name: Специальное математическое и программное обеспечение инструментальных систем конечноэлементного моделирования в условиях сложноконфигурируемых граничных областей
keyword_list: параллельное программирование препроцессор конечноэлементное моделирование макроэлемент
abstract: Цель работы заключается в повышении производительности и качества процесса конечноэлементного моделирования на базе МВКА в условиях сложноконфигурируемых граничных областей за счет разработки специальных средств математического и программного обеспечения моделей подготовки исходных данных.
  Указанная цель предусматривает решение следующих задач:
  1. Провести анализ существующих подходов к процессам подготовки данных в рамках альтернативных конечноэлементных методов при разработке программных средств численного моделирования.
  2. Разработать формальные требования к процессу подготовки данных в рамках МВКА и разработать алгоритм разбиения исходной области на макроэлементы, обеспечивающий возможность параллельного программирования и позволяющий повысить регулярность результирующего множества макроэлементов путем учета особенностей геометрии исходной области.
  3. Разработать структуру данных результата генерации множества макроэлементов, соответствующую требованиям математической модели МВКА и обеспечивающую возможность параллельной и распределенной обработки.
  4. Реализовать в виде специального программного обеспечения алгоритм разбиения цифровой модели на макроэлементы с применением параллельного программирования, провести исследование его производительности для цифровых моделей объектов различной геометрической формы, сформировать качественную и количественную оценку результата.
  5. Провести численные эксперименты для анализа эффективности разработанного специального математического и программного обеспечения процесса подготовки данных в рамках МВКА.
  В результате проведенных исследований в работе получены следующие результаты:
  1. Проведен анализ существующих подходов к процессам подготовки данных в рамках альтернативных конечноэлементных методов при разработке программных средств численного моделирования.
  2. Сформированы формальные требования к процессу подготовки данных в рамках МВКА. Разработан алгоритм разбиения исходной области на макроэлементы, обеспечивающий возможность параллельного программирования и позволяющий повысить регулярность результирующего множества макроэлементов путем учета особенностей геометрии исходной области.
  3. Разработана структура данных результата генерации множества макроэлементов, соответствующая требованиям математической модели МВКА и обеспечивающая возможность параллельной и распределенной обработки.
  4. Реализован в виде специального программного обеспечения алгоритм разбиения цифровой модели на макроэлементы с применением параллельного программирования. Проведено исследование производительности программного обеспечения для цифровых моделей объектов различной геометрической формы, сформирована качественная и количественная оценка результата.
  5. Проведены численные эксперименты для анализа эффективности разработанного специального математического и программного обеспечения процесса подготовки данных в рамках МВКА. Эксперимент показал, что разработанный препроцессор более чем на порядок быстрее своего предшественника.
  6. Результаты исследований внедрены в производственную деятельность ООО «ДМ Солюшн» и используются при создании CAD/CAE систем, в целях программного обеспечения альтернативных средств конечноэлементного моделирования.
chairman_dissertation_council.name: Виктор
chairman_dissertation_council.surname: Бурковский
chairman_dissertation_council.patronymic: Леонидович
chairman_dissertation_council.position: Заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: -
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 55904870200
chairman_dissertation_council.rinc_id: 105502
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Лариса
organization_supervisor.surname: Клюева
organization_supervisor.patronymic: Александровна
organization_supervisor.position: Начальник ОДС
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 50.41.25
rubrics.name: Прикладное программное обеспечение
oecds.code: 01.02.EW
oecds.name: COMPUTER SCIENCE, SOFTWARE ENGINEERING
speciality_codes.name: Математическое и программное обеспечение вычислительных систем, комплексов и компьютерных сетей
speciality_codes.code: 2.3.5.
supervisors.fio: Чижов М.И.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технология и оборудование механической и физико-технической обработки
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Дмитриевский Б.С.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Малышев В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Военные науки
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ", ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ФГБОУ ВО "ВГТУ", ВГТУ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1033600070448
protection_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: КОЛОДЯЖНЫЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБОУ ВО "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ", ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ФГБОУ ВО "ВГТУ", ВГТУ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1033600070448
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: КОЛОДЯЖНЫЙ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения