Механика. Математическое моделирование. Рубрика в журнале - Вестник Пермского университета. Серия: Математика. Механика. Информатика
Численное исследование конвективного вихря в неоднородно нагретой вращающейся области
Статья научная
Методами математического моделирования исследовалась конвекция во вращающейся цилиндрической области. Исходная постановка задачи соответствовала экспериментам на лабораторной установке, выполненным в Перми для моделирования тайфуна. Исследовались условия формирования интенсивного циклонического вихря около оси цилиндра и условия перестройки течения на оси цилиндра со сменой направления движения жидкости. Определены границы существования рассматриваемых течений в плоскости чисел Грасгофа и Рейнольдса.
Бесплатно
Численное исследование устойчивости к флаттеру плоской решетки профилей
Статья научная
Представлено численное решение задачи об обтекании газовым потоком плоской решетки колеблющихся лопаток. Расчет проводится в среде ANSYS CFX. Для учета перемещения поверхностей лопаток используется подвижная сетка, генерируемая перед началом расчета на каждом шаге по времени. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных дан- ных. Результаты расчетов использованы для определения устойчивости лопаток к флаттеру. Определено нейтральное положение оси колебаний.
Бесплатно
Численное моделирование динамических систем со случайными запаздываниями
Статья научная
В статье описаны как общие возможности математического пакета Mathematica для решения задач вероятностно-статистического направления, так и некоторые новые средства этого пакета, которые можно использовать для моделирования динамических систем с различными формами случайных запаздываний. Представлены фрагменты программ для расчетов и результаты последних.
Бесплатно
Численное моделирование процесса разрушения хрупких тел при ударе
Статья научная
Численное моделирование процессов деформирования и разрушения материалов и конструкций при ударе является достаточно сложной проблемой как при формулировке физических уравне- ний, так и при создании надежных работающих алгоритмов. Ранее на основе разработанной ав- торами оригинальной явной конечно-разностной схемы с локальной перестройкой лагранжевой треугольной сетки был представлен алгоритм численного моделирования трещин отрыва и сдви- га, апробированный при решении задачи о действии продуктов детонации на горный массив. В данной статье этот алгоритм реализован в пакете прикладных программ IMPULSE для решения задач высокоскоростного взаимодействия твердых тел. Рассмотрены некоторые примеры расче- та процессов разрушения хрупких тел при ударе в двухмерной постановке.
Бесплатно
Статья научная
Проверено предположение, что звук, выходящий из трубки в бесконечное пространство, является близким к монопольному.
Бесплатно
Численные методы исследования механических систем с дополнительными связями
Статья научная
Представлены результаты исследования по использованию методов модифицированных функций Лагранжа, развитых в численных методах оптимизации, для учета дополнительных голономных связей в механических системах. Исследованы вопросы оценивания параметров модифицированных функций Лагранжа, обеспечивающих движение механических систем вдоль дополнительных связей с заданной точностью. Данная методика учета дополнительных геометрических и кинематических связей позволяет расширить применение алгоритмов численного моделирования, разработанных для механических систем со структурой дерева, на системы с замкнутыми кинематическими цепями. На двух примерах конкретных механических систем выполнена апробация и тестирование разработанных вычислительных процедур. Приводится оценка сравнительной эффективности.
Бесплатно
Эволюция космологической модели с вращением с метрикой типа II по Бьянки
Статья научная
Построена космологическая модель с расширением и вращением с метрикой типа II по Бьянки. Модель описывает фридмановский этап эволюции Вселенной с последующим переходом к ускоренному экспоненциальному расширению, наблюдаемому в современную эпоху. Источником гравитационного поля в данной космологической модели являются ультрарелятивистское вещество, пыль и сопутствующая анизотропная вращающаяся темная энергия.
Бесплатно
Экспериментальное определение деформационных свойств стенки левого предсердия
Статья научная
Определены деформационные свойства стенки левого предсердия человека под действием внутреннего давления. Эксперимент проведен в Федеральном центре сердечно-сосудистой хирургии им. С.Г. Суханова, г. Пермь. На основе полученных данных построены кривые зависимости деформации от давления для различных участков стенки левого предсердия вдоль и поперек мышечных волокон.
Бесплатно
Этап ранней инфляции эволюции вселенной
Статья научная
В рамках общей теории относительности построена анизотропная космологическая модель с расширением и вращением с метрикой типа IX по Бьянки. Рассматривается первая стадия инфляции Вселенной, заполненной скалярным полем и анизотропной жидкостью. В подходе, реализованном в данной модели, анизотропная жидкость описывает вращающуюся темную энергию.
Бесплатно
Эффект спонтанного нарушения симметрии в моделях типа II, IV по Бьянки
Статья научная
Рассматривается эффект спонтанного нарушения калибровочной симметрии в космологических моделях с расширением и вращением для метрик типа II и IV по Бьянки. Спонтанное нарушение симметрии вакуума выражается в том, что он отдает энергию на рождение микрообъектов, на приобретение их масс и зарядов, вследствие чего плотность энергии вакуума уменьшается. Найдены условия, при которых происходит спонтанное нарушение симметрии для вышеназванных моделей.
Бесплатно
Статья научная
В статье описывается алгоритм факторизации матрицы масс, использующий ее разреженность, вызванную ветвлением древовидной кинематической структуры системы многих тел. В ней также представлены формулы, которые позволяют оценить вычислительные затраты на факторизацию матрицы масс в зависимости от топологии системы тел. Эти формулы демонстрируют, что вычислительная трудоемкость решения прямой задачи динамики для системы тел с разветвленной кинематической структурой может быть значительно меньше, чем для неразветвленной того же размера. Приведены примеры типов кинематических структур систем тел, для которых асимптотическая оценка вычислительной трудоемкости факторизации матрицы масс меньше O (n3).
Бесплатно
Статья научная
Методами математического моделирования исследованы эффекты, возникающие при вра- щательных колебаниях полости квадратного сечения в случае тепловой конвекции жидко- сти, подогреваемой снизу. Вращательные колебания были вызваны поворотами полости от- носительно внутренней оси. Были рассмотрены как симметричные, так и асимметричные колебания. Выявлены пороговые значения параметров, при которых происходит смена на- правления течения для случая колебательных и стационарных режимов. Выяснено, что от- клонение от симметрии колебаний приводит к смещению пороговых значений параметров.
Бесплатно
