Монографии

В монографии излагаются современные методы численного моделирования распространения волн прорыва и развития проранов в грунтовых плотинах. Главное внимание уделено описанию и применению оригинального эффективного алгоритма численного решения уравнений мелкой воды, основанного на методе распада произвольного разрыва с учетом неровного дна, обеспечивающего существование и единственность решения при любых начальных данных, а также применению трёхслойной физико-математической модели транспорта наносов с учетом их неоднородности для расчета проранов в плотинах из грунтовых материалов. Тщательно выполненное тестирование демонстрирует высокую точность, надежность и универсальность предлагаемых методов. Большой практический опыт моделирования позволил насытить книгу множеством примеров решения широкого круга прикладных задач. В свете событий, связанных с разрушением Каховской ГЭС, монография приобретает особую актуальность.

Для научных работников и специалистов в области речной гидродинамики и инженерной гидрологии, проектирования гидротехнических сооружений, численного моделирования течений со свободной поверхностью и деформируемым дном, страховщиков.

Работа выполнена в рамках темы № FMWZ-2022-0003 Государственного задания ИВП РАН.

В монографии изложены результаты физических исследований и численного моделирования ионизационно-химических, оптических и электродинамических процессов в атмосфере и нижней ионосфере Земли при распространении в них мощных потоков электромагнитного излучения в связи с возможными условиями их применения. Значительное место уделено разработке численных алгоритмов, адаптированных к физическому содержанию рассматриваемых явлений. Приводимые материалы основаны главным образом на опубликованных работах авторов. 

Монография рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в исследовании ионосферы, физике плазмы, распространении излучения и методов их численного моделирования. Книга будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.

В монографии на основе результатов выполнения проектов РНФ изложен взгляд автора на системный анализ нелинейных биофизических процессов и опыт разроаботки оригинальных методов сценарного моделирования в рамкахразвиваемой теории гибридных систем.

Рассмотрены актуальные примеры неожиданно возникавших проблем и описаны принципы модельного анализа трендов развития кризисных ситуаций в биосистемах.

Главы книги заинтересуют биофизиков, экологов и экспертов по экономике прородопользования.

Монография посвящена проблемам горячей, теплой и холодной пластической деформации бериллия. Основной акцент сделан на разработку технологий получения фольг, широко используемых в современном приборостроении и рентгеновской технике. Предложена комплексная методика оценки вероятности разрушения бериллия в ходе его пластической деформации. Рассмотрены основные закономерности и механизмы формирования структуры и кристаллографической текстуры бериллия при изготовлении фольг методами пластической деформации в сочетании с термической обработкой. При помощи вязкопластической самосогласованной модели поликристаллической пластичности определены основные механизмы деформации бериллия и эволюции его кристаллографической текстуры в ходе получения фольг.
Книга предназначена для широкого круга научных работников и технических специалистов, интересующихся вопросами получения бериллиевых фольг, деформации анизотропных материалов, моделированием эволюции кристаллографической текстуры металлов при пластической деформации, а также вопросами конструирования и эксплуатации рентгеновской техники.

В настоящей монографии на основе физико-математического моделирования исследуются средне- и макромасштабные взрывные процессы на всех высотах в атмосфере Земли и в ближнем космосе. Это изучение проведено с помощью аналитических и численных методов для широкого круга задач, относящихся как к природным явлениям (эксплозивные извержения вулканов, взрывоподобное разрушение космических тел в атмосфере), так и связанным с деятельностью че­ловека (проведение крупномасштабных взрывных геофизических экспериментов в ионосфере, разработка способов отражения столкновения метеороидов с Землей посредством ракетно-ядерного оружия и т. п.). Значительное место в монографии отведено лабораторному физическому моделированию с помощью лазерной плаз­мы наиболее сложных физических процессов, сопровождающих взрыв. Материал книги основан главным образом на опубликованных работах авторов.
Монография рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в об­ласти газовой динамики, физики плазмы, лабораторных исследований газоплаз­менных течений высокой удельной энергии и методов их численного моделирова­ния. Книга будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответству­ющих специальностей.

В четвертом томе собрания трудов Г.И. Марчука представлены работы, посвященные проблемам математического моделирования в иммунологии и медицине. Книга состоит из двух разделов. В первом разделе собраны воедино материалы опубликованных ранее монографий Г.И. Марчука по анализу закономерностей развития инфекционных процессов и иммунных реакций, разработке математических методов для количественной оценки тяжести течения заболеваний и построению математических моделей динамики вирусных и бактериальных инфекций. Во втором разделе книги представлены совместные работы с учениками, в которых получили дальнейшее развитие основополагающие подходы и принципы моделирования иммунных процессов при инфекционных заболеваниях, предложенные Г.И. Марчуком. Материалы исследований, включенные в настоящий том, связаны с разработкой широкого спектра вопросов по формированию методологии построения и применения математических методов и моделей в иммунологии и медицине.
Для исследователей в области прикладной математики, математического моделирования в биомедицине, биофизики, аспирантов и студентов старших курсов.

Исследованы особенности сверхзвукового течения при вылете пеллета со скоростью из канала в сферически затупленном цилиндре. Расчет обтекания движущихся тел выполнен с использованием метода свободной границы (вариант подхода «immersed boundary method») и многоуровневых декартовых сеток с локальной адаптацией на основе вейвлетного анализа. Выделено несколько характерных стадий течения и продемонстрировано снижение сопротивления цилиндра до 70% от изначального.

Представлена расширенная аннотация к готовящейся к печати монографии М.Г. Шурыгина, Н.Н. Дреминой, И.А. Шурыгиной, О.В. Каня. «Постинфарктный кардиосклероз – от патофизиологии к регенеративной медицине». Монография посвящена оценке процесса постинфарктного ремоделирования миокарда как в клиническом, так и в патофизиологическом и патоморфологическом аспекте, а также перспективным направлениям управления этим процессом. В монографии отражен многолетний опыт коллектива исследователей по изучению ремоделирования миокарда, возможностями управления дифференцировкой клеток в очаге повреждения под воздействием факторов роста, ангиотензиновой системы. Показаны результаты использования для изучения процесса таких методов, как моделирование патологического процесса, методов иммуноморфологического изучения локализации и экспрессии маркеров дифференцировки и активности клеток. Результаты исследований авторского коллектива по изучению постинфарктного ремоделирования миокарда представлены в одной докторской и двух кандидатских диссертационных работах, опубликованы в более чем 40 работах в журналах перечня ВАК, РИНЦ, Scopus, WS. Монография изложена на 222 с., иллюстрирована 92 авторскими фотографиями и рисунками, 18 таблицами. Библиографическое описание включает 617 источников.

Рассматриваются проблемы численного моделирования процессов очистки воды от примесей железа. Данная проблема актуальна для многих прикладных задач, включая приготовление ультрачистой воды для медицины. В работе изучается процесс удаления ионов железа и оксидов железа из воды с помощью магнитного поля. В качестве модельной выбрана двумерная задача о течении несжимаемой жидкости в канале с прямоугольным поперечным сечением. Поперечное магнитное поле, воздействующее на заряженные примеси, учитывается с помощью введения в уравнение конвекции-диффузии силы Лоренца. Для решения поставленной задачи разработан оригинальный численный метод и создана параллельная программа. В численных экспериментах получены стационарные распределения концентрации ионов железа под действием поперечного магнитного поля. Данные распределения иллюстрируют эффект очистки и позволяют управлять ее качеством с помощью исходных параметров задачи.

Импортозамещение стало важным элементом экономической политики в России. Сельское хозяйство считается одной из основных отраслей российской экономики, демонстрирующих значимые результаты импортозамещения. Поэтому представляется целесообразным проанализировать, какие темпы роста продукции сельского хозяйства удалось достичь в условиях замещения импорта, является ли такая продукция конкурентоспособной, каков потенциал дальнейшего импортозамещения и возможно ли обеспечить развитие на этой основе в долгосрочной перспективе. В процессе исследования использовался комплекс методов, включающий монографическое изучение, экспертные оценки, статистические методы, экономико-математическое моделирование. В результате исследований было установлено, что импортозамещение позволило достичь определенных успехов в развитии агропромышленного комплекса, хотя сопровождалось рядом негативных макроэкономических условий. Продолжительность процесса импортозамещения различна по отдельным видам сельскохозяйственной продукции и зависит от целого ряда факторов, как экономических, так и технологических. Конкурентоспособность отечественной продукции в 2013‒2016 гг. как на внутреннем, так и на мировом рынке значительно возросла. Главным фактором повышения конкурентоспособности стала девальвация национальной валюты, которая обусловила снижение средних цен производителей и средних экспортных цен, в пересчете в доллары США, а также относительно благоприятная конъюнктура рынка. По мере наращивания доли отечественной продукции в общих ресурсах рынка и/или укрепления курса российского рубля возможности роста в аграрном секторе экономики за счет импортозамещения будут ослабевать, что требует поиска новых факторов развития.