Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Ч

Челноков Ю.Н.

 

Сапунков Я.Г., Челноков Ю.Н. «Кватернионное решение задачи оптимального поворота плоскости орбиты космического аппарата переменной массы с помощью тяги, ортогональной плоскости орбиты» Механика твердого тела, № 4, с. 109-128 (2019)

Решена в нелинейной постановке с использованием кватернионного дифференциального уравнения ориентации орбитальной системы координат и принципа максимума Понтрягина задача оптимального поворота плоскости орбиты космического аппарата (КА) переменной массы в инерциальной системе координат. Рассмотрены задачи быстродействия, минимизации импульса тяги, характеристической скорости КА, а также задачи минимизации комбинированных функционалов качества: времени и суммарного импульса величины тяги, затраченных на процесс управления, времени и характеристической скорости КА. Управление поворотом плоскости орбиты КА на любые по величине углы производится с помощью ограниченной по модулю реактивной тяги, ортогональной плоскости оскулирующей орбиты КА. Учитывается изменение массы аппарата за счет расхода рабочего тела на процесс управления. Частным случаем изучаемой задачи является задача оптимальной коррекции угловых элементов орбиты КА. Приведены результаты расчетов оптимального управления плоскостью орбиты КА посредством малой ограниченной реактивной тяги с большим количеством пассивных и активных участков траектории.

Механика твердого тела, № 4, с. 109-128 (2019) | Рубрики: 17 18

Черенкова Е.С.

 

Черенкова Е.С., Храмцов И.В., Кустов О.Ю. «О применении в аэроакустических исследованиях сопел, изготовленных по аддитивной технологии» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 337-341 (2018)

Спроектированы и изготовлены конические сопла с выходной частью диаметром 30, 40 и 50 мм, созданные по аддитивной технологии методом экструдирования нити из ABS-пластика. В акустической заглушенной камере проведены измерения шума одноконтурной холодной воздушной струи для всех сопел при скоростях струи в диапазоне 0,3–0,7 чисел Маха. Полученные спектральные плотности и суммарные уровни звукового давления показывают, что сопла, созданные по аддитивной технологии, могут успешно применяться в аэроакустических исследованиях, заменяя более дорогие в изготовлении сопла из металла.

Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 337-341 (2018) | Рубрика: 08.11

Храмцов И.В., Черенкова Е.С., Ершов В.В., Кустов О.Ю. «О направленности излучения шума струи, полученной разными методами измерений» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 55-56 (2019)

Идентификация источников шума является актуальной задачей аэроакустики, решение которой позволяет продвинуться в развитии методов снижения шума современного самолета. Одними из наиболее эффективных методов анализа источников шума являются метод азимутальной декомпозиции (МАД) и бимформинг. Данные методы могут быть отработаны на модельной турбулентной струе. Исследование проводилось в акустической заглушенной камере Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) на струйной установке. Для подачи воздуха в струйной установке используются два последовательно соединенных вентилятора, мощностью 45 кВт каждый. Данный способ позволяет подавать непрерывно воздух в течении длительного времени при практически максимальном расходе, а также имеет минимальное время подготовки к испытаниям. Для снижения собственного шума вентиляторов предусмотрена система глушителей. Для измерения средних параметров скорости модельной струи использовалась трубка Пито–Прандтля. Для реализации МАД при исследовании шума струи в Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа создана микрофонная решетка, адаптированная под особенности струйной установки: ось решетки расположена на высоте 2.5 м (где находится ось сопла струйной установки); радиус решетки равен 0.85 м (для сравнения результатов с подобной установкой в ЦАГИ). С помощью созданной микрофонной решетки проведены измерения шума струи на разных расстояниях от среза сопла и получена информация о направленности азимутальных мод в турбулентной струе. Для получения дополнительной информации о положении источника, создаваемого струйной установкой ПНИПУ, применялся метод локализации источника шума на основе плоского бимформинга. Измерения выполнялись 9-лучевой 54-микрофонной решеткой Bruel & Kjaer. Полученные результаты направленностей мод были нормированы на суммарный уровень шума. Выявлено, что независимо от скорости струи, диаметра сопла и вида сопла (коническое или шевронное) в частотном диапазоне 600–1600 Гц соотношение между амплитудными коэффициентами азимутальных мод и суммарным уровнем шума модельной струи остается постоянным. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 55-56 (2019) | Рубрика: 04.11

Черепнев А.А.

 

Колтаков С.А., Черепнев А.А. «Аппаратно-программный комплекс цифровой обработки гидроакустических сигналов» Вопросы радиоэлектроники, № 5, с. 60-63 (2019)

Рассмотрены аппаратно – программный комплекс (АПК) на базе отладочного стенда, его состав, модули и выполняемые операции. Описан способ синтезирования выходного сигнала, предложены формула и таблица параметров для его расчета. Показаны сигналы и спектры на входе и выходе разработанного АПК. Приведены полученные параметры быстродействия АПК на базе сигнального процессора с процессором общего назначения и двух вариантов с процессорами общего назначения. Предлагаемый вариант АПК в 2–3 раза выигрывает в быстродействии по сравнению с вариантом на базе процессора общего назначения фирмы Intel. Это достигнуто благодаря применению современных методов и средств программирования, модулей цифровой обработки сигналов, а также оптимизации исполняемого кода. Даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию предлагаемого комплекса, что возможно благодаря использованию современных ПЛИС и высокоскоростного интерфейса.

Вопросы радиоэлектроники, № 5, с. 60-63 (2019) | Рубрика: 07.21

Чернова А.А.

 

Афанасьев А.А., Чернова А.А. «О решении задачи Римана, описывающей закачку нагретого раствора соли в водонасыщенный пласт» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 72-81 (2019)

Решена автомодельная задача о распаде произвольного разрыва применительно к процессам неизотермической фильтрации соленой жидкости. Учитывается возможность выпадения в пористой среде осадка в виде твердой фазы соли и сопутствующее снижение проницаемости. В предположении несжимаемой среды и пренебрежении теплопроводностью предложен геометрический метод решения задачи на плоскости. Показано, что решение необходимо строить только из сильных разрывов и областей однородного распределения параметров, а центрированные волны Римана невозможны. Исследованы возможные типы решений задачи. Продемонстрировано, что при высокой температуре закачиваемого раствора соли в пласт распространяются три сильных разрыва, из которых только на внутреннем рвется температура.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 72-81 (2019) | Рубрика: 09.08

Чернышев Б.В.

 

Смирнов В.М., Юшкова О.В., Марчук В.Н., Дутышев И.Н., Чернышев Б.В., Лаптев М.А. «Исследование поверхности и строения грунта Луны многоцелевым радиофизическим комплексом РЛК-Л в проекте "Луна-Ресурс"» Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн. Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам радиофизики и дистанционного зондирования сред, проводимой в рамках VII Всероссийских Армандовских чтений, Муром, 27–29 июня 2017 г., с. 124-128 (2017)

Подповерхностное зондирование лунного грунта и определение электрофизических характеристик лунного грунта методами радиолокационного зондирования в локальном и региональном масштабах.

Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн. Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам радиофизики и дистанционного зондирования сред, проводимой в рамках VII Всероссийских Армандовских чтений, Муром, 27–29 июня 2017 г., с. 124-128 (2017) | Рубрика: 18

Чернышев С.А.

 

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Исследование влияния вязкости на устойчивость цилиндра в циркуляционном ограниченном потоке» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 189 (2019)

Работа посвящена исследованию влияния вязкости на устойчивость цилиндра в циркуляционном потоке. В невязком приближении при наличии неоднородной завихренности в стационарном течении возникает сдвиговая неустойчивость. Среднее течение в области между цилиндрами порождается вращением внутреннего цилиндра. Задача об устойчивости данной системы решалась Капицей П.Л. в связи с проблемой устойчивости быстро вращающихся роторов. В этой работе оценивалась сила, действующая со стороны жидкости на внутренний цилиндр. В нашей работе она была вычислена в приближении больших чисел Рейнольдса и проведен анализ устойчивости. Проведено сравнение инкрементов Майлсовской неустойчивости и неустойчивости связанной с вязкостью жидкости. Выявлены области параметров системы в которых доминирует одна из неустойчивостей.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 189 (2019) | Рубрика: 08.15

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Использование методов лагранжевой механики для описания динамики возмущений сжимаемого идеального газа» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 187-188 (2019)

В работе Копьев В.Ф, Чернышев С.А. Методы лагранжевой и гамильтоновой механики в задачах аэроакустики. Акустический журнал. 2018. Т.64. № 6. С. 692-703 было предложено описание динамики возмущении несжимаемой идеальной жидкости в рамках лагранжева формализма с полем смещения в качестве обобщенной координаты. В работе проводится обобщение этого подхода на случай сжимаемого газа.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 187-188 (2019) | Рубрика: 04.01

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А., Остриков Н.Н., Денисов С.Л. «Исследование экранирования шума турбулентной струи на основе адаптированной корреляционной теории» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 67-68 (2019)

Настоящая работа является этапом в разработке модели источников шума струи, позволяющей проводить быстрые и эффективные оценки характеристик акустического излучения турбулентных струй в ходе работ по снижению шума. Корреляционная модель источников звука была разработана применительно к звуковому полю турбулентной дозвуковой струи и валидирована на основе экспериментальных данных, полученных методом азимутального разложения шума струи. Преимуществом этой модели является то, что она позволяет предсказывать не только спектральную плотность шума, но и фазовые характеристики звукового поля, что необходимо для оценки шума взаимодействия струи с элементами летательного аппарата. В работе проводится развитие корреляционной теории источников звука для случая, когда вблизи струи находится экранирующая поверхность. Моделируется ближнее акустическое поле струи при наличии экранирующей поверхности с целью ее дальнейшей валидации и последующего применения к задаче оценки эффективности экранирования шума струи элементами планера. Результаты данной работы дополняют методы и подходы, использовавшиеся при расчете эффективности шума, излучаемого волнами неустойчивости. Расчет эффекгивности экранирования шума струи был выполнен с помощью Геометрической Теории Дифракции (ГТД), основные положения которой применительно к расчету экранирования шума некомпактных источников разработаны в[Ostrikov N.N., Denisov S.L. Airframe Shielding of Noncompact Aviation Noise Sources: Theory and Experiment // AIAA Paper 2015 – 2691, June 2015]. Экспериментальная валидация метода ГТД, выполненная с помощью метода последовательностей максимальной длины в работе[Денисов С.Л., Корольков А.И. Исследование экранирования шума с помощью метода последовательностей максимальной длины в приложении к задачам авиационной акустики // Акустический журнал 2017. Т. 63. № 4. С. 1-17], продемонстрировала не только высокую точность расчета звукового ноля в зоне геометрической тени, но и показала применимость ГТД к исследованию дифракции звука, излучаемого некомпактными источниками, на плоских прямоугольных и полигональных экранах.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 67-68 (2019) | Рубрика: 10.08

Копьев В.Ф., Чернышев С.А. «Модель мелкомасштабных источников звука в турбулентной дозвуковой струе» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 185-186 (2019)

Разнообразие моделей источников шума струи, используемых в настоящее время в аэроакустике, свидетельствует о том, что механизм генерации шума в турбулентных струях не ясен до сих пор. Не существует общепринятого ответа на вопрос о том, какая составляющая турбулентности несет ответственность за излучение шума струйных течений. Имеющиеся экспериментальные данные по акустике струй и численные расчеты турбулентных течений являются необходимой базой, но сами по себе не могут дать понимание процессов шумообразования. С этой точки зрения важную роль играет создание низкоуровневых моделей, которые обладают меньшей точностью, но которые позволяют выделить важнейшие факторы, ответственные за излучение звука турбулентностью. В настоящей работе анализ акустического излучения струи опирается на концепцию локального механизма генерации шума квадрупольными источниками. Используемый подход находится в рамках корреляционных теорий источников звука, в котором распространение возмущений описывается детерминированным оператором, а генерация возмущений описывается случайным полем с некоторой эмпирической пространственно-временной корреляционной функцией. Различие используемых в настоящее время корреляционных моделей связано с тем, какие процессы отнесены к генерации возмущений, а какие к их распространению. В настоящей работе выбран оператор распространения, который включает в себя не только звуковые волны в свободном пространстве (аналогия Лайтхилла) и рефракцию акустических возмущений на среднем течении струи (аналогия Голдстейна), но также конвекцию турбулентных возмущений и потерю ими корреляции (концепция синтетической турбулентности Эверта). Включение в оператор распространения максимального числа процессов позволяет минимизировать неопределенность, связанную с эмпирическим моделированием характеристик случайного поля источников и свести эти источники к локальным процессам, имеющим малый пространственный масштаб. Этот подход в совокупности с выбором квадрупольного типа источников позволяет построить простую и эффективную корреляционную модель, позволяющую предсказывать не только мощность звукового излучения струи, но и фазовые характеристики акустического поля. Проводится сравнение модели с акустическими измерениями азимутальных гармоник шума турбулентной струи. Поскольку эти данные содержат ряд характерных особенностей, то они являются хорошей проверкой для разрабатываемых моделей. Для сравнения с экспериментом выбрана низкочастотная часть спектра, поскольку здесь требуется минимальное количество подгоночных параметров. Сравнение показывает хорошее согласие модели с данными измерений трех первых азимутальных гармоник шума струи в дальнем поле в широком диапазоне скоростей струи от 120 до 280 м/с.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 185-186 (2019) | Рубрики: 04.11 08.11

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Акиньшин Р.В. «О возникновении неустойчивости при слиянии собственных частот колебаний вихревого кольца» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 190-191 (2019)

Изучение динамики вихревого кольца представляет большой интерес, гак как вихревое кольцо позволяет исследовать механизмы образования шума в турбулентных течениях. Этот объект легко может быть создан в опыте для экспериментального исследования и допускает теоретическое описание как стационарных, так и колебательных режимов. В то же время теоретическое изучение динамики вихревого кольца проводилось лишь в приближении тонкого вихревого кольца. Параметр тонкости вихревого кольца определяют, как отношение характерного радиуса сечения ядра вихревого кольца к радиусу вихревого кольца. Из всевозможных течений выделяется движение изохронного вихревого кольца, для которого период обращения жидких частиц внутри ядра вихревого кольца постоянен. Для такого вихревого кольца отсутствуют возмущения непрерывного спектра, что существенно облегчает проведение аналитических расчетов. В этой задаче применяется подход, основанный на использовании поля смещения как основной функции. Для исследования малых колебаний вихревого кольца этот подход использовался в работе, где впервые были правильно описаны бочкообразные моды вихревого кольца, а затем другие колебания. Главной целью данной работы является исследование устойчивости длинноволновых (длина волны порядка размера всего кольца) колебаний тонкого вихревого кольца в идеальной жидкости, в области частот вблизи точки слияния собственных частот бесселевских и изолированных колебаний. Для этого последовательно решались четыре задачи. Первая задача – нахождение стационарного течения тонкого изохронного вихревого кольца в идеальной жидкости. Вторая задача – определение базисных деформаций, представляющих собой отклик вихря на колебания его границы заданной формы и частоты. Третья задача – определение скорости смещения границы вихря при заданной деформации области завихренности. Четвертая задача – решение системы алгебраических линейных уравнений для определения частот собственных колебаний. В результате было получено дисперсионное соотношение для определения собственных частот колебаний в более высоком приближении, чем в предшествующих работах обнаружена новая неустойчивость вихревого кольца, которая реализуется в области длинноволновых колебаний.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 190-191 (2019) | Рубрика: 04.11

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Юдин М.А. «Исследование процесса интенсификации завихренности в течении со сдвиговой неустойчивостью» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 207-208 (2019)

Проблема неустойчивости вихревых течений тесно связана с вопросами турбулизации вихревых течений и излучении ими звука. В работе исследуется сдвиговая неустойчивость, которая связана с передачей энергии из критического слоя к колебаниям системы. Такой тип неустойчивости возникает в сложных течениях с криволинейными вихревыми нитями, в частности в вихревом кольце. Исследование этого типа неустойчивости в вихревом кольце сопряжено с большими математическими трудностями в связи со сложностью исследуемого объекта. В работе рассматривается простейшая двумерная система, состоящая из незакрепленного цилиндра, циркуляционного потока невязкой несжимаемой жидкости и цилиндра, ограничивающего область течения. При собственных колебаниях возмущение в жидкости имеет особенность вблизи критического слоя, области в которой фазовая скорость возмущений близка с собственной частотой системы. Для потенциального среднего течения данная особенность возникает только для поля смещения. При наличии профиля завихренности данная особенность возникает и для возмущений завихренности. Для исследования возникновения особенности из гладких начальных условий была решена задача Коши. В начальный момент времени возмущения отсутствуют: внутренний цилиндр расположен коаксиально внешней границы и ему придается некоторая скорость. Показано, что в районе критического слоя происходит линейный по времени рост возмущений.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 207-208 (2019) | Рубрика: 04.11

Честных А.О.

 

Любимов Д.А., Честных А.О. «Анализ RANS/ILES методом влияния угла атаки и дросселирования на уровень и спектральные свойства пульсаций давления в высокоскоростном воздухозаборнике» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 282-283 (2019)

С помощью модифицированного RANS/ILES метода исследовано влияние угла атаки а набегающего потока на уровни и спектры пульсаций давления в изоляторе высокоскоростного воздухозаборника при разном дросселировании, которое достигалось изменением высоты дроссельной вставки на выходе из изолятора в пределах 0–0.4 высоты канала изолятора.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 282-283 (2019) | Рубрика: 10.06

Четверушкин Б.Н.

 

Балашов В.А., Савенков Е.Б., Четверушкин Б.Н. «Вычислительные технологии программного комплекса DiMP-Hydro для моделирования микротечений» Математическое моделирование, 31, № 7, с. 21-44 (2019)

Настоящая работа посвящена описанию программного комплекса DiMP-Hydro, разрабатываемого в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Его назначение состоит в моделировании микротечений однофазных и двухфазных вязких сжимаемых жидкостей с различной реологией в пространственных областях, геометрия которых имеет воксельное представление. Такие геометрические модели являются актуальными ввиду развития и широкого применения методов компьютерной микротомографии. Одной из основных областей приложения данного программного комплекса является расчет микротечений в поровых пространствах образцов горных пород для определения их макроскопических свойств (например, коэффициентов абсолютной проницаемости) и особенностей процессов вытеснения на микроуровне, что составляет одну из задач технологии «цифровой керн». Приведено описание используемых математических моделей, численных алгоритмов и непосредственно программного комплекса. Для описания динамики жидкости используются уравнения Навье–Стокса (в однофазном случае) и Навье–Стокса–Кана–Хилларда (в двухфазном случае), регуляризованные согласно квазигидродинамическому подходу, который является физически обоснованным и позволяет применять сравнительно простые в реализации явные устойчивые численные алгоритмы. Программный комплекс является параллельным и ориентирован на использование высокопроизводительных вычислительных систем. Представлены результаты применения DiMPHydro для моделирования микротечений жидкости (в том числе двухфазной) и газа (в том числе умеренно-разреженного) в поровом пространстве образцов горных пород.

Математическое моделирование, 31, № 7, с. 21-44 (2019) | Рубрика: 12.06

Чешев М.Е.

 

Чешев М.Е., Имашев С.А. «Методика определения направленности сигналов геоакустической активности на примере имитационных событий» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 18, № 12, с. 184-188 (2018)

Представлены результаты анализа серии имитационных событий, зарегистрированные геоакустическим датчиком А1638 на территории Научной Станции РАН. На основе данных горизонтальных каналов (X, Y) были построены распределения направлений прихода геоакустической волны в виде круговых гистограмм. Все серии показали преимущественное направление, совпадающее с расположением пунктов генерации сигнала относительно пункта приема. Некоторый разброс углов вокруг преимущественного направления обусловливался перепадом высот между исходной точкой генерации сигнала и геофона, неоднородностью объема коренной породы, а также эффектом за счет реверберации. Предложенная методика обработки данных геофона может быть использована для определения преимущественных направлений прихода акустических откликов во время проведения электромагнитных зондирований земной коры с помощью электроразведочной генераторной установки (ЭРГУ-600-2).

Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 18, № 12, с. 184-188 (2018) | Рубрика: 09.09

Чжоу Ж.

 

Петухов В.Г., Чжоу Ж. «Расчет возмущенной импульсной траектории перелета между околоземной и окололунной орбитами методом продолжения по параметру» Вестник Московского авиационного института, 26, № 2, http://vestnikmai.ru/publications.php?ID=104887 (2019)

Предлагается новый метод решения задачи расчета возмущенной двухимпульсной траектории перелета за заданное время между круговыми околоземной и окололунной орбитами заданной высоты и наклонения. На всех участках траектории учитываются ускорения сил притяжения Земли, Луны и Солнца как точечных масс и ускорение от второй зональной гармоники геопотенциала. Расчет траектории перелета сводится к решению двухточечной краевой задачи для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Разработанный метод основан на методе продолжения и не требует начального приближения для решения краевой задачи.

Вестник Московского авиационного института, 26, № 2, http://vestnikmai.ru/publications.php?ID=104887 (2019) | Рубрика: 18

Чистяков А.Е.

 

Сухинов А.И., Чистяков А.Е., Проценко Е.А., Сидорякина В.В., Проценко С.В. «Метод учета заполненности ячеек для решения задач гидродинамики со сложной геометрией расчетной области» Математическое моделирование, 31, № 8, с. 79-100 (2019)

Рассматривается развитие и применение метода учета заполненности прямоугольных ячеек материальной средой, в частности, жидкостью для повышения гладкости и точности конечноразностного решения задач гидродинамики со сложной формой граничной поверхности. Для исследования возможностей предлагаемого метода рассмотрены две задачи вычислительной гидродинамики – пространственно-двумерного течения вязкой жидкости между двумя соосными полуцилиндрами и пространственно-трехмерная задача волновой гидродинамики – распространения волны в прибрежной зоне и ее выхода на сушу. Для решения поставленных задач используются прямоугольные сетки, учитывающие заполненность ячеек. Аппроксимация задач по времени выполнена на основе схем расщепления по физическим процессам, а по пространственным переменным – на основе интегро-интерполяционного метода с учетом заполненности ячеек и без ее учета. Для оценки точности численного решения первой задачи в качестве эталона используется аналитическое решение, описывающее течение Куэтта–Тейлора. Моделирование производилось на последовательности сгущающихся расчетных сеток размерами: 11×21, 21×41, 41×81 и 81×161 узлов в случае применения метода и без его использования. В случае непосредственного использования прямоугольных сеток (ступенчатой аппроксимации границ) относительная погрешность расчетов достигает 70%; при тех же условиях использование предлагаемого метода позволяет уменьшить погрешность до 6%. Показано, что дробление прямоугольной сетки в 2–8 раз по каждому из пространственных направлений не приводит к такому же повышению точности, которой обладают численные решения, полученные с учетом заполненности ячеек.

Математическое моделирование, 31, № 8, с. 79-100 (2019) | Рубрика: 07.04

Чугайнова А.П.

 

Куликовский А.Г., Ильичев А.Т., Чугайнова А.П., Шаргатов В.А. «О спонтанно излучающих ударных волнах» Доклады академии наук, 487, № 1, с. 28-31 (2019)

Построено решение, представляющее структуру спонтанно излучающей ударной волны, и исследована её устойчивость в линейном приближении. Найдены линейные волны возмущений, которые могут распространяться по структуре, и волны, излучающиеся в область течения за структурой, т.е. волны, соответствующие спонтанному излучению возмущений ударной волной, рассматриваемой как поверхность разрыва.

Доклады академии наук, 487, № 1, с. 28-31 (2019) | Рубрика: 08.10

Чунчузов И.П.

 

Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Попов О.Е., Перепелкин В.Г., Голикова Е.В., Буш Г.А., Репина И.А., Цыбульская Н.Д., Горчаков Г.И. «Внутренние гравитационные и инфразвуковые волны во время урагана в Москве 29 мая 2017 г .» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55, № 2, с. 32-40 (2019)

Приведены данные регистрации внутренних гравитационных волн (ВГВ) и инфразвуковых волн, образовавшихся при прохождении через Москву теплого и холодного фронтов, связанных с атмосферным штормом 29 мая 2017 г. Регистрация волн проводилась на сети 4 микробарографов ИФА–МГУ–Мосрентген–ЗНС, размещенных в Москве и Московской области, и сравнивалась с данными измерений параметров инфразвуковых волн в г. Дубне на станции IS43. Исследуются изменения характеристик ВГВ и инфразвуковых волн (когерентности, азимуты и фазовые скорости распространения, характерные периоды и частотные спектры) с течением времени при прохождении теплого и холодного фронтов. Исследуется также переход от гравитационной к акустической дисперсионной ветви акустико-гравитационных волн с ростом частоты и временная модуляция фазовой скорости инфразвуковых волн, вызванная ВГВ. Приведены данные измерений концентраций аэрозоля PM10 и концентрации газа NO2 в разных пунктах г. Москвы в процессе приближения атмосферного шторма. Исследуется возможность обнаружения волновых предвестников атмосферных штормов одновременно в вариациях атмосферного давления, скорости ветра и концентрациях примесей.

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55, № 2, с. 32-40 (2019) | Рубрика: 08.02

Чупин В.А.

 

Чупин В.А., Долгих Г.И., Гусев Е.С. «Регистрация инфразвуковых возмущений тайфунов лазерными деформографами» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 12, № 1, с. 117-127 (2019)

Приводится описание натурных наблюдений мощных инфразвуковых возмущений в диапазоне «голоса моря» (7–9 Гц), вызванных прохождением тропических циклонов (тайфунов) в юго-восточном районе Дальневосточного федерального округа России и акватории Японского моря. Регистрация каждого события выполняется с помощью лазерно-интерференционного измерительного комплекса, стационарно расположенного на юге Приморского края. Проанализированы динамические спектрограммы наблюдаемых событий и прослежена их связь с метеорологическими явлениями, такими как ветер и морские волны. При использовании спутниковых данных найдена взаимосвязь распределения области влияния тайфунов в регионе с наблюдаемым инфразвуковым возбуждением. Сделаны выводы о взаимосвязи проявления микросейсм «голоса моря» с возникновением первичных и вторичных микросейсм, а также хорошей корреляции между исчезновением микросейсм «голоса моря» и соответствующим прекращением первичных микросейсм. Установлено отсутствие зависимости уровня сигнала от скорости ветра в области расположения измерительного полигона.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 12, № 1, с. 117-127 (2019) | Рубрика: 08.02

Чхартишвили А.Г.

 

Козицин И.В., Чхартишвили А.Г., Марченко А.М., Норкин Д.О., Осипов С.Д., Утешев И.А., Гойко В.Л., Палкин Р.В., Мягков М.Г. «Моделирование политических взглядов российских пользователей социальной сети ВКонтакте» Математическое моделирование, 31, № 8, с. 3-20 (2019)

Предложены две модели машинного обучения для автоматического определения политических взглядов российских пользователей ВКонтакте, в основе которых лежит микроподход к анализу данных ВКонтакте. Результаты приложены к различным научным и прикладным сферам. Одна из них – мониторинг общественного мнения: в результате апробации на выборке, состоящей из 22 миллионов цифровых отпечатков аккаунтов совершеннолетних пользователей, были построены две оценки распределения симпатий соответствующих пользователей в преддверии выборов Президента РФ 2018 года. При использовании этих оценок для построения ретроспективного прогноза результатов выборов средние абсолютные ошибки составили 12 и 19.4% соответственно, причем в первом случае были верно расставлены три первых места. Кроме того, представлен подход к калибровке параметров математических моделей динамики мнений, а именно, величин, отвечающих за сами мнения пользователей. В основе данного подхода лежат оценки, генерируемые построенными алгоритмами.

Математическое моделирование, 31, № 8, с. 3-20 (2019) | Рубрика: 17