Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

17 Физика

 

Винокуров Д.К. «Особенности компьютерного моделирования лучистого теплообмена космических аппаратов в зеркально-диффузном приближении» Математическое моделирование, 31, № 2, с. 48-62 (2019)

Рассмотрены особенности компьютерного моделирования лучистого теплообмена космических аппаратов в зеркально-диффузном приближении характера отражения поверхностей по алгоритмам, реализующим непосредственный расчет разрешающих угловых коэффициентов методом Монте-Карло, и по алгоритму автора, реализующему расчёт через определение полуразрешающих угловых коэффициентов поглощённого излучения. Показано влияние способа аппроксимации поверхностей геометрической модели и расчётного алгоритма на результаты расчёта потоков и температур.

Математическое моделирование, 31, № 2, с. 48-62 (2019) | Рубрики: 06.18 10.06 17

 

Волькенштейн М.В. Биофизика: Учебное пособие. 4-е стер. изд. (Клас. учеб. лит. по физ.) (2012). 596 с.

Пособие – энциклопедический курс, излагающий основные разделы предмета: молекулярную биофизику, биофизику клетки и биофизику сложных систем, включая проблемы биологической эволюции. Второе издание было переработано, в него вошли новые разделы – бионеорганическая химия и биофизика, топология ДНК, акустическая рецепция, биолюминесценция и др. Настоящее издание выходит без изменений. Учебное пособие адресовано студентам – биологам и физикам, специализирующимся в области биофизики и физико-химической биологии.

Биофизика: Учебное пособие. 4-е стер. изд. (Клас. учеб. лит. по физ.) (2012). 596 с. | Рубрики: 02 17

 

Асеев А.С. «Оптимальные стационарные режимы в управляемой модели бизнес-цикла Калдора» Математическое моделирование, 31, № 2, с. 33-47 (2019)

Изучаются оптимальные стационарные режимы в управляемой версии модели бизнес-цикла Н. Калдора. В качестве управления рассматривается параметр, характеризующий стимулирование спроса государством. Стоимость стимулирующей политики моделируется при помощи квадратичной функции, а функция мгновенной полезности определяется как величина национального дохода, взятая с учетом расходов на стимулирование спроса. В соответствующей оптимизационной задаче доказано существование оптимального стационарного режима и приведены условия, гарантирующие его единственность. Показано, что оптимизация стационарного режима всегда приводит к увеличению как значения функции мгновенной полезности, так и величины потребления по сравнению со стационарными состояниями исходной (неуправляемой) модели. Рассмотрены результаты численного моделирования.

Математическое моделирование, 31, № 2, с. 33-47 (2019) | Рубрика: 17

 

Фимин Н.Н., Орлов Ю.Н., Чечеткин В.М. «Аналитическое исследование динамики массивных частиц в метрике Крускала» Математическое моделирование, 31, № 3, с. 55-68 (2019)

Рассматриваются свойства динамики отдельной массивной частицы и системы массивных частиц в метрике Крускала, являющейся максимальным аналитическим расширением метрики Гильберта гравитирующей точки в вакууме.

Математическое моделирование, 31, № 3, с. 55-68 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Гридин В.Н., Анисимов В.И. «Повышение эффективности систем моделирования электронных схем в частотной области» Математическое моделирование, 31, № 3, с. 69-82 (2019)

Рассматриваются методы построения математических моделей для автоматизации схемотехнического проектирования, в процессе которого реализуется расчет параметров и структуры схемных связей компонентов разрабатываемого электронного устройства, отображаемого его графической схемой. Отмечается, что среди множества задач схемотехнического проектирования одной из основных следует считать моделирование частотных свойств электронных схем в некотором частотном диапазоне. В пределах этого диапазона выполняется многократный расчет частотных характеристик схемы с целью определения допустимых или оптимальных значений параметров компонентов, используемых в проектируемой электронной схеме. Показывается, что возможны два подхода к решению такой задачи. Первый подход основан на описании моделируемой схемы комплексными матрицами на каждой частоте f[kf] заданного частотного диапазона с предварительным вычислением оператора s=(0.0,2·3.14·f[kf]). Существенным недостатком такого подхода является необходимость формирования математического описания всех компонентов схемы на каждой частоте. Второй подход к решению задачи основан на представлении комплексной матрицы схемы в билинейной форме W=A+sB, где A и B – вещественные частотно-независимые матрицы. Показывается, что реализация такого подхода в ряде случаев требует представления уравнений частотно-зависимых компонентов в явной форме, что допустимо только при описании схемы в координатных базисах, для которых предусмотрена такая возможность. Предлагается методика описания моделируемых схем в модифицированном базисе узловых потенциалов, который позволяет использовать как явную, так и неявную форму задания компонентных уравнений. Показывается, что билинейная форма описания схемы на основе модифицированного базиса существенно повышает эффективность расчета частотных характеристик, поскольку на каждой частоте используются неизменные частотно-независимые матрицы компонентов схемы.

