Конференции

67-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ФАКТ - Секция вычислительной математики и математического моделирования

На секции рассматриваются работы, посвященные разработке высокоточных численных методов для решения прикладных задач газодинамики, сейсморазведки, геофизики, вычислительной медицины, аэрокосмического комплекса, освоения Арктики, безопасности транспорта, расчета новых композитных материалов.

 

Формат проведения: онлайн

Дата и время проведения:  04.04.2025 с  10:00-17:00

Место проведения: платформа Яндекс-Телемост,   https://telemost.yandex.ru/j/5642906321

  • Применение неявной конечно-разностной схемы для решения статической задачи линейной упругости

    В данной работе численно решается статическая задача линейной упругости для изотропной среды под внешними нагрузками. Целью исследования является изучение возможности применения неявной безматричной конечно-разностной схемы на неравномерных параллелепипедных сетках. Результаты исследования показывают, что выбором веса параболизации и масштабным обезразмериванием исходной задачи возможно добиться сходимости численного решения, в том числе и на сильно неравномерных сетках.

  • Применение криволинейных многоблочных и наложенных структурированных сеток для расчета распространения динамических возмущений

    Часто при численном моделировании встречаются расчетные области, содержащие окружности и цилиндры. В данной работе сравниваются блочно-структурированная и наложенная сетки для окружности по численной пространственной анизотропии и по времени расчета. В результате на наложенной сетке наблюдается меньшая анизотропия, но расчет идет дольше по сравнению с блочно-структурированной сеткой. На основании этого исследования можно выбрать сетку для конкретной задачи.

  • Численное моделирование направленности звука, излучаемого мембраной, и взаимодействия звуковых волн с помещением

    В работе рассматривается численное моделирование направленности звука, излучаемого мембраной, и его взаимодействия с помещением. Разработана модель, учитывающая характеристики мембраны и направленность звуковых волн. Для анализа амплитудного и частотного спектра использованы алгоритмы на Python. Проведены численные эксперименты и верификация модели с помощью реального эксперимента с динамиком и микрофоном.

  • Применение усеченных прозрачных граничных условий в методе спектральных элементов для моделирования волн в анизотропной породе

    В работе проводится численное исследование точности усеченных прозрачных граничных условий на примере реализации в методе спектральных элементов. Были проведены множество численных расчетов и количественных оценок для данных условий. Сравнительные тесты с другими часто используемыми неотражающими граничными условиями показали существенное преимущество предлагаемых условий для анизотропных сред.

  • Расчет стационарной газодинамической модели переноса ионов в мембранном канале
    В работе рассчитан процесс переноса ионов натрия в канале грамицидин А, как поток ионизированного газа, что позволяет оценить стандартные свойственные газу термодинамические параметры. Решается стационарная задача для оценки установившихся параметров. Обнаружены нелинейные распределения потенциала и температуры. Эти эффекты существенно отличаются от общепринятых представлений, в которых мембрана представляется электрическим конденсатором при постоянной температуре.
  • Численное моделирование электрических разрядов в атмосфере: метод диэлектрического пробоя

    В данной работе представлена стохастически-детерминистическая модель симуляции молний с использованием стохастической модели диэлектрического пробоя (DBM), которая позволяет воспроизводить фрактальные структуры молний. Эта модель описывает процесс электрического разряда, как сложный и случайный процесс, где пробой происходит по случайно образующимся путям, что позволяет создавать реалистичные структуры, схожие с естественными физическими явлениями.

  • Численное решение уравнений наследственной механики твердого тела на неструктурированных сетках

    В современных инженерных задачах учет ползучести материалов становится критически важным, особенно в аэрокосмической, энергетической и строительной отраслях. Для описания ползучести используется принцип Вольтерра, позволяющий адаптировать классические уравнения теории упругости. В работе предложены алгоритмы численного решения уравнений наследственной механики с использованием сеточно-характеристического метода и метода конечных объемов. 

  • Численный метод решения обыкновенных дифференциальных уравнений дробного порядка

    В настоящей работе предложен алгоритм численного решения задачи Коши для дробно-дифференциальных уравнений и систем уравнений на основе обобщения методов Рунге-Кутты и методов Адамса.

  • Явно-неявные методы численного решения упругого волнового уравнения в присутствии контактных условий

    В работе расмматривается подход к заданию контактных условий для задач численного решения волнового уравнения в слоистой среде и учет этих условий при использовании неявных схем в ходе решения. Полученные результаты расширяют возможности явно-неявных сеточно-характеристических методов.

