| Главная |
CИБИРСКИЙ ЖУРНАЛ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ
2023, том 26, № 2 (94)СОДЕРЖАНИЕ
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.201
УДК 519.6Апостол Ю. С., Вожаков И. С.
Численное моделирование турбулентного газового потока над волнистой поверхностьюС помощью пакета OpenFoam проведено численное исследование турбулентного потока над волнистой поверхностью при различных значениях амплитуды и длины волны возмущения стенки канала. Для описания турбулентных характеристик использованы модели RANS и LES. Число Рейнольдса в потоке составляло 20000. Получены средние профили скоростей и касательных напряжений на стенке канала. Рассчитаны значения амплитуды и сдвига фаз для возмущений касательного напряжения при различных геометрических параметрах канала. Проведено сравнение с теоретической моделью и экспериментальными результатами.
Ключевые слова: численное моделирование, турбулентность, RANS и LES модели, волнистая стенка, касательные напряжения.
С. 5-13.Апостол Ю. С.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: y.apostol@g.nsu.ru
Вожаков И. С.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: vozhakov@gmail.com
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.202
УДК 536.24Барсуков А. В., Терехов В. В., Терехов В. И.
Численное исследование структуры турбулентного течения и теплообмена в плоском канале с гексагональными сотами различной глубиныПредставлены результаты численного расчёта методом RANS отрывного течения в плоском канале при наличии сотовой поверхности. Расчёт выполнен при числах Рейнольдса ($14\,000\leqslant\Ree \leqslant28\,000$), определённых по среднемассовой скорости и высоте канала.
Получено распределение локального числа Нуссельта при различных числах Рейнольдса и глубине сот. Показано, что распределение числа Нуссельта на поверхности сильно неравномерное, в частности, максимальная величина теплоотдачи наблюдается вблизи верхней грани рёбер, в окрестности которой наблюдается наибольший градиент скорости.Ключевые слова: интенсификация теплообмена, турбулентный поток, численное моделирование, гексагональные ячейки.
С. 14-24.Барсуков А. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: andreybarsukov96@gmail.com
Терехов В. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: vt@itp.nsc.ru
Терехов В. И.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: terekhov@itp.nsc.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.203
УДК 628.35Бобылева Т. Н., Шамаев А. С., Янцен О. В.
Математическая модель фильтра для водоочистки с использованием биопленокПредложена математическая модель очистки сточных вод в фильтрах на основе использования биопленки, в которой микроорганизмы разрушают вредные примеси, содержащиеся в воде. Фильтр содержит большое количество элементов загрузки. Приведена система уравнений в частных производных с граничными условиями для одного элемента загрузки, представляющего собой цилиндрический стержень, поверхность которого покрыта биологически активной плёнкой. Эта система содержит параболическое уравнение в трёхмерной области и гиперболическое уравнение на части поверхности этой области, связанные друг с другом с помощью граничного условия и потенциала в гиперболическом уравнении. Проводится асимптотический анализ этой системы, позволяющий свести данную модель к решению обыкновенного дифференциального уравнения. Используется математический метод построения асимптотики в так называемых тонких областях. Даётся математическое обоснование предлагаемого метода. Метод представляет собой упрощение сложной комбинированной модели, основанной на законах гидродинамики и диффузии. На этой основе предлагается модель работы всего устройства очистки сточных вод, содержащего большое количество (миллионы) таких элементов.
Ключевые слова: водоочистка, биологически активный слой, асимптотический анализ решений в тонкой области, математическая модель очистки загрязнений, система дифференциальных уравнений смешанного типа.
С. 25-36.Бобылева Т. Н.
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Ярославское шоссе, 26, г. Москва 129337, Россия,
E-mail: tatyana2211@outlook.com
Шамаев А. С.
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского,
просп. Вернадского, 101-1, г. Москва 119526, Россия,
E-mail: sham@rambler.ru
Янцен О. В.
