Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.12 Численные методы, компьютерное моделирование

 

Чаликов Д.В. «Численное моделирование морских волн» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 29-33 (2020)

Даются характеристики численных моделей поверхностных волн, основанных на полных уравнениях движения жидкости со свободной поверхностью в потенциальном приближении. Рассматриваются их возможности и области применения. Более подробно описана модель, использующая связанную с поверхностью систему координат. Предложен метод, основанный на разделении решения на аналитическое и отклонение от него. Этот подход значительно ускоряет вычисления. Задача в целом решается для периодической по обоим горизонтальным направлениям области Фурье методом с расчётом нелинейных членов на густой сетке. Проведено моделирование развития волнового поля под действием ветра и диссипации. Показано, что трансформация основных интегральных характеристик решения удовлетворительно согласуется с известными данными.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 29-33 (2020) | Рубрики: 04.12 07.21 12.04

 

Гусев О.И., Хакимзянов Г.С., Чубаров Л.Б. «Оценка силового воздействия длинных поверхностных волн на заякоренный гидротехнический объект методами численного моделирования» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 239-242 (2020)

Излагается методика расчета силового воздействия длинных поверхностных волн на заякоренную гидротехническую конструкцию. Эта задача связана с необходимостью принятия решений по конструированию, размещению и эксплуатации конструкций такого рода. Задача решалась в предположении потенциальности течения идеальной жидкости с помощью оригинального алгоритма, допускающего проведение расчетов на криволинейных сетках, адаптированных к форме конструкции. Полученные результаты позволили определить зависимость силового воздействия от характеристик волн, формы, размеров и заглубления конструкции, ее положения относительно направления движения волн.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 239-242 (2020) | Рубрики: 04.12 06.13

 

Воробей С.Н., Перегудин С.И., Перегудина Э.С., Холодова С.Е. «Воздействие волн конечной амплитуды на морские гидротехнические сооружения» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 247-248 (2020)

Исследуется нелинейная волновая динамика с учетом граничных эффектов, связанных с наличием вертикальной недеформируемой и непроницаемой преграды. Аналитически представлены выражения для погонной нагрузки на омываемую часть стенки, что, в соответствии с результатами численного анализа, может позволить произвести анализ и качественную оценку возможного последствия результатов воздействия волн на оградительные сооружения с вертикальной гранью. Исследуемая математическая задача допускает решения как в случае волн малой амплитуды, так и для случая волновых возмущений, имеющих конечную амплитуду. В вещественной форме могут быть представлены основные характеристики исследуемого динамического процесса.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 247-248 (2020) | Рубрики: 04.12 06.13

 

Волков К.Н., Емельянов В.Н., Карпенко А.Г. «Численное моделирование нестационарного течения воды в канале с препятствием» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 394-397 (2020)

Произведен численный расчет течения воды в круглой трубе с установленной поперек потока балкой. Для моделирования турбулентности используется гибридный метод DDES, что позволяет получить подробное нестационарное поле пульсаций давления в любой точке течения, в том числе и на стенках канала. Произведен спектральный анализ пульсаций давления на стенках и получены амплитуды пульсаций в каждой точке поверхности при различных частотах. Эти данные могут быть использованы для определения гидродинамического шума, а так же как входные для моделирования вибро-шумовых характеристик течения в канале.

Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XV Всероссийской конференции, 21–25 сентября 2020 г., с. 394-397 (2020) | Рубрика: 04.12

 

Tahsini A.M., Anbuselvan K.K.N. «О точности данных испытаний снижения лобового сопротивления в гиперзвуковом потоке. Моделирование переходных процессов и временные ограничения» Теплофизика высоких температур, 60, № 1, с. 153-155 (2022)

С помощью нестационарного численного моделирования исследуется возможность снижения гидродинамического сопротивления затупленных тел в гиперзвуковом потоке в результате хромирования. Основное внимание уделяется оценке временных масштабов различных протекающих физико-химических процессов. Предложен временной интервал для гиперзвуковых испытательных установок, предназначенных для изучения физики подобных потоков. DOI: 10.31857/S0040364422010239

Теплофизика высоких температур, 60, № 1, с. 153-155 (2022) | Рубрики: 04.12 08.14 12.04

 

Звегинцев В.И., Мажуль И.И. «Численное моделирование газодинамики втекания в канал, расположенный за коническим или плоским скачком уплотнения» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1073-1080 (2023)

Представлены результаты численного исследования газодинамики течения и интегральных параметров потока на входе в канал, расположенный за коническим или плоским скачком уплотнения. Рассмотрен диапазон чисел Маха набегающего потока М=2–4 и углов наклона поверхности сжатия клина и конуса δ=10–90°. Получены данные по структуре течения на входе в канал, среднемассовым значениям числа Маха, коэффициенту потерь полного давления и расхода. Проведен сравнительный анализ этих параметров, и отмечены преимущества или недостатки расположения входного сечения канала в разных типах потоков.

Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 1073-1080 (2023) | Рубрика: 04.12

 

Шувалов В.В. «Численное моделирование выброса вещества в атмосферу при наклонном падении десятикилометровых астероидов в океан» Физика Земли, № 3, с. 131-138 (2023)

Приведены результаты трехмерного численного моделирования падения десятикилометровых астероидов под углом 45° на твердую поверхность и в океан глубиной от 1 до 6 км. В расчетах получены максимальные массы выброшенных в атмосферу воды, вещества ударника и грунта, а также массы воды, вещества ударника и грунта, оставшиеся в атмосфере через 10 мин после удара. Определена масса паров в выбросах. Показано, что при косых ударах в атмосферу выбрасывается в 2–5 раз больше вещества ударника и грунта, чем при вертикальных.

Физика Земли, № 3, с. 131-138 (2023) | Рубрики: 04.12 08.10 18

 

Бочкарёв С.А., Сенин А.Н. «Численное моделирование гидроупругих колебаний частично заполненных жидкостью коаксиальных оболочек с учётом эффектов на свободной поверхности» Математическое моделирование в естественных науках, № 1, с. 138-140 (2021)

Работа посвящена анализу вертикально ориентированных упругих коаксиальных цилиндрических оболочек, внутренние полости которых частично заполнены неподвижной сжимаемой жидкостью. Решение задачи осуществляется в осесимметричной постановке с использованием метода конечных элементов (МКЭ). Плескательные моды колебаний, обусловленные гравитационными эффектами на свободной поверхности жидкости, исключаются из разрешающей системы уравнений с помощью метода динамической конденсации. Проведена оценка влияния уровней заполнения полостей на фундаментальные частоты колебаний.

Математическое моделирование в естественных науках, № 1, с. 138-140 (2021) | Рубрики: 04.12 04.15

 

Койгеров А.С., Балышева О.Л. «Моделирование резонаторного фильтра на поверхностных акустических волнах. Сравнение различных подходов» Радиотехника и электроника, 67, № 11, с. 1152-1156 (2022)

Представлено сравнение моделирования на основе двух подходов – феноменологической модели связанных мод и численного анализа методом конечных элементов на примере расчета характеристик резонаторного фильтра на вытекающих поверхностных акустических волнах на пьезоэлектрической подложке ниобата лития среза 64° Y–X. Необходимые для модели связанных мод параметры получены на основе численного анализа бесконечных тестовых структур в пакете COMSOL. Рассчитан и проанализирован коэффициент передачи фильтра, сравнение с экспериментальными данными показало хорошее совпадение. Предложены практические рекомендации по моделированию резонаторных фильтров с различной топологической структурой, рассмотрена возможность учета различных эффектов второго порядка при моделировании.

Радиотехника и электроника, 67, № 11, с. 1152-1156 (2022) | Рубрики: 04.12 14.02