Денис Алексеевич Сапожников (МГТУ им.Н.Э.Баумана) :


Статьи:

533.6.011.5 Восстановление распределения давления в возмущенной области около сферы, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа с произвольным эффективным показателем адиабаты

Котенев В. П. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Пучков А. С. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Сапожников Д. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Тонких Е. Г. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)


doi: 10.18698/2309-3684-2018-2-109121


Проведено обобщение предложенной ранее зависимости для определения давления в возмущенной области около сферы, обтекаемой сверхзвуковым потоком невязкого совершенного газа. Обобщенная зависимость позволяет определить параметры обтекания для газов с эффективным показателем адиабаты, отличным от совершенного. Показано, что давление существенно зависит от показателя адиабаты. Модификация исходной зависимости проводится на основании данных о параметрах высокотемпературного газа на критической линии. Принимается допущение о пропорциональном изменении параметров обтекания во всей области. Результаты применения модифицированной зависимости сравниваются с данными для высокотемпературного и показывают высокую достоверность. Приведенная зависимость может быть использована самостоятельно для расчета течений около сферических элементов аэродинамических компоновок или в качестве начального приближения для высокоточных методов в рамках строгой математической постановки системы уравнений газовой динамики.


Котенев В.П., Пучков А.С., Сапожников Д.А., Тонких Е.Г. Восстановление распределения давления в возмущенной области около сферы, обтекаемой сверхзвуковым потоком газа с произвольным эффективным показателем адиабаты. Математическое моделирование и численные методы, 2018, № 2, с. 109–121


533.6.011.5:004.622:004.855.5 Метод классификации элементов поверхности летательного аппарата для численно-аналитического решения задач аэродинамики

Котенев В. П. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Рацлав Р. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Сапожников Д. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Чернышёв И. В. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)


doi: 10.18698/2309-3684-2017-3-83104


Предложен алгоритм классификации элементов поверхностей летательного аппарата на основе бинарного решающего дерева с пороговыми предикатами. На основе исходного описания объектов разработаны производные признаки, позволяющие отделять классы с минимальными потерями. Проведены обучение и верификация предикатов на синтетических данных. Описан алгоритм получения данных для обучения. Невысокие значения ошибок классификации и простота реализации позволяюприменять алгоритм при решении прикладных задач аэродинамики.


Котенев В.П., Рацлав Р.А., Сапожников Д.А., Чернышев И.В. Метод класси- фикации элементов поверхности летательного аппарата для численно-аналити- ческого решения задач аэродинамики. Математическое моделирование и числен- ные методы, 2017, No 3, с. 83–104.


533.6.011.5 Метод локальных поверхностей для моделирования давления на затупленном конусе при пространственном обтекании

Котенев В. П. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Пучков А. С. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Сапожников Д. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Тонких Е. Г. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)


doi: 10.18698/2309-3684-2019-3-100112


Рассмотрен способ применения аналитической зависимости для расчета давления на поверхности затупленных конусов, обтекаемых сверхзвуковым потоком газа под углом атаки, с учетом разрыва кривизны образующей. Для обобщения зависимости на случай пространственного обтекания был использован метод локальных поверхностей. Коэффициент давления на поверхности сферического затупления рассчитан отдельно от конической части по известным соотношениям. Результаты сравнивали с эмпирическими данными и результатами точных расчетов в строгой математической постановке. Определена область применимости метода. Из результатов сравнения следует, что использование аналитической формулы для распределения давления по поверхности затупленного конуса при пространственных течениях в прикладных задачах аэродинамики позволяет существенно упростить вычисления при сохранении хорошей точности результатов.


Котенев В.П., Пучков А.С., Сапожников Д.А., Тонких Е.Г. Метод локальных поверхностей для моделирования давления на затупленном конусе при пространственном обтекании. Математическое моделирование и численные методы. 2019. № 3. с. 100–112.