Научно-технический центр, ООО «ВТ Эксперт»,
ул. Саморы Машела, 2а, г. Москва 117198, Россия,
Российский государственный геологоразведочный университет им. С. Орджоникидзе,
ул. Миклухо-Маклая, 23, г. Москва 117485, Россия,
E-mail: yantsenov@bk.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.204
УДК 539.376Бойко С. В., Ларичкин А. Ю.
Обратная задача чистого изгиба балки в условиях ползучестиПредложен алгоритм для решения обратной задачи формообразования элементов конструкций в условиях ползучести с применением метода оптимизации Нелдера — Мида.
В рассмотренном методе исходная задача (поиск усилий, которые необходимо приложить, чтобы получить требуемую кривизну детали) сводится к последовательному решению вспомогательных прямых задач моделирования напряжённо-деформированного состояния чистого изгиба балок прямоугольного сечения. Модель, учитывающая различие свойств материала на растяжение и сжатие, наличие накопленных повреждений в материале в процессе ползучести, была проверена численными методами и внедрена в конечно-элементный пакет MSC.Marc.Ключевые слова: прямоугольная балка, обратная задача, изгиб, ползучесть, разрушение, параметр поврежденности, разносопротивляемость.
С. 37-52.Бойко С. В.
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 15, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: boykosv.hydro@gmail.com
Ларичкин А. Ю.
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 15, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: larichking@gmail.com
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.205
УДК 681.786.4Двойнишников С. В., Куликов Д. В., Меледин В. Г., Рахманов В. В.
Алгоритм расшифровки фазовых изображений для измерения трёхмерной геометрии динамичных объектовПредложен алгоритм расшифровки фазовых изображений, обладающий алгоритмической сложностью О(NlogN). Метод основан на итерационном поиске минимального отклонения модельной функции от результатов измерения. Применение алгоритма интервального поиска позволило существенно снизить вычислительную сложность алгоритма. Погрешность предложенного метода сравнима с погрешностью метода расшифровки фазовых изображений на основе аналитического решения системы уравнений, описывающих интенсивность на фазовых изображениях.
Ключевые слова: расшифровка фазовых изображений, трёхмерная геометрия, быстрый алгоритм.
С. 53-59.Двойнишников С. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: dv.s@mail.ru
Куликов Д. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: t913@yandex.ru
Меледин В. Г.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: meledin@itp.nsc.ru
Рахманов В. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: rahmanov@inbox.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.206
УДК 517.953:517.958:624.27Дурдиев У. Д., Бозоров З. Р.
Нелокальная обратная задача по определению неизвестного коэффициента в уравнении колебания балкиПроведено исследование прямой задачи для колебания однородной балки конечной длины с нелокальными по времени условиями. Получены необходимое и достаточное условия существования решения прямой задачи. Изучается обратная задача по определению коэффициента, зависящего от времени при младшей производной. С помощью собственных чисел и собственных функций задача сводится к системе интегральных уравнений. С помощью принципа Банаха показаны существование и единственность решения обратных задач.
Ключевые слова: обратная задача, нелокальные условия, колебания балки, условие переопределения, собственные функции, существование, единственность.
С. 60-73.Дурдиев У. Д.
Бухарский государственный университет,
ул. М. Икбол, 11, г. Бухара 200117, Узбекистан,
Бухарское отделение института математики им. В. И. Романовского,
ул. М. Икбол, 11, г. Бухара 200117, Узбекистан,
E-mail: umidjan93@mail.ru, u.d.durdiev@buxdu.uz
Бозоров З. Р.
Бухарское отделение института математики им. В. И. Романовского,
ул. М. Икбол, 11, г. Бухара 200117, Узбекистан,
E-mail: zavqiddinbozorov2011@mail.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.207
УДК 532.542.1Иващенко В. А., Лобанов П. Д., Яворский Н. И., Токарев М. П., Мулляджанов Р. И.
