CC BY
11
Список литературы
1. Разработка методов восстановления угасающих хроматических (цветных) текстов архивных документов с использованием цифровых компьютерных технологий: методические рекомендации. М: Росархив, ВНИИДАД, 2014. 58 с.
2. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М.: Техносфера, 2005.
1072 с.
Котов Владислав Викторович, д-р техн. наук, профессор, vkotov@list.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Котова Наталья Александровна, канд. техн. наук, доцент, nkotova@inbox.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
DIGITAL IMAGE FILTERING OF LOW CONTRAST DOCUMENTS V.V. Kotov, N.A. Kotova
A method for processing low-contrast images of dying text documents is proposed. It provides filtering of additive noise without significantly distorting the boundaries of characters. Software has been developed that implements the proposed method.
Key words: digital filtering, dying document.
Kotov Vladislav Viktorovich, doctor of technical science, professor, vkotov@list.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Kotova Natalia Aleksandrovna, candidate of technical science, docent, nkotova@inbox.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.94:69
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИКИ ЗДАНИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
А.Р. Газаров
Приводятся результаты компьютерного моделирования аэродинамики сооружения с использованием программного комплекса Ansys. Проведен анализ полученных данных и сделаны выводы о возможности применения математического моделирования для решения задач, связанных с аэродинамикой в строительной сфере.
Ключевые слова: математическое моделирование, конечные элементы, скорость, давление, аэродинамика, анализ.
Строительные технологии не стоят на месте и все новые решения, ранее считавшимися несостоятельными начинают применяться на практике. Одной из таких технологий являются фасады высотных зданий, отличающиеся наличием выступов (рис. 1). Такие фасады позволяют улучшить акустический комфорт в здании, а также улучшить аэродинамику сооружения за счет снижения числа вихрей, создаваемых ветром [1]. Однако стоит заметить, что в любом случае для высотного здания требуется значительный по глубине фундамент.
В данной работе будет проведена оценка аэродинамики подобного здания, а также выявлена возможность исследования подобных конструкций с помощью компьютерных программ. Для этого была проведена трехмерная симуляция движения воздуха, который движется на лицевую часть здания (на фасад) со скоростью 18,5 м/с. Данная скорость ветра относится к очень крепкому, а по шкале Бофорта численно определяется цифрой 8. Во многих областях, скорость ветра не поднимается выше отметки 9 по шкале Ботфорта, поэтому моделирование при скорости ветра, заявленной выше, является оптимальным.
271
Рис. 1. Фасад
Моделирование происходит в несколько этапов [2-7]:
1. Создается трехмерная модель здания (или самого потока воздуха по той траектории, по которой необходимо его движение);
2. Далее в Ansys Workbench выбирается необходимая подпрограмма для расчета (в данном случае CFX);
3. В CFX импортируется созданная на первом шаге геометрия;
4. Далее геометрия разбивается на конечные элементы, т.е. создается сетка конечных элементов с заданием их размеров или их общего числа;
5. На следующем шаге задаются начальные данные моделирования (скорость ветра, его температура, турбулентность, некоторые физические свойства воздуха, точки входа и выхода потоков, атмосферное давление);
6. Запускается расчет на основе введенных ранее данных;
7. Анализ и оценка полученных после расчета количественных и графических данных. На рис. 2 показан результат оценки аэродинамики здания, а именно давление ветра на
фасад.
Рис. 2. Давление
Как показало моделирование, наибольшее давление ветер создает на фасаде здания, что закономерно, т.к. ветер воздействует именно на фасад. Наибольшая величина давления составляет 300 Па. В тоже время было проведено моделирование обтекания ветра здания уже без выступов (фасад представляет собой плоскую поверхность). И при аналогичных исходных данных, давление уже составляло 375 Па, что на 25% больше. Таким образом, давление ветра на стену падает при использовании выступающих частей здания.
Помимо давления были получены и скоростные характеристики движения ветра, графическое отображение которого представлено на рис. 3.
Ветер с неравномерной скоростью обтекает здание, что объясняется несимметричной формой здания, при этом максимальная скорость потока составила 28 м/с, что почти в 2 раза выше изначальной. При этом ветер при обтекании здания без выступов развивает скорость 21,5 м/с. Таким образом наличие выступающих частей здания повышает максимальную скорость ветра.
