К экзамену по курсу «Моделирование процессов и объектов в металлургии»
Раздел I Основы системологии
Раздел II Основы моделирования систем
1. Понятие структуры и системы. Пример технологической структуры и системы [1].
2. Простые и сложные системы [1]. Примеры простых и сложных технологических систем [1].
3. Классификации систем [1].
4. Свойства систем [1].
5. Аналоговые модели иной природы: электрическая модель механической колебательной системы [2].
6. Аналоговые модели иной природы: электрическая и гидродинамическая модели теплопередачи [3].
7. Аналоговые модели иной природы: гидродинамическая и мембранная аналогии полей механических величин.
8. Аналоговые модели той же природы. Основные положения теории подобия. Применение в механике и (или) гидродинамике, и др. [4], [5].
9. Стохастические символьные (математические) модели. Пи-теорема и примеры ее применения [4], [5].
10. Стохастические символьные модели. Анализ размерностей и примеры его применения [4], [5].
11. Детерминированные символьные (математические) модели: математическая постановка краевых задач [6]. Пример аналитического решения простейшей краевой задачи теплопроводности вида 
, 
К, 
.
12. Сущность численных методов решения краевых задач. Разностный аналог производной [7]. Пример численного решения простейшей краевой задачи теплопроводности вида , К, .
14. Сущность численных методов решения краевых задач. Приведение дифференциального уравнения к виду системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ).
15. Основные возможности и примеры применения программного продукта моделирования процессов пластической деформации Deform 3D [12].
16. Основные возможности и примеры применения программных продуктов моделирования процессов течения жидкостей и газа (Flow vision, Ansys CFD, Ansys Fluent) [12, 13, 14].
15. Основные возможности и примеры применения программного продукта моделирования процессов разливки стали Flow 3d [15].
Раздел III Моделирование и оптимизация технологических систем [10]- [12]
1. Металлургический процесс. Характеристика потоков. Классификация переменных, характеризующих материальный поток. Требования, предъявляемые к входным переменным.
2. Требования, предъявляемые к выходным переменным. Оптимизация металлургического процесса. Функция цели, требования к ней.
3. Математическая модель процесса. Виды математических моделей.
4. Этапы составления детерминированной математической модели.
5. Вычислительный эксперимент. Его достоинства.
6. Оптимизация объектов исследования. Классификация задач. Ограничения. Виды оптимумов.
7. Характеристика методов одномерного поиска. Общий поиск. Деление интервала пополам. Метод золотого сечения.
8. Метод Фибонначи. Сравнение методов одномерной оптимизации.
9. Методы оптимизации многофакторных объектов. Их классификация. Методы покоординат-ной оптимизации и случайного поиска.
10. Градиентные методы оптимизации многофакторных объектов. Метод градиента.
11. Оптимизация многофакторных объектов методом крутого восхождения.
12. Симплексный метод оптимизации однофакторных объектов.
13. Оптимизация многофакторных объектов методом деформируемого симплекса.
14. Оптимизация многофакторных объектов методом штрафных функций.
15. Линейное программирование.
16. Нелинейное программирование.
Заведующий кафедрой ММ, доцент, к.т.н. А.А. Кожухов
ЛИТЕРАТУРА
1.Кучеряев Б.В. Моделирование процессов и объектов в металлургии. Часть 1. Моделирование и оптимизация технологических систем. Учебное пособие [Текст] /Б.В. Кучеряев, В.Б. Крахт, О.Г. Манухин/ М.: МИСиС, 2004. – 62 с.
2.Блохин В.Г.Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов [Текст] / В.Г. Блохин, О.П. Глудкин, А.Н. Гуров, М.А. Ханин; Под ред. О.П. Глудкина. - М.: Радио и связь, 1997. - 232 с.
3.Горенский Б.М. Моделирование процессов и объектов в металлургии. Версия 1.0 [Электронный ресурс]: конспект лекций. / Б. М. Горенский, Л. А. Лапина, А. Ш. Любанова, А. В. Паршаков, Р. А. Шигапов, С. В. Капустина и др. – Электрон. дан. (2 Мб). – Красноярск: ИПК СФУ, 2008 г.
4. Михеев, М. А. Основы теплопередачи [Текст] / М.А. Михеев, И.М. Михеева. - 2-е изд., стереотип. - М.: Энергия, 1977. - 344 с.
5. Колмогоров, В. Л. Механика обработки металлов давлением: учебник для вузов [Текст] / В.Л.Колмогоров. - М.: Металлургия, 1986. - 688 с.
6. Кучеряев, Б. В. Механика сплошных сред. Теоретические основы обработки давлением композитных металлов: учебник для вузов [Текст]/ Б. В. Кучеряев. - М.: МИСиС, 2000. - 320 с.
7. Эльсгольц, Л. Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление: учебное пособие [Текст] / Л.Э.Эльсгольц. - М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 320 с.
8. 6-1 Уравнение теплопроводности [Электронный ресурс] https://www.youtube.com/watch?v=dAnLmbCyf58.
9. 6-2 Метод сеток [Электронный ресурс] https://www.youtube.com/watch?v=klLxPvS2LGg.
10. Королькова, Л. Н. Численное моделирование тепломассообмена. [Текст]: курс лекций для студентов очно-заочной и заочной форм обучения спец.150103; 280202 / Л.Н.Королькова. - Старый Оскол: СТИ НИТУ МИСиС, 2010. - 58 с.
11. Королькова Л.Н. Моделирование процессов и объектов в металлургии.[Текст]: курс лекций для студентов очно-заочной и заочной форм обучения спец.150103; 280202 / Л.Н.Королькова. - Старый Оскол: СТИ НИТУ МИСиС, 2011.
12. Компания ТеСИС. Инженерные программы [Электронный ресурс] https://www.tesis.com.ru/software/
13. Ansys club [Электронный ресурс] https://www.ansysclub.ru/category/programmnye-produkty/dinamika-zhidkosti-i-gaza/ansys-cfd
14. Ansys club [Электронный ресурс] https://www.ansysclub.ru/category/programmnye-produkty/dinamika-zhidkosti-i-gaza/ansys-fluent
15 LVMFlow – взгляд на литье изнутри…[Электронный ресурс] https://www.lvmflow.ru/home/2009-06-15-12-16-01/91