Прямое численное моделирование периферийной и внутренней конфигураций модельной сборки твэловВ связи с активным развитием атомной энергетики в мире и в России все большее внимание уделяется вопросам энергоэффективности и безопасности ядерных реакторов. Несмотря на тот факт, что большинство работающих на сегодняшний день реакторов уже очень хорошо изучены, ряд гидродинамических вопросов, связанных с течением теплоносителя вдоль тепловыделяющих элементов, все ещё остаются открытыми. В частности, в данной работе рассматривается эквивалентность течения в периферийной и внутренних областях тепловыделяющей сборки.
Ключевые слова: прямое численное моделирование, гидродинамика, тепловыделяющая сборка.
С. 74-80.Иващенко В. А.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: ivashchenko@itp.nsc.ru
Лобанов П. Д.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия;
Яворский Н. И.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия;
Токарев М. П.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия;
Мулляджанов Р. И.
Институт теплофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.208
УДК 532.663:536.658Огородников И. А.
Неупругое столкновение резонансных солитонов в пузырьковой средеИсследуется столкновение резонансных солитонов большой амплитуды в жидкости с пузырьками газа при встречном движении. Взаимодействие имеет неупругий характер. Амплитуда состояния при полном слиянии двух резонансных солитонов в три раза превышает их начальные амплитуды. При взаимодействии излучаются два интенсивных звуковых предвестника. После выхода солитонов из области взаимодействия в ней возникает ограниченная в пространстве долго живущая зона связанных пульсаций пузырьков. Эти процессы уменьшают энергию резонансных солитонов, и они не восстанавливаются до исходного состояния.
Ключевые слова: жидкость с пузырьками, резонансные солитоны большой амплитуды, неупругое взаимодействие, излучение звуковых предвестников.
С. 81-93.Огородников И. А.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия.
E-mail: igoro47@yandex.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.209
УДК 519.24:51--76Перцев Н. В., Топчий В. А., Логинов К. К.
Стохастическое моделирование локальных по времени и местоположению контактов индивидуумов в эпидемическом процессеПредставлена непрерывно-дискретная стохастическая модель, описывающая динамику численности восприимчивых и заразных индивидуумов, посещающих некоторый объект. Индивидуумы поступают на объект как по отдельности, так и в составе
групп индивидуумов, объединённых по некоторым признакам. Длительности пребывания индивидуумов на территории объекта задаются с помощью распределений, отличных от экспоненциального. Индивидуумы, поступившие на объект в составе некоторой группы, покидают объект в составе этой же группы. Заразные индивидуумы распространяют вирусные частицы, содержащиеся в выделяемой ими воздушно-капельной смеси. Некоторое количество воздушно-капельной смеси, содержащей вирусные частицы, оседает на поверхности различных предметов в общедоступных для индивидуумов местах объекта. Площадь заражённой поверхности (поверхности, содержащей осевшую воздушно-капельную смесь с вирусными частицами) описывается с помощью линейного дифференциального уравнения со скачкообразно меняющейся правой частью и разрывными начальными данными. Контакты восприимчивых индивидуумов с заразными индивидуумами и с заражённой поверхностью могут приводить к их инфицированию. Приведена теоретико-вероятностная формализация модели и описан алгоритм численного моделирования динамики компонент построенного случайного процесса с помощью метода Монте-Карло. Представлены результаты численного исследования математических ожиданий случайных величин, описывающих число контактов восприимчивых индивидуумов с заразными индивидуумами и с заражённой поверхностью в расчёте на одного восприимчивого индивидуума за фиксированный промежуток времени.Ключевые слова: случайный процесс, дифференциальное уравнение с разрывной правой частью, метод Монте-Карло, вычислительный эксперимент, эпидемиология.
С. 94-112.Перцев Н. В.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: homlab@ya.ru
Топчий В. А.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: topchij@gmail.com
Логинов К. К.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: kloginov85@mail.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.210
УДК 517.956Романов В. Г., Бугуева Т. В.
Задача об определении коэффициента при степенной градиентной нелинейности в полулинейном волновом уравненииРассматривается одномерная обратная задача определения коэффициента при степенной градиентной нелинейности в полулинейном волновом уравнении. Доказаны теоремы существования и единственности решения прямой задачи. Для обратной задачи установлена теорема о локальном существовании её решения и найдена оценка устойчивости решения.
Ключевые слова: полулинейное волновое уравнение, прямая задача, обратная задача, степенная градиентная нелинейность, существование, устойчивость, единственность.
С. 113-129.Романов В. Г.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: romanov@math.nsc.ru
Бугуева Т. В.
Институт математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
просп. Акад. Коптюга, 4, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: bugueva@math.nsc.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.211
УДК 532.5:519.6Солнышкина О. А., Фаткуллина Н. Б., Булатова А. З.
Трёхмерное моделирование однофазных и многофазных течений в микроканалах с неровностямиДля прогнозирования поведения пластовых жидкостей в пористой среде и их исследования на макроуровне необходимо детальное изучение гидродинамических потоков в пористой среде в микромасштабе на уровне отдельных поровых пространств, принимая во внимание их структурные особенности. В рамках данной работы рассматривается периодическое течение вязкой несжимаемой жидкости и дисперсной системы в плоском канале прямоугольного сечения с неровными стенками при постоянном перепаде давления. С использованием эффективного численного подхода на основе трёхмерного метода граничных элементов, ускоренного быстрым методом мультиполей на гетерогенных вычислительных архитектурах, выполнены исследования влияния неровностей различного размера и формы на стенках микроканалов на гидродинамические потоки при течении вязкой жидкости и на динамику капель эмульсии в капиллярной микромодели пористой среды. Результаты работы могут быть полезны также при конструировании микрофлюидных устройств.
Ключевые слова: вычислительная гидродинамика, течение Стокса, неровные микроканалы, дисперсные системы, метод граничных элементов, быстрый метод мультиполей, графические процессоры.
С. 130-141.Солнышкина О. А.
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия,
E-mail: olgasolnyshkina@gmail.com
Фаткуллина Н. Б.
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия,
E-mail: nazgulbay@mail.ru
Булатова А. З.
Центр микро- и наномасштабной динамики дисперсных систем,
Башкирский государственный университет,
ул. Заки Валиди, 32, г. Уфа 450076, Россия,
E-mail: bulatova29@yandex.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.212
УДК 532.5Сомванши П. М., Чеверда В. В., Кабов O. A.
Взаимодействие капли жидкости с супергидрофобной поверхностьюИсследовано взаимодействие капли жидкости с медной поверхностью. Подложка принимается супергидрофобной с краевым углом смачивания $150^\circ$. Исходя из объёма капли числа Бонда и Вебера составляют приблизительно 0,23 и 1,6 соответственно. Температура поверхности и окружающего воздуха составляет 298°К, а температура капли жидкости на 5°К ниже. Моделирование сопряжённого теплообмена выполняется с использованием осесимметричной системы координат. Модель контактной линии Кистлера используется для определения динамического угла контакта капли при растекании. Исследуется изменение напряжения сдвига на подложке и теплового потока, индуцированного во время распространения капли в зависимости от времени.
Ключевые слова: удар капли, супергидрофобная поверхность, температура поверхности.
С. 142-154.Сомванши П. М.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: praveen.somwanshi@gmail.com
Чеверда В. В.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный университет,
ул. Пирогова, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: slava.cheverda@gmail.com
Кабов O. A.
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия,
Новосибирский государственный технический университет,
просп. К. Маркса, 20, г. Новосибирск 630073, Россия
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.213
УДК 517.956Уринов А. К., Азизов М. С.
О разрешимости начально-граничной задачи для уравнения высокого чётного порядка, вырождающегося на границе областиДля одного вырождающегося дифференциального уравнения в частных производных высокого чётного порядка с оператором
Бесселя в прямоугольнике сформулирована начально-граничная задача и доказаны существование, единственность и устойчивость решения исследуемой задачи.Ключевые слова: вырождающееся дифференциальное уравнение, начально-граничная задача, спектральная задача, существование, единственность и устойчивость решения, метод разделения переменных.
С. 155-170.Уринов А. К.
