Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.12 Численные методы, компьютерное моделирование

 

Киселев А.Б., Логинов Д.П. «Взрывозащитный контейнер: математическое моделирование необратимого деформирования и разрушения, вплоть до фрагментации, разлета осколков» Прикладная физика и математика, № 4, с. 36-45 (2021)

Рассмотрена задача численного моделирования необратимого динамического деформирования, вплоть до фрагментации, цилиндрической стальной камеры под действием интенсивной кратковременной нагрузки, обусловленной взрывом заряда конденсированного ВВ в её полости. Задача имеет непосредственное отношение к проблеме защиты от взрывного воздействия обнаруженных неизвестных объектов в местах скопления людей, например, в метро. Ключевые слова: динамическое нагружение, параметры поврежденности, фрагментация, взрывозащитный контейнер, численное моделирование, критерий макроразрушения, теория Вейбулла. DOI: 10.25791/pfim.02.2021.1196

Прикладная физика и математика, № 4, с. 36-45 (2021) | Рубрики: 04.12 08.10

 

Григоренко А.Я., Григоренко Я.М., Лоза И.А. «Численный анализ динамических процессов в неоднородных пьезокерамических цилиндрах (обзор)» Прикладная механика, 56, № 5, с. 3-55 (2020)

The review of works is given, which are devoted to the numerical investigations of the new problems of the theory electroelasticity. Namely, they are devoted to the determination of dynamical characteristics of the inhomogeneous piezoceramic circular waveguides and the inhomogeneous piezoceramic finite-length cylinders. An effective numerical-analytical approach is proposed in these works. The proposed method is based on uniting the different analytical transforms (apparatus of special functions, expansion in the Fourier series, and spline-approximations method with collocation method) allows reducing the initial three-dimensional equations of electroelasticity theory in the partial derivatives to the boundary value problem for the system of ordinary differential equations. The obtained one-dimensional problem is solved by the method of discrete orthogonalization. Basing on the obtained solutions, the new regularities of spectral characteristics with the inhomogeneous structure are studied, with allowance for the coupled electric field of the piezoceramic layers. Also, the study is carried out for an effect of the inhomogeneity and coupled electric field on the dynamic characteristics of the bodies under study. Significant attention is paid to the validation of the reliability of the results obtained by the numerical calculations.

Прикладная механика, 56, № 5, с. 3-55 (2020) | Рубрики: 04.12 06.17

 

Луговой П.З., Мейш В.Ф., Орленко С.П. «Численное моделирование динамики трехслойных сферических оболочек с дискретным ребристым заполнителем при действии ударной волны» Прикладная механика, 56, № 5, с. 78-88 (2020)

The equations of oscillations of a three-layer spherical shell with a discrete ribbed filler under the unsteady loading are obtained. In analyzing the elements of the elastic structure, the models of the nonlinear theory of shells and Timoshenko rods are used in the quadratic approximation for each layer. The numerical method for solving the obtained equations is based on the application of the integro-interpolation method for constructing the finite-difference schemes for equations with the discontinuous coefficients. The problem of the dynamic behavior of a three-layer spherical shell under unsteady loading is solved taking into account the discreteness of the ribbed filler.

Прикладная механика, 56, № 5, с. 78-88 (2020) | Рубрика: 04.12

 

Евтушок Г.Ю., Бойко А.В., Яковенко С.Н., Яковенко Е.Э., Чан К.С. «Модификация и верификация численных алгоритмов для течения при разрушении плотины над горизонтальным дном» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 2, с. 88-101 (2021)

Выполнено численное моделирование возникающего при разрушении плотины течения воды над горизонтальным сухим дном. Модифицированы и верифицированы вычислительные технологии, включающие методы определения положения поверхности раздела и континуальную модель силы поверхностного натяжения, реализованные в коде PIFI, а также программный пакет OpenFOAM с решателем interFoam и различными версиями двухпараметрической (κ-ε)-модели с корректировками, выполненными с учетом поведения течений в областях с малыми числами Рейнольдса. Проведен анализ полученных в расчетах интегральных характеристик потока, возникающего при разрушении плотины, и выполнено их сравнение с данными измерений. Показано, что учет поверхностного натяжения и использование адекватной модели турбулентности приводят к торможению движения воды и, следовательно, к уменьшению скорости фронта волны, вследствие чего результаты проведенных вычислений и лабораторных экспериментов лучше согласуются. DOI: 10.15372/PMTF20210209

Прикладная механика и техническая физика, 62, № 2, с. 88-101 (2021) | Рубрика: 04.12

 

Погудалина С.В., Федорова Н.Н. «Прямое численное моделирование аэроупругих колебаний стержня большого удлинения для режимов, близких к резонансным» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 2, с. 183-192 (2021)

Представлены результаты численного моделирования колебаний упругого стержня, высота которого существенно больше поперечного размера и который установлен перпендикулярно внешнему потоку и жестко закреплен на подложке. Моделирование выполнено в программном комплексе ANSYS с использованием технологии двунаправленного сопряжения. Вычислены собственные частоты и формы колебаний стержня. Проанализирована структура и описаны особенности течения воздуха в окрестности модели. Исследован процесс возбуждения колебаний упругого стержня под действием внешнего потока и определено его напряженно-деформированное состояние. Определены режимы колебаний в направлении набегающего потока и в поперечном направлении. Показано, что при близких значениях первой собственной частоты и частоты схода вихрей амплитуда колебаний стержня в поперечном направлении резко увеличивается до значения, приблизительно равного 0,06 высоты стержня, после чего устанавливается автоколебательный режим с постоянной амплитудой в поперечном направлении и переменной амплитудой в направлении набегающего потока. DOI: 10.15372/PMTF20210218

Прикладная механика и техническая физика, 62, № 2, с. 183-192 (2021) | Рубрики: 04.12 04.15 05.04