ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ ГАМИЛЬТОНОВОЙ ДИНАМИКИ В ЧИСЛЕННЫХ РАСЧЕТАХ ЗАДАЧ МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ

В. Н. Софронов, М. В. Ветчинников, М. А. Дёмина
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 5-21.

       Представлен метод численного решения задач механики сплошной среды, основанный на дискретной гамильтоновой динамике. Для численного решения гамильтоновых уравнений используются симплектические разностные схемы. Приведены примеры моделирования бездиссипативных процессов (рис. - 6, табл. - 1, список лит. - 26).

Полный текст статьи

О. Г. Близнюк, О. Е. Власова, А. В. Гичук, А. С. Козелков, И. В. Лялюшкина
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 22-32.

      Описаны особенности применения метода SIMPLE для численного моделирования течений многофазных сред с учетом межфазных взаимодействий. Используется многожидкостная модель, в которой каждая фаза описывается своими плотностью, скоростью и температурой. Для алгоритма, реализованного в пакете программ "Логос", приведены результаты расчета некоторых тестовых задач (рис. - 5, список лит. - 20).

Полный текст статьи

А. Ю. Ерёменко, С. С. Косарим
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 33-47.

      Рассмотрены особенности реализации учета контактного взаимодействия между различными телами или частями конструкции при решении задач квазистатического деформирования в пакете программ "Логос". Для реализации учета контактного взаимодействия в качестве основного выбран метод штрафа. Приводится описание алгоритма определения проникания контактирующих тел друг в друга. Выписаны основные формулы для получения контактных сил и их вклада в глобальную матрицу жесткости. Отдельно описывается учет трения между контактирующими телами. Точность реализованных методов подтверждается численным решением задачи Герца о контактном взаимодействии двух цилиндров бесконечной длины с учетом трения и его сравнением с аналитическим решением (рис. - 18, список лит. - 15).

Полный текст статьи

А. А. Нуждин
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 48-61.

      В тестовой программе ПАУК с помощью разностного S_n-метода численно решается трехмерное одногрупповое уравнение переноса нейтронов на ортогональной пространственной сетке. Представлены результаты исследований по адаптации тестовой программы к гетерогенной вычислительной системе, содержащей сопроцессоры Intel Xeon Phi поколения Knights Corner. При этом апробированы различные алгоритмы и технологии параллельного программирования: векторизация циклов по направлениям и элементам гиперплоскостей, автовекторизация и intrinsic-программирование, явная и неявная предвыборка данных, реализации KBA-алгоритма распараллеливания в трех моделях памяти (общая, распределенная, PGAS). Эффективность адаптации программы подтверждается результатами исследований производительности в различных режимах использования гетерогенной вычислительной системы: на универсальных процессорах (CPU-only), сопроцессорах (native) и в симметричном режиме (symmetric) (рис. - 2, табл. - 7, список лит. - 27).

Полный текст статьи

В. В. Лазарев
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 62-71.

       Предложен новый алгоритм объединения согласованных по узлам фрагментов поверхностных сеток, построенных на геометрической модели в В-REP представлении. По сравнению с классическими алгоритмами объединения он имеет следующие отличия:
1) вместо рассмотрения всех узлов по отдельности рассматриваются их группы;
2) для нахождения совпадающих узлов используется не функция расстояния и ее минимальное значение, а связи между сеточными фрагментами, которые хранятся в структурах представления геометрической модели;
3) результат объединения не хранится в массивах, а представлен в функциональном виде - выражениями, которые по номеру узла вычисляют адрес этого узла в сеточном фрагменте, а по номеру ячейки - номера узлов этой ячейки.
       Время выполнения разработанного алгоритма и объем потребляемой памяти почти не заметны. Эти параметры зависят только от количества сеточных фрагментов, но не зависят от количества узлов и ячеек в этих фрагментах (рис. - 2, табл. - 2, список лит. - 8).

Полный текст статьи

Е. Ю. Арапова, В. Г. Куделькин, Е. А. Павлов, С. Ю. Полякова, А. В. Тихонов
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 72-85.

       Приводится описание автоматического генератора поверхностных неструктурированных четырехугольных сеток для геометрических моделей в параметрическом представлении. Генератор предназначен для построения сеточных моделей при решении задач прочности в рамках пакета программ "Логос". Рассматриваются этапы генерации поверхностной сетки. Подробно рассмотрен один из этапов, посвященный генерации четырехугольных сеток в параметрической плоскости. Приведены примеры тестовых задач, в которых используются различные геометрические модели (рис. - 21, табл. - 2, список лит. - 15).

Полный текст статьи

Н. А. Артёмова, О. В. Ушакова
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов 2020. Вып.4. С. 86-96.

       Рассматривается задача о построении сетки в телах вращения, деформированных телами вращения. Тело вращения может быть образовано цилиндрическими, коническими или сферическими поверхностями и формироваться вращением элементов двух видов - отрезков прямых и дуг окружностей. Ранее был предложен нестационарный алгоритм построения сеток в областях с подвижными деформирующимися границами для частных случаев деформации цилиндром, конусом и сферой. В данной работе рассматривается дальнейшее развитие нестационарного алгоритма. Суть алгоритма осталась прежней, усложнилась реализация в связи с усложнением конструкции деформирующей области. Приводятся примеры расчетов сеток (рис. - 8, список лит. - 16).

Полный текст статьи