ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Будут проведены исследования динамических процессов в сплошных средах, в частности,проведена разработка механико-математических моделей необратимого деформирования и разрушения твердых тел (металлы, горные породы, грунты) при ударных, взрывных и импульсных тепловых воздействиях, моделей процессов в атмосфере и проявления атмосферного электричества, устойчивости атмосферы и образования вихрей. Также будут проводится исследования динамики гибких связей, движения тонких тел в твердых и жидких средах, взаимодействия трещин в твердых телах. Будут продолжены теоретические исследования по математическому моделированию движения автотранспортных потоков. Будут продолжены исследования общих законов движения сплошных сред, жидкостей, газов и плазмы с учетом вязкости, теплопроводности, а также физико-химических превращений. Рассмотрены вопросы динамического взаимодействия жидких, твердых и газообразных сред.
Studies of dynamic processes in continuous media will be carried out, in particular,the development of mechanical and mathematical models of irreversible deformation and destruction of solid bodies (metals, rocks, soils) under shock, explosive and pulsed thermal effects, models of processes in the atmosphere and the manifestation of atmospheric electricity, atmospheric stability and the formation of vortices. There will also be studies of the dynamics of flexible bonds, the movement of thin bodies in solid and liquid media, and the interaction of cracks in solids. Theoretical research on mathematical modeling of traffic flows will be continued. We will continue to study the General laws of motion of continuous media, liquids, gases, and plasmas, taking into account viscosity, thermal conductivity, and physical and chemical transformations. The issues of dynamic interaction of liquid, solid and gaseous media are considered.
Планируется создание математических и вычислительных моделей сред и процессов, а именно: - моделей динамических процессов в сплошных средах, - механико-математических моделей необратимого деформирования и разрушения твердых тел (металлы, горные породы, грунты) при ударных, взрывных и импульсных тепловых воздействиях, - процессов в атмосфере и проявления атмосферного электричества, устойчивости атмосферы и образования вихрей, - динамики гибких связей, - движения тонких тел в твердых и жидких средах, взаимодействия трещин в твердых телах, - математических моделей движения автотранспортных потоков, - исследования общих законов движения сплошных сред, жидкостей, газов и плазмы с учетом вязкости, теплопроводности, а также физико-химических превращений.
Сотрудниками кафедры за последние 5 лет было опубликовано свыше 25 статей в том числе в высокорейтинговых журналах, проведено более 50 выступлений с докладами на международных и российских конференциях по вышеуказанной тематике, защищено 2 кандидатских диссертации аспирантами кафедры газовой и волновой динамики, работающими по данной тематике кафедры.Разработана и отлажена программа расчета трехмерных трещин в параллельных плоскостях. Объектом данного исследования являются математические и численные модели процессов взаимного влияния трехмерных дискообразных трещин, расположенных в плоскостях упругой среды. Также были исследованы трещины на границе упругой и жёсткой среды. Другим направление исследования являлось моделирование течений в поровом пространстве на основании сетевой модели пор для определения характеристик образцов среды. Проведена разработка методов и алгоритмов компьютерного моделирования, позволяющих исследовать процессы взаимного влияния трехмерных дискообразных трещин, расположенных в плоскостях упругой среды, а также моделировать течения в поровом пространстве по построенной сетевой модели пор.Есть исторический опыт решения задач динамического поведения гибких связей при импульсном нагружении, задач динамического моделирования многомасштабных процессов в атмосфере о океане.
Предполагается публикация статей, выступления с докладами на международных и российских конференциях по вышеуказанной тематике, подготовка к защите кандидатских диссертаций аспирантами кафедры газовой и волновой динамики, работающими по данной тематике кафедры.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 10 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Динамика взаимодействия жидких, твердых и газообразных сред. Этап 1 |
Результаты этапа: Проведены исследования по математическому моделированию процессов динамического взаимодействию твердых, жидких и газообразных сред. Опубликованы статьи в рецензируемых журналах, в том числе в высокорейтинговых, сделаны доклады по тематике НИР на многих международных и российских конференциях. В 2021 году участниками НИР защищены три кандидатские диссертации на советах МГУ. | ||
2 | 10 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Динамика взаимодействия жидких, твердых и газообразных сред. Этап 2 |
Результаты этапа: Разработан численный метод для решения пространственных задач механики трещин (метод разрывных смещений). Метод реализован в кодах С++. Новизна состоит в том, что программный комплекс впервые позволяет проводить вычисление напряжённо деформированного состояния тела, ослабленного конечной системой произвольно ориентированных трещин заданной геометрии. Количество трещин лимитировано только размерами доступной оперативной памяти. Это позволило с успехом использовать разработанный комплекс для исследования взаимного влияния большой системы периодических трещин (в конкретных расчетах присутствовало 52 трещины в пространстве). Показано, что для трещины, находящейся в центре области, реализуются коэффициенты влияния, полученные в известных на данный момент аналитических результатах для периодических систем. Преимуществом метода является представление решения в виде конечного ряда разложения по найденным аналитически представленным функциям. Коэффициенты разложения определяются из условий выполнения граничных условий в геометрических центрах тяжести граничных элементов. На тестовых задачах для пространственных трещин, имеющих аналитическое решение, показана достоверность численных результатов. Несомненным достоинством метода является возможность мобильного решения задачи для системы конечного числа трещин с произвольной взаимной ориентацией и расположением в пространстве. Преимуществом метода также является большая скорость расчетов при удовлетворительной точности, в том числе при вычислении коэффициентов интенсивности напряжений. Новизна предложенного непрямого метода граничных элементов состоит в том, что использованные оригинальные базовые решения получены в аналитической форме. Это позволяет при численной реализации избежать вычисления сингулярных интегралов, что приводит к многократному (в сотни раз) уменьшению времени расчетов. Использование предложенного метода граничных элементов позволило фактически уменьшить размерность задачи. Например, при реализации задачи для единичного упругого куба с системой из двух трещин методом конечных элементов при точности в 1 % требуется как минимум 5000000 конечных элементов. Реализация той же задачи предложенным методом граничных элементов требует 800 граничных элементов. Несомненным достоинством метода является компактность полученного решения. Решение конкретной задачи мы получаем в виде конечного ряда разложения по базовым функциям (представленным в аналитической форме), что позволяет вести расчеты требуемых характеристик в любых точках области. Эти преимущества позволили впервые исследовать задачи в случае пространственных трещин ветвления [2]. | ||
3 | 10 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Динамика взаимодействия жидких, твердых и газообразных сред. Этап 3 |
Результаты этапа: Проведены дальнейшие теоретические исследования (аналитические и численные) по динамике взаимодействия жидких, твердых и газообразных сред, в частности по механике криволинейных трещин, высокоскоростному пробиванию конструкций (применительно к космическим проблемам), необратимому деформированию и фрагментации контейнеров под действием внутреннего взрыва и ряду других задач. Для решения этих проблем получили дальнейшее развитие численных методов (граничных элементов, эйлерово-лагранжевым методам для много материальным средам). По результатам исследований опубликованы статьи в ведущих научных журналах, в том числе высокорейтинговых, сделаны доклады на международных и российских конференциях, в том числе на XIII Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике в Санкт-Петербурге, Международном Астронавтическом конгрессе в Баку. Защищена кандидатская диссертация я9скрылева Е.И.)Подготовлены к защите 3 кандидатские диссертации. | ||
4 | 10 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Динамика взаимодействия жидких, твердых и газообразных сред. Этап 4 |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".