Математическое моделирование, 31, № 3, с. 69-82 (2019) | Рубрика: 17

 

Осипов О.В., Брусенцев А.Г. «Оптимальное расположение источников тепла внутри областей сложной геометрической формы» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 3-16 (2019)

Рассматриваются алгоритмы оптимального расположения источников тепла с объёмным тепловыделением внутри областей сложной геометрической формы. Найденное распределение обладает минимальной суммарной мощностью и обеспечивает температуру в заданном температурном коридоре. Строятся конечномерные аппроксимации исходной задачи в виде задачи линейного программирования. Приводится метод построения конечно-разностной схемы для решения уравнения теплопроводности, краткое описание разработанных программных модулей для построения расчётных сеток и решения уравнений. С использованием разработанных программ проведено несколько вычислительных экспериментов.

Математическое моделирование, 31, № 4, с. 3-16 (2019) | Рубрика: 17

 

Гайнуллин И.К., Сонькин М.А. «Трехмерное моделирование зарядового обмена ионов с металлическими поверхностями» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 95-110 (2019)

Ионные пучки применяются для диагностики и модификации поверхности твердых тел. Моделирование зарядового обмена ионов с поверхностью необходимо не только для понимания его фундаментальных закономерностей, но и для количественной диагностики, т.к. в большинстве экспериментальных установок регистрируются именно заряженные частицы (ионы). В силу существенной численной сложности прямого моделирования зарядового обмена, до недавнего времени применялись только приближенные одно- и двумерные методики. В последние годы авторами был создан программный код, реализующий прямое трехмерное моделирование зарядового обмена на графических вычислителях. В статье представлены некоторые примеры расчетов и изучен вопрос корректного задания начальных условий.

Математическое моделирование, 31, № 4, с. 95-110 (2019) | Рубрика: 17

 

Чжан Ч., Меньшов И.С. «Сквозной метод расчета уравнений переноса многокомпонентной гетерогенной системы на фиксированных эйлеровых сетках» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 111-130 (2019)

Рассматривается новый численный метод для решения уравнений переноса многокомпонентной гетерогенной системы на фиксированных эйлеровых сетках. Система состоит из произвольного числа компонент. Любые две компоненты разделены границей (интерфейсом). Каждая компонента характеризуется характеристической функцией – объемной долей, которая переносится в заданном поле скорости и определяет мгновенное распределение компоненты в пространстве. Особенность данной системы состоит в том, что при её решении требуется выполнение двух условий. Во-первых, объемная доля каждого компонента должна быть в интервале [0,1] и, во-вторых, любая частичная сумма объемных долей не должна превышать единицы. Для обеспечения этих условий мы вводим специальные характеристические функции вместо объемных долей и предлагаем решать относительно них уравнения переноса. Доказывается, что при таком подходе гарантировано выполнение указанных выше условий. При этом метод совместим с различными TVD схемами (MINMOD, Van Leer, Van Albada, Superbee) и способами разрешения межфазной границы (Limited downwind, THINC, Anti-diffusion, Artifical compression). Метод верифицируется на расчетах ряда тестовых задач с использованием всех упомянутых выше схем. Численные результаты показывают точность и надежность предложенного метода.

Математическое моделирование, 31, № 4, с. 111-130 (2019) | Рубрика: 17

 

Юсифов Э.Ф., Мамедов А.А., Новрузов Н.Э., Халилова В.С. «Модель динамики численности паукообразных в спектре их межвидовых конкурентных отношений» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 131-144 (2019)

Рассмотрены вопросы построения и исследования математической модели для изучения динамики численности паукообразных герпетобионтов в спектре их трофических конкурентных отношений. Обсуждаются вопросы определения необходимых переменных и расчетных коэффициентов для построения и исследования модели применительно к различным трофическим ситуациям. Базисом для создания модели послужили нелинейные дифференциальные уравнения Лотки–Вольтерра. Исследования, проведенные с помощью построенной модели, показали, что реакция системы на любое возмущение носит колебательный характер. Характер решения зависит от начального возмущения. Решения отличаются величиной амплитуды и периода колебаний. Установившиеся решения математической модели являются многопериодичными колебаниями, которые характерны для биологических систем. Приведены численные и графически представленные результаты исследования предложенной модели.

Математическое моделирование, 31, № 4, с. 131-144 (2019) | Рубрика: 17

 

Петрусёв А.С. «Переобуславливание химических источников в уравнениях типа диффузия–конвекция–химическая кинетика» Математическое моделирование, 31, № 5, с. 56-68 (2019)

Рассмотрены причины вырождения конечно-разностных уравнений неразрывности компонентов системы уравнений многокомпонентной гидродинамики химически активного газа. Предложен метод переобуславливания, позволяющий преодолеть подобное вырождение уравнений. Метод отработан при одномерном моделировании горения газовых смесей и оказался работоспособным в случае наличия аномально быстрых химических реакций.

