Монографии
Монографии
2023
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.
Настоящая монография посвящена разработке принципов построения, а также методов и алгоритмов функционирования самоорганизующихся распределенных систем с мультиагентным диспетчером.
2018
Монография «Судебно-медицинская экспертиза внезапной смерти лиц молодого возраста» посвящена вопросам, отражающим эпидемиологию, современные понятия и определения «Внезапной смерти», причины и вопросы танатогенеза, а также клинические и морфологические параллели, позволяющие прогнозировать факторы риска развития терминальных процессов и наступления внезапной смерти в группе лиц молодого возраста.
В работе представлены результаты многолетней работы по судебно-медицинскому исследованию случаев внезапной смерти, наступившей среди школьников, студентов учебных заведений, курсантов, молодых военнослужащих и молодых лиц в условиях физических нагрузок. В разделах изложены основные клинические и патоморфологические критерии, а также алгоритм судебно-медицинской диагностики внезапной смерти у лиц молодого возраста. Особое внимание уделено вопросам внезапной сердечной смерти, обусловленной различными видами кардиомиопатий, врожденной патологией соединительной ткани, патологией сосудов различного типа (эластического, мышечно-эластического, мышечного), а также патологией клапанного аппарата и проводящей системы сердца.
Книга предназначена для судебно-медицинских экспертов, патологоанатомов, врачей клинического профиля (кардиологи, педиатры, терапевты, неврологи и др.)
2017
В работе решается задача проектирования межпланетных траекторий с несколькими гравитационными маневрами и промежуточными импульсами с помощью разработанного авторами метода виртуальных траекторий. Даны алгоритмы расчетов гелиоцентрических и планетоцентрических участков, рассматривается случай резонансных траекторий. Описаны результаты применения метода виртуальных траекторий к задаче проектирования перелета к Юпитеру, полученные траектории сравниваются с траекториями миссий Juno, Europa Clipper и Laplace.
В работе рассмотрены методы и подходы для решения задач газовой динамики на высокопроизводительных вычислительных системах. Для них наиболее предпочтительной является организация структурированного доступа в память, поэтому в предлагаемых методах используются декартовы сетки, включая и разновидность с локальной адаптацией. Рассматриваемые методы позволяют на сетках такого типа решать задачи со сложной геометрией, а предлагаемые параллельные алгоритмы для них обеспечивают хорошую масштабируемость на вычислительных системах с массивным параллелизмом.
Работа посвящена многомасштабному трехуровневому подходу к решению задач нанотехнологии с помощью суперкомпьютерных вычислительных систем. В основе подхода лежит объединение моделей механики сплошной среды и динамики Ньютона для отдельных частиц. Подход охватывает три масштабных уровня: макроскопический, мезоскопический и микроскопический. Применительно к системам газ ‒ металл в качестве модели на макроскопическом уровне используются квазигидродинамические уравнения в газовой и твердой фазах. В качестве моделей на мезо- и микроуровнях используются уравнения динамики Ньютона. Численная реализация подхода основана на методе расщепления по физическим процессам и опирается на четыре класса алгоритмов. Технология распараллеливания основана на принципах геометрического параллелизма и рационального разбиения расчетной области. Апробация подхода выполнена на примере задачи о течении струи азота из баллона с высоким давлением через микросопло в микроканал и далее в вакуумную камеру. Полученные результаты подтверждают высокую эффективность разработанной методологии.
В работе рассмотрены методы и подходы для решения задач газовой динамики на высокопроизводительных вычислительных системах. Для них наиболее предпочтительной является организация структурированного доступа в память, поэтому в предлагаемых методах используются декартовы сетки, включая и разновидность с локальной адаптацией. Рассматриваемые методы позволяют на сетках такого типа решать задачи со сложной геометрией, а предлагаемые параллельные алгоритмы для них обеспечивают хорошую масштабируемость на вычислительных системах с массивным параллелизмом.
Для численного решения трехмерных эллиптических уравнений построен адаптивный чебышевский двухслойный итерационный метод. В адаптивном методе неизвестная нижняя граница спектра уточняется в итерационном цикле, а в качестве верхней границы спектра берется ее оценка по теореме Гершгорина. Расчеты показывают, что такая процедура обеспечивает сходимость построенного адаптивного метода с вычислительными затратами, близкими к затратам стандартного чебышевского метода, использующего точные границы спектра дискретного оператора.