2.B21S+01 2.116е+01 1 411е+01 ■ ' ■ 7.0S4e+00 х
1 ■ 0 ОООс+ОО X [гг 5"-1]
Рис. 3. Скорость ветра - вид сверху
В итоге, данное исследование показало, что:
- Современны программные комплексы позволяют за короткий промежуток времени получить численные и графические данные, а также представление о том и ином процессе или явлении. Поэтому численные методы моделирования являются отличным методом исследований.
- Давление ветра на здание снижается на 25%, при использовании нестандартного вида фасада, однако повышает скорость ветра при обтекании.
- С помощью метода конечных элементов возможна оценка аэродинамики зданий, которая необходима до начала проведения строительных работ.
- Программы подобные Ansys позволяют за короткий срок проверить работоспособность любой идеи или гипотезы, что увеличивает производительность исследований и снижает их стоимость и трудоемкость.
Список литературы
1. Гуляницкий Н.Ф. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Том 1. История архитектуры. М.: ИЛ, 2017. 334 c.
2. Газаров А.Р., Колосов Р.А., Калинин К.А. Моделирование воздушного потока в программном комплексе ansys // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 126-128.
3. Горчакова О.С. Математическое исследование аэродинамических характеристик с использованием программного комплекса // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 3. С. 58-61.
4. Савкова О.А. Использование компьютерного моделирования для исследования аэродинамики района // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 3. С. 151-153.
5. Горчакова О.С., Савкова О.А., Сорокина Е.Ю. Дальнейшее развитие программного обеспечения для оптимизации расчетов в физической архитектуре // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 554-556.
6. Шишкина А.А. Применение программно-математических комплексов для улучшения условий труда на производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 11. С. 327-330.
7. Вайцель А.А., Сиренко Е.Р., Гаврюхина А.В. Анализ совмещения нескольких потоков различной температуры в современных программных комплексах // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 4. С. 95-98.
Газаров Артур Робертович, магистрант, den-arti777@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYTICAL METHOD FOR STUDYING AERODYNAMICS USING SOFTWARE
A.R. Gazarov 273
The results of computer modeling of the aerodynamics of the structure using the Ansys software package are presented. The analysis of the data obtained is carried out and conclusions are drawn about the possibility of using mathematical modeling to solve problems related to aerodynamics.
Key words: mathematical modeling, finite elements, speed, pressure, aerodynamics, analysis.
Gazarov Artur Robertovich, undergraduate, den-arti777@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 004.056
РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ТЕСТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Е.А. Плахина
В данной статье пойдет речь о работе с ПО, а именно раскрыта тема о наладках и тестировании программного обеспечения с целью улучшения пользовательского опыта, снижения вероятности образования ошибок в работе программ, а также для увеличения информационной безопасности ПО. Разработана схема тестирования программного обеспечения.
Ключевые слова: тестирование программного обеспечения, программное обеспечение, этапы, внедрение, программирование, информационная безопасность.
Сейчас каждый гаджет и прибор имеет свое ПО. Благодаря ему они исправно выполняют свои функции и помогают человеку. Самый простой пример его применения - это персональные компьютеры. В них оно отвечает за весь функционал устройства.
Стоит отметить, что в какой-то степени программным обеспечением можно считать любую программу, которая установлена на устройстве. Например, программа по обработке видео. Однако, без установленного ПО устройство превращается в бесполезный набор микросхем.
В первую очередь программное обеспечение - это набор различных команд, которые выполняются по указу человека, однако перед интеграцией ПО в устройство необходимо глубокое тестирование. Данное тестирование нужно для выявления различных дефектов в программе и их устранение [1-6]. Ведь ошибки могут привести к нарушению целости работы всего ПО. А недостатки в системе безопасности могут привести к потере или краже данных. Как правило тесты проводятся по одному сценарию. Типовая схема проведения тестирования показана на рис. 1.
Сначала определяется, какую роль будет играть программа в работе компьютера. Затем поэтапно вводятся данные и проверяется, есть ошибки или нет. После их нахождения программисты исправляют дефект и повторяют тест заново. Он может быть повторен множество раз, пока ПО не будет работать, как задумано.
