне моделювання, метод Монте-Карло, параметри структурного стану, технологічні режими зварювання, аналіз показників

Анотація

Постановка проблеми. Дослідження функціонування багатокомпонентних систем можливе із застосуванням статистичних імітаційних моделей. На відміну від традиційного математичного моделювання, для побудови зазначеного типу моделей не є необхідним отримання математичної формалізації взаємозв’язку між параметрами в тій або іншій формі. Основна умова − спроможність моделі відтворювати явища, які моделюються, із збереженням їх логічної та часової послідовності та фізичного сенсу. Один із найпоширеніших методів статистичного імітаційного моделювання є метод статистичних випробувань − метод Монте-Карло. Основа цього методу − багаторазове застосування генератора випадкових чисел для моделювання динаміки процесів, які відбуваються у системі. На підставі отриманих ітерацій розраховуються статистичні критерії оцінки отриманих результатів, що дає змогу провести попередній аналіз фізичних процесів, які досліджуються, і зробити висновки щодо взаємозв’язку між параметрами, включеними до моделі. Таким чином, враховуючи загальні принципи побудови імітаційних моделей подібного типу, доцільно їх застосовувати для дослідження низки задач прикладного матеріалознавства, наприклад, для опису впливу зовнішніх чинників на структурний стан матеріалу. Мета роботи − застосування статистичного імітаційного моделювання методом статистичних випробувань (метод Монте-Карло) для дослідження фізичних процесів, які відбуваються в складних системах. Висновок. Із застосуванням методу Монте-Карло отримано імітаційну модель взаємозв’язку між технологічними режимами зварювання та параметрами структурного стану низьковуглецевої низьколегованої сталі 09Г2С. Отриману імітаційну модель наведено у вигляді матриці, яка містить результати статистичних випробувань. Аналіз отриманих статистичних показників дозволив здійснити попередній аналіз взаємозв’язку між технологічними режимами зварювання та відповідним структурним станом низьковуглецевої низьколегованої сталі 09Г2С. Попереднє оцінювання отриманої імітаційної моделі здійснювали шляхом аналізу активних обмежень типу нерівностей. Проведений комплекс досліджень довів адекватність отриманих даних.

Біографії авторів

О. В. БЕКЕТОВ, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра фундаментальних і природничих дисциплін, докт. техн. наук, доц.

Д. В. ЛАУХІН, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка»

Кафедра конструювання, технічної естетики і дизайну, докт. техн. наук, проф.

Ю. С. СЛУПСЬКА, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка»

Кафедра механічної та біомедичної інженерії, докт. філософії

О. М. РАКАЄВ, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра експлуатації та ремонту машин, асистент

К. Є. ПРИХНО , Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

Кафедра комп’ютерних наук, інформаційних технологій та прикладної математики, магістр

Посилання

Жерновий Ю. В. Імітаційне моделювання систем масового обслуговування : практикум. Львів : ВЦ ЛНУ ім. І. Франка, 2007. 312 с. URL: https://zyurvas.narod.ru/Queuing/Imit_model.pdf

Кадієвський В. А., Жадлун З. О., Жадлун А. О. Імітаційне моделювання економічних процесів. Київ : НАУ, 2002. 230 с. URL: https://econom.lnu.edu.ua/course/imitatsijne-modelyuvannya

Неруш В. Б., Курдеча В. В. Імітаційне моделювання систем та процесів : еелектр. навч. вид. Конспект лекцій. Київ : НН ІТС НТУУ «КПІ», 2012. 115 с. URL: https://ela.kpi.ua/bitstream/123456789/15598/1/ Konspect_lekciy_Imit_modelyr_syst_process%28CHANGED%29.pdf

Ситник В. Ф., Орленко Н. С. Імітаційне моделювання : навч. посіб. Київ : КНЕУ, 2008. 232 с.

URL: https://studfile.net/preview/5470103/

Клименко М. І., Гребенюк С. М. Математичне моделювання складних систем : конспект лекцій. Запоріжжя : ЗНУ, 2021. 73 с. URL: https://moodle.znu.edu.ua/mod/resource/view.php?id=499782&forceview=1

Лежнюк П. Д., Комар В. О. Оцінка якості оптимального керування критеріальним методом. Вінниця : УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2006. 107 с. URL : https://ir.lib.vntu.edu.ua/bitstream/handle/123456789/23878/51711.pdf? sequence=2&isAllowed=y

Slupska Y., Laukhin D., Poznyakov V., Kostin V., Beketov O., Rott N., Dadiverina L., Liubymova-Zinchenko O. Features in the formation of the structural state of low-carbon micro-alloyed steels after eletron beam welding. Materials Science. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2021. Vol. 3, № 12 (111). Pр. 25–31. URL: https://journals.uran.ua/eejet/article/view/234783

Slupska Y., Laukhin D., Beketov O., Babenko E., Rott N., Dytiuk V. Metallographic analysis of potential areas of destruction initiation of the zone of thermal impact of low-carbon steels after laser welding. Materials Science and Industrial Mechine-Building. № 65. Pр. 88–98. URL: https://znp.nmu.org.ua/index.php/uk/arkhiv-zhurnalu/38-65ua/451-65ua09

Слупська Ю. С., Лаухін Д. В., Бекетов О. В., Тютєрєв І. А., Ротт Н. О., Чашин Д. Ю., Торопченов Г. О., Пико М. О. Металографічний аналіз структурного стану низьковуглецевих низьколегованих сталей після автоматичного зварювання під шаром флюсу. Modern Engineering and Innovative Technologies. 2021. № 16, ч. 1. С. 105–113. URL: https://www.moderntechno.de/index.php/meit/issue/view/meit16-01/meit16-01

Програмний комплекс StatSoftStatistika. URL: https://statsoft.com

Інструкція користувача StatSoft Statistica. URL: http://statsoft.ru/home/textbook/default.htm.

Слупська Ю. С., Лаухін Д. В., Бекетов О. В., Тютерев І. А., Ротт Н. О. Застосування методів факторного аналізу у дослідженні структурного стану зварного з’єднання після лазерного зварювання. Український журнал будівництва та архітектури. 2021. № 3 (003). С. 91–100. URL: https://uajcea.pgasa.dp.ua/article/view/239178/ 237668

Огірко О. І., Галайко Н. В. Теорія ймовірностей та математична статистика : навч. посіб. Львів : ЛьвДУВС, 2017. 292 с. URL: https://dspace.lvduvs.edu.ua/bitstream/1234567890/629/1/%D1%82%D0%B5%D0% BE%D1%80%D1%96%D1%8F%20%D0%B9%D0%BC%D0%BE%D0%B2%D1%96%D1%80%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%B9%20%D0%BF%D1%96%D0%B4%D1%80%D1%83%D1%87%D0%BD%D0%B8%D0%BA.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-11-07