Институт математики им. В. И. Романовского АН Республики Узбекистан,
ул. Университетская, 46, г. Ташкент 100174, Узбекистан,
Ферганский государственный университет,
ул. Мураббийлар, 19, г. Фергана 150100, Узбекистан,
E-mail: urinovak@mail.ru
Азизов М. С.
Ферганский государственный университет,
ул. Мураббийлар, 19, г. Фергана 150100, Узбекистан,
E-mail: muzaffar.azizov.1988@mail.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.214
УДК 519.63Федюшкин А. И., Иванов К. А., Пунтус А. А.
Эффективный многосеточный метод решения задач высокочастотной вибрационной конвекцииОписана реализация алгоритма решения задачи о вибрационной конвекции в прямоугольной области, заполненной неравномерно нагретой несжимаемой жидкостью. Математическая модель основана на решении уравнений Симоненко — Зеньковской, полученных осреднением уравнений Навье — Стокса в предположении, что объём жидкости совершает высокочастотные поступательные вибрации. Для решения уравнений Пуассона реализован алгебраический многосеточный метод в сочетании c высокоэффективным методом динамического программирования (на основе принципа оптимального управления Беллмана) и быстрым преобразованием Фурье. Разработано математическое программное обеспечение, написанное на языке С/С++. Приводятся примеры решения модельных задач с различными направлениями потока нагрева квадратной области относительно вектора вибраций.
Ключевые слова: многосеточный метод, высокочастотная вибрационная конвекция, уравнения Симоненко — Зеньковской, вихрь-функция тока, принцип оптимальности Беллмана, дискретное преобразование Фурье.
С. 171-187.Федюшкин А. И.
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН,
просп. Вернадского, 101, корпус 1, г. Москва 119526, Россия,
E-mail: fai@ipmnet.ru
Иванов К. А.
АО НПП «Пульсар»,
Окружной просп., 27, г. Москва 105187, Россия,
E-mail: kirill7785@mail.ru
Пунтус А. А.
Московский авиационный институт,
Волоколамское шоссе, 4, г. Москва 125993, Россия,
E-mail: artpuntus@yandex.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.215
УДК 550.344.094.4Хайретдинов М. С., Михайлов А. А., Ковалевский В. В., Пинигина Д. Л., Якименко А. А.
Численно-аналитические методы расчёта волновых полей и восстановления скоростных характеристик неоднородных упругих сред Байкальской рифтовой зоныНа основе численного метода решения прямой и обратной задач разработана методика слежения за динамикой распространения сейсмо-гидроакустического волнового поля, построения синтетических сейсмограмм и оценивания скоростных характеристик сложнопостроенной геофизической структуры Байкальской рифтовой зоны на участке пос. Бабушкин (юго-восточная часть Байкала) — пос. Бугульдейка (северо-западная часть Байкала). Выбор профиля для моделирования обусловлен выполненными здесь экспериментальными работами силами Института физики Земли РАН, Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Института геологии СО РАН в 2021 г. Алгоритм решения прямой задачи восстановления волнового поля основан на применении интегрального преобразования Лагерра по времени и конечно-разностной аппроксимации по пространственным координатам. Численная модель среды, используемая при расчётах распространения сейсмических волн, задавалась с учётом априорных данных о скоростном разрезе Байкальской рифтовой зоны, полученном рядом исследователей в районе по данным глубинного сейсмического зондирования Земли.
Результаты прямого численного моделирования предполагают прогнозирование сложной структуры волнового поля и призваны для облегчения его интерпретации. В качестве подхода к решению обратной задачи восстановления скоростных характеристик неоднородной среды предложен и апробирован вычислительный сеточный алгоритм, основанный на вычислении средневзвешенных скоростей в участках сетки, накладываемой на поверхность земли. За счёт выбора шага сетки, метода аппроксимации дискретного годографа волн кубическими сплайнами, учёта кривизны годографа головных волн в областях с ярко выраженной неоднородностью строения среды удаётся определить скоростную характеристику с повышенной точностью. Показана согласованность восстановленной теоретической скоростной модели среды с экспериментально полученной моделью по методу глубинного сейсмического зондирования.