  • Рекуррентные нейронные сети для численного решения дифференциальных уравнений: модельное исследование на примере уравнения Кортевега-де Вриза

    В работе строится архитектура рекуррентной нейронной сети для численного решения уравнений в частных производных. В качестве модельной задачи выбрано односолитонное решение уравнения Кортевега-де Вриза.

  • Численное моделирование динамического воздействия на тонкостенные конструкции.

    В работе была составлена система уравнений движения для модели Тимошенко тонкостенных конструкций, предложен метод численного моделирования. Предложенный метод был сравнен с трехмерной теорией линейной упругости применительно к расчету тонкостенных конструкций.

  • Измерение характеристик пучка излучения сформированного линзой Пауэлла путем расчета фазового профиля по модифицированному алгоритму Герберга-Сакстона

    Исследуется преобразование объективом на основе линзы Пауэлла гауссового пучка в узкую полосу с равномерным распределением интенсивности по длине. По измеренным в ряде сечений вдоль направления распространения профилям интенсивности излучения рассчитывается распределение фазы неосесимметричного пучка модифицированным методом Герберга-Сакстона. Это позволяет получить более полную информацию о пучке излучения, и при необходимости корректировать требования к оптическим элементам.

     

  • Решение обратной задачи сейсморазведки с применением сверточных нейронных сетей

    В работе рассматривается решение обратной задачи сейсморазведки: определение строения геологической среды по наблюдениям возникающего в ней поля упругих волн. Применяется подход, основанный на архитектуре U-Net сверточных нейронных сетей. 

  • Численное моделирование динамического воздействия на тонкостенные элементы

    С использованием двух программных комплексов на основе сеточно-характеристического метода получены динамические волновые картины в тонкостенных пластинах разных толщин. Для удобства дальнейшего анализа произведена интерполяция значений на регулярную сетку в срединной плоскости пластины, также в каждом узле этой сетки рассчитаны изгибающий и крутящий моменты. Проведен анализ волновой картины, выявлены характерные группы волн при различных типах воздействия.

  • Разработка цифровой модели БАС мультироторного типа с гибридным накопителем энергии

    В данном исследовании показано влияние параметров химических источников тока (ХИТ) на динамические характеристики мультироторных беспилотных авиационных систем с использованием цифровых моделей, валидация модели натурными испытаниями, а также интегрирование гибридного МНЭ.

  • Применение одномерных свёрточных нейронных сетей архитектуры MeshConv для уточнения аэродинамических расчётов с помощью заметающих кривых

    Авторы на примере задачи сверхзвукового обтекания угла сжатия представляют метод ускорения аэродинамических симуляций с помощью оператора, основанного на свёрточной нейронной сети, уточняющего расчёт, проведённый по приблизительной модели. Для работы с неструктурированными сетками применяется переход к одномерной задаче с помощью заметающих кривых. Улучшенная архитектура нейронной сети, включающая MeshConv и Attention Gate, позволяет решить задачу экстраполяции по величине обтекаемого угла.

  • Распределение спутников, обеспечивающее равномерный обзор диапазона широт

    В работе выведен функционал количественного осмотра за один период диапазона широт спутниками с произвольным распределением по наклонениям, решается задача равномерного осмотра.

  • Численное моделирование процессов деформирования и разрушения твёрдого тела разрывным методом Галёркина

    В данной работе рассматривается численное моделирование процессов деформирования и разрушения твёрдого тела разрывным методом Галёркина. В ходе работы были проведены моделирования ударов о лед тел различной формы и получены картины разрушений. 

  • Разработка метода повышения порядка точности для численного решения гиперболических систем дифференциальных уравнений в среде с кусочно-постоянными параметрами

    В работе рассматривается одномерное уравнение типа уравнений теории линейной акустики. На его примере строятся методы повышенного порядка для случая перехода решения через границу раздела сред в случае разрыва функции уравнения на границе.

  • Исследование влияния количества RC-цепей на точность оценки состояния заряда в эквивалентных моделях литий-ионных аккумуляторов

    Точная оценка состояния заряда литий-ионных аккумуляторов критически важна для повышения эффективности устройств. Среди методов определения состояния заряда эквивалентные схемы выделяются оптимальным балансом точности и вычислительной сложности. В работе исследовано влияние количества RC-цепей в эквивалентной схеме на точность моделирования состояния заряда аккумулятора.