533.6 Моделирование нейронной сети для решения задачи классификации элементов корпуса летательного аппарата

Булгаков В. Н. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Рацлав Р. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Сапожников Д. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Чернышёв И. В. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)


doi: 10.18698/2309-3684-2018-4-5771


Реализована модель нейронной сети для выполнения классификации элементов по-верхностей летательного аппарата. Сгенерирована выборка, содержащая пара-метры поверхностей объектов классификации. Для того чтобы избежать оши-бок, связанных с разными шкалами измерения, признаки были масштабированы. По синтетическим данным проведено обучение нейронной сети. Верификация предлагаемой модели проведена также с помощью синтетических данных. Опти-мальная конфигурация нейронной сети определена экспериментально. В качестве критерия оптимальности была использована доля правильных ответов тестовой и обучающей выборок. Были проведены калибровка и модификация отдельных па-раметров модели. Результаты классификации тестовой выборки оптимальной сетью сведены в матрицу ошибок. Наиболее значимый результат достигнут при отделении класса эллипсоидов. Отдельные блоки матрицы показывают, что нейронная сеть безошибочно отделяет классы эллипсоидов и гиперболоидов. Предложены идеи для дальнейшей модификации алгоритма в целях повышения до-ли правильных ответов при отделении класса параболоидов.


Булгаков В.Н., Рацлав Р.А., Сапожников Д.А., Чернышев И.В. Моделирование нейронной сети для решения задачи классификации элементов корпуса летательного аппарата. Математическое моделирование и численные методы, 2018, № 4, с. 57–71.


533.6.011.5 Моделирование сверхзвукового обтекания затупленных конусов с учетом разрыва кривизны образующей тела

Булгаков В. Н. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Котенев В. П. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Сапожников Д. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)


doi: 10.18698/2309-3684-2017-2-8193


Предложена аналитическая зависимость для расчета давления на поверхности затупленных конусов, обтекаемых сверхзвуковым потоком газа, с учетом разрыва кривизны образующей. Для определения свободных параметров зависимости применялись генетический алгоритм и каскадные методы оптимизации функционала метода наименьших квадратов. Полученные результаты даны в сравнении со строгим численным решением невязкой задачи. Сравнение показывает, что возможно использовать аналитическую формулу для распределения давления по поверхности в широком диапазоне чисел Маха при разных углах полураствора конуса. В отличие от известных работ предлагаемая зависимость позволяет учесть разрыв кривизны образующей в точке сопряжения сферы с конической поверхностью.


Булгаков В.Н., Котенев В.П., Сапожников Д.А. Моделирование сверхзвуково- го обтекания затупленных конусов с учетом разрыва кривизны образующей тела. Математическое моделирование и численные методы, 2017, No 2, с. 81–93.


533.6.011.5:004.622:004.855.5 Применение методов машинного обучения для моделирования распределения давления в возмущенной области около сферы, обтекаемой невязким потоком

Котенев В. П. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Пучков А. С. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Сапожников Д. А. (МГТУ им.Н.Э.Баумана), Тонких Е. Г. (МГТУ им.Н.Э.Баумана)


doi: 10.18698/2309-3684-2017-4-6072


Предложена зависимость для распределения давления в возмущенной области около сферы, обтекаемой потоком сверхзвукового невязкого газа, полученная при модификации метода обратного средневзвешенного расстояния. При получении зависимости использовались известные соотношения для давления на теле и ударной волне, а также данные численных экспериментов. Проведено сравнение результатов с данными, не использованными в процессе обучения коэффициентов зависимостей, что подтверждает высокую достоверность полученной модели.


Котенев В.П., Пучков А.С., Сапожников Д.А., Тонких Е.Г. Применение мето- дов машинного обучения для моделирования распределения давления в возмущен- ной области около сферы, обтекаемой невязким потоком. Математическое моде- лирование и численные методы , 2017, No 4, с. 60–72.