ПРОГРАММА МДП-СОВЦ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ НА ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ЭВМ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ПАМЯТЬЮ

А.Ю. Алейников, Р.А. Барабанов, О.И. Бутнев, А.Н. Быков, Р.А. Веселов, Б.Л. Воронин, Н.С. Ганчук, В.И. Делов, А.М. Ерофеев, В.А. Пронин, Н.М. Рудько, А.А. Селезенев, С.И. Скрыпник
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 3-13.

Приведены основные физические и математические положения метода молекулярной динамики. Описана стратегия разработки программы для решения этим методом задач на параллельных ЭВМ с распределенной памятью. Приведены результаты тестовых расчетов на кластере SOCC1, состоящем из 16 узлов, соединенных коммутатором фирмы Giganet (каждый узел содержал два процессора Pentium II c тактовой частотой 450 МГц), а также на ряде параллельных вычислительных систем США (рис. 13, табл. 7, список лит. - 8 назв.).

В.Е. Неуважаев, А.Ф. Подкорытова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 14-19.

Турбулентное перемешивание тонкого слоя жидкости с плотностью ρ⁰ и шириной L₀, помещенного в среду с плотностью ρ, происходящее под действием ускоренного перемещения сосуда (s = ∫∫gdt, g - ускорение, s - перемещение), рассмотрено в работах С.З. Беленького и Е.С. Фрадкина (1965 г.) и в работе В.Е. Неуважаева (1983 г.). В работе В.Е. Неуважаева была получена формула асимптотической стадии , где L - ширина области турбулентного перемешивания. В настоящей работе с помощью программы ТУРИНБ (κε-модель) исследуются закономерности выхода процесса перемешивания на автомодельный режим. Установлено, что коэффициент b, характеризующий интенсивность перемешивания на автомодельной стадии, является универсальным и не зависит от перепада плотностей. Однако в случае тонкого тяжелого слоя выход на автомодельный режим происходит позже, при заметно большем значении безразмерного параметра . Предлагается обработку опубликованных в 1993 г. Ю.А. Кучеренко с сооавторами экспериментальных результатов провести с учетом установленных закономерностей, благодаря которому удается уменьшить расхождения в экспериментальном определении коэффициента b. Авторами настоящей работы получено b = 0,63 ± 0,13 (рис. 10, табл. 1, список лит. - 6 назв.).

М.Д. Чуразов, А.Г. Аксенов, Е.А. Забродина
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 20-28.

На основе численных расчетов в рамках многомерной многотемпературной гидродинамики анализируются условия воспламенения термоядерных мишеней в проектируемых установках тяжелоионного термоядерного синтеза. Рассматривается новая схема цилиндрической мишени в качестве резервного варианта для радиационных мишеней типа "Hohlraum" с использованием для воспламенения тяжелоионного пучка в режиме "Fast Ignition".
       Установлено, что необходимым условием воспламенения DT-мишени является требование высокой мощности энерговложения J_m ≥ 4 · 10⁶ ТВт/г, что достигается благодаря использованию ионов с энергией ε_i = 100 ГэВ. Полная энергия воспламеняющего пучка E_ign ~ 0,4 МДж. Распространение волны термоядерного горения от инициирующего участка обеспечивает достижение в DT-мишени коэффициента термоядерного усиления G_DT ≥ 100 при полной энергии драйвера для сжатия и воспламенения E₀ ~ 5 МДж.
       Приводится также описание нового численного метода MDMT (многомерная многотемпературная гидродинамика), с помощью которого были получены результаты (рис. 5, табл. 1, список лит. - 11 назв.).

В.П. Романихин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 29-33.

Описана реализация одного из методов расчета дифференциальных сечений упругого рассеяния электронов с энергией 30эВ - 300кэВ атомами и молекулами вещества. Для решения релятивистских волновых уравнений движения электрона в поле атома применялся фазовый метод. Тестовые расчеты показали хорошее совпадение результатов с независимыми расчетными и экспериментальными данными (рис. 2, табл. 1, список лит. - 12 назв.).

В.А. Быченков, С.В. Демьяновский, Н.С. Жиляева, А.В. Сковпень, Л.В. Хардина
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 34-47.

Представлены результаты численного исследования влияния на сейсмический источник подземного ядерного взрыва различных условий его проведения: структуры геологических горных массивов, глубины и мощности взрыва, наличия холма или впадины, гидростатичности и негидростатичности начального напряженного состояния горных пород. Исследована возможность ослабления сейсмического сигнала за счет взрыва заряда меньшей мощности на большей глубине (рис. 6, табл. 5, список лит. - 24 назв.).

В.А. Быченков, С.В. Демьяновский, Н.С. Жиляева, Г.В. Коваленко, И.И. Кузнецова, А.В. Сковпень, Л.В. Хардина, В.Н. Щукин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 48-57.

Разработана методика расчета сейсмического источника подземного ядерного взрыва в воздушных полостях больших размеров без учета переноса излучения. Представлены результаты адиабатических расчетов декаплинга взрыва в воздушных полостях и полостях, заполненных пористым материалом, при наличии осевой симметрии движения и горизонтальной слоистости горных пород. Исследовано влияние на декаплинг формы полости и места размещения в ней заряда (рис. 6, табл. 1, список лит. - 15 назв.).

Н.И. Ободан, Н.А. Гук
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 58-62.

Рассматривается поведение тонкостенной конструкции, подверженной действию нестационарного нагрева. Для отыскания решения используется метод типа метода усреднения. При определении амплитуды и фазы колебаний рассматриваются два случая: нерезонансный и случай главного резонанса. В нерезонансном случае устанавливаются стационарные колебания, амплитуда определяется граничными условиями. В случае главного резонанса решается задача на собственные значения, в качестве параметра определяется момент времени, при котором процесс характеризуется появлением нового решения.
       Описан численный алгоритм решения. Приведены результаты расчетов, определены моменты времени, при которых возникает напряженно-деформированное состояние, инициирующее смену равновесной конфигурации (табл. 1, список лит. - 2 назв.).

М.П. Кужель
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2001. Вып.1. С. 63-66.

Рассмотрен один из возможных эффектов, по мнению автора, влияющих на результаты стендовых испытаний броневых композиций. В зависимости от выбранного способа моделирования скорости встречи пуль с преградами - путем подбора необходимой дистанции обстрела пулями штатных патронов или путем обстрела преград с предельно близких дистанций пулями патронов с измененной навеской пороха - данные испытаний могут существенно отличаться друг от друга. В последнем случае может произойти искусственное завышение бронестойкости испытываемых преград (табл. 6, список лит. - 5 назв.).