Математическое моделирование, 31, № 5, с. 56-68 (2019) | Рубрика: 17

 

Фимин Н.Н., Чечеткин В.М., Орлов Ю.Н. «Динамика волнового пакета в окрестностях горизонта событий черной дыры» Математическое моделирование, 31, № 5, с. 103-120 (2019)

Рассмотрены свойства решений уравнений Клейна–Гордона для различных метрик общей теории относительности. Показано, что наличие особых точек метрики приводит к качественной перестройке решений данного уравнения, причем десингуляризация решений выбором новой метрики требует априорных допущений, которые могут приводить к формально математически верным, однако обладающим парадоксальным физическим смыслом, результатам.

Математическое моделирование, 31, № 5, с. 103-120 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Милюков В.К., Аморусо А., Кресчетини Л., Миронов А.П., Мясников А.В., Лагуткина А.В. «Оценка параметров резонанса жидкого ядра Земли на основе многолетних наблюдений деформаций литосферы в суточном приливном диапазоне» Физика Земли, № 3, с. 41-50 (2019)

Свободная нутация ядра (Free Core Nutation, FCN) – это одна из собственных мод вращения Земли, обусловленная ретроградным движением жидкого ядра относительно мантии. Период и добротность свободной нутации ядра определяются упругими свойствами границы жидкого ядра и мантии, а также их электромагнитным взаимодействием. В небесной системе координат период FCN порядка 430 дней, в земной системе отсчета свободная нутация ядра проявляется в виде резонанса жидкого ядра Земли (Free Core Resonance, FCR), частота которого лежит в суточном приливном диапазоне. Наблюдение резонанса жидкого ядра требует очень точных измерений амплитуд и фаз близсуточных приливных волн. В частности, оценки параметров минорных волн K1, P1, Ψ1 и Φ1 имеют решающее значение для оценки эффекта резонанса жидкого ядра, то есть, периода и затухания этой резонансной моды. Прогресс в экспериментальном изучении резонанса жидкого ядра, в основном, связан с накоплением данных сверхроводящих гравиметров и РСДБ, но также были использованы данные прецизионных лазерных стрейнметров. В данной работе эффект FCR исследуется по многолетним прецизионным записям деформаций на двух европейских станциях: Баксан, Россия (лазерный интерферометр-деформограф с измерительным плечом 75 м [Милюков и др., 2005; Милюков и др., 2007] и Гран–Сассо, Италия (два перпендикулярных лазерных интерферометра-деформографа, BА и BC, с измерительным плечом 90 м каждый [Amoruso, Crescentini, 2009].

Физика Земли, № 3, с. 41-50 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Barkin M.Yu., Shkapov P.M., Hanada Hideo «The Physical Librations of the Moon Caused by its Tidal Deformations» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, http://www.vestniken.ru/eng/catalog/math/mathphys/863.html (2019)

The Moon, like Earth, is not completely solid, and experiences deformation changes, for example due to the tides, caused by the gravitational pull of the Earth's orbit in a complex and resonant nature of the motion of the Moon. It is shown that these deformations lead to temporary variations of Moon inertia tensor components and consequently to the variations in the movement of the poles of the Moon, as well as to the variations of axial rotation. The indicated variations module is in the order of 10–12 mas (millisecond of arc). There variations are important for the development of the high-precision theory of lunar physical libration, suitable for modern projects for the reclamation of the Moon, in particular the Japanese project ILOM, which contemplates installing the telescope on the lunar surface and determining its orientation accuracy of the order of 1–0.1 msd, as well as the Russian lunar program, providing the launch of five automatic stations to the Moon in 2019–2024. DOI: 10.18698/1812-3368-2019-2-4-16

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, http://www.vestniken.ru/eng/catalog/math/mathphys/863.html (2019) | Рубрики: 17 18

 

Шамаев В.Г., Горшков А.Б. «О новых информационных ресурсах и авторефератах диссертаций по акустике и смежным дисциплинам, опубликованных за 2007–2017 годы. Обзор. Часть 2» Акустический журнал, 65, № 4, с. 557-576 (2019)

Обсуждаются вопросы использования Интернета в информационном обеспечении научных исследований. Обращается внимание на засорение интернета псевдонаучными работами, что затрудняет быстрый доступ к нужной информации и эффективное использование полученной информации в выдаче. Предлагается развивать направление по созданию в интернете кумулятивных источников выверенной информации. Приводится 2-я часть обзора по диссертациям по акустике, защищенным в течение 11 предыдущих лет (2007–2017 гг.).

Акустический журнал, 65, № 4, с. 557-576 (2019) | Рубрики: 02 17