Ключевые слова: Байкальская рифтовая зона, численная модель, численное моделирование, волновое поле, синтетические сейсмограммы, сеточный алгоритм, скоростной разрез, сопоставительный анализ.
С. 188-203.Хайретдинов М. С.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 6, Новосибирск 630090, Россия,
Новосибириский государственный технический университет,
просп. К. Маркса 20, Новосибирск 630073, Россия,
E-mail: marat@opg.sscc.ru
Михайлов А. А.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 6, Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: alex_mikh@omzg.sscc.ru
Ковалевский В. В.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 6, Новосибирск 630090, Россия,
E-mail: kovalevsky@sscc.ru
Пинигина Д. Л.
Новосибириский государственный технический университет,
просп. К. Маркса 20, Новосибирск 630073, Россия,
E-mail: daria.pi789@gmail.com
Якименко А. А.
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
просп. Акад. Лаврентьева, 6, Новосибирск 630090, Россия,
Новосибириский государственный технический университет,
просп. К. Маркса 20, Новосибирск 630073, Россия,
E-mail: yakimenko@sscc.ru
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.216
УДК 519.63Чупров П. А., Фортова С. В., Уткин П. С.
Численное исследование взаимодействия взрывной волны со слоем жидкостной пены с учётом эффекта компактированияС помощью системы уравнений Баера — Нунциато проведено численное исследование взаимодействия взрывной волны с жидкостной пеной. Данная задача имеет своей целью исследование влияния механизма компактирования на волновую картину переотражения. Разработан вычислительный алгоритм, основанный на методе HLL. Сравнение результатов с вычислительными экспериментами других авторов показывает, что учёт механизма компактирования приводит к получению более качественных результатов.
Ключевые слова: численное моделирование, жидкостная пена, система уравнений Баера — Нунциато, компактирование, взрывные волны.
С. 204-214.Чупров П. А.
Институт автоматизации проектирования РАН,
ул. 2-я Брестская, 19/18, г. Москва 123056, Россия,
E-mail: petchu@mail.ru
Фортова С. В.
Институт автоматизации проектирования РАН,
ул. 2-я Брестская, 19/18, г. Москва 123056, Россия,
E-mail: sfortova@mail.ru
Уткин П. С.
Харбинский технологический институт,
ул. Западная Дажи, 92, г. Харбин 150001, Китай
DOI: 10.33048/SIBJIM.2023.26.217
УДК 51.72Шепелев В. В.
Гидродинамическое моделирование индуцированных лазером ударных волн в алюминии в цилиндрически-симметричной постановкеС помощью двумерной осесимметричной физико-математической модели и алгоритма проведено численное исследование задачи об облучении объёмной алюминиевой мишени единичным фемтосекундным лазерным импульсом. Задача имеет ряд фундаментальных и практических приложений, связанных с упрочняющим воздействием остаточных пластических деформаций после прохождения индуцированной лазером ударной волны, в частности лазерное ударное упрочнение, также известное в литературе как лазерная ковка, лазерный наклёп или лазерный пининг. Осевая симметрия лазерного пучка позволяет уменьшить размерность задачи с трёхмерной до двумерной и существенно сэкономить вычислительные ресурсы. Использовано полуэмпирическое уравнение состояния алюминия в форме Ми — Грюнайзена с подстройкой параметров по холодной кривой металла и данным ударно-волновых экспериментов. Исследован закон распространения и затухания ударной волны, выделены стадии одномерного, переходного и полусферического распространения ударной волны. Описаны размеры и форма области, на которую может быть осуществлено упрочняющее воздействие единичным фемтосекундным лазерным импульсом.
Ключевые слова: математическое моделирование, гидродинамика, вычислительные методы, метод конечных объёмов, фемтосекундные лазеры, ударные волны, уравнение состояния.
С. 215-229.Шепелев В. В.
Институт автоматизации проектирования РАН,
ул. 2-я Брестская, 19/18, г. Москва 123056, Россия,
E-mail: vadim.aries@gmail.com
| Главная страницa |