Компьютерное моделирование динамических процессов в гетерогенных сплошных средах презентация

Содержание

Предметные области. Медицина Сейсмология Сейсмостойкость Оборонные и Антитеррористические задачи

Слайд 1Компьютерное моделирование динамических процессов в гетерогенных сплошных средах.
Член-корреспондент РАН Петров И.Б.

Слайд 2Предметные области.

Медицина
Сейсмология
Сейсмостойкость
Оборонные и Антитеррористические задачи

Слайд 3Определяющая система уравнений
Используемые реологии: линейно-упругая, вязкоупругая, упругопластическая, вязко-упругопластическая, повреждаемая.

Слайд 4Определяющая система уравнений

Слайд 5Определяющая система уравнений

Слайд 6Сеточно-характеристический метод
Расщепление по координатам






Гиперболические уравнения (t)
Шаг 1
2D
Шаг 2
- трехмерный случай

Слайд 7Внешняя сила

Скорость на поверхности
Внешняя граница
Контактные границы
Условие слипания

Условие скольжения
Граничные и контактные условия

Слайд 8Расчетная сетка
Тетраэдральная сетка
Сетки с меняющейся триангуляцией

Слайд 9Расчетная сетка
Тетраэдральная сетка

Слайд 10Тестовые расчёты (одномерная задача)

Слайд 11Метод частиц: построение метода
Идеология сглаженных частиц
Модель среды

Слайд 12Метод частиц: монотонизация
Оригинальный метод
Монотонный метод

Слайд 13Численное моделирование в медицине.


Удаление катаракты.
Модель поражения черепа.

Слайд 14Черепно-мозговая травма.
Саггитальное сечение
Поперечное сечение
Череп (упругий)
Мозг (вязкоупругий)
10 м/с импульс
10 м/с

импульс

Слайд 15Модель с мембраной
V0 = 1м/с
Свойства материалов:
Кость и мембрана:
модуль Юнга E

= 1.62·1010 Н/м2
коэффициент Пуассона n = 0.16
Мозг:
модуль Юнга E = 3.5·104 Н/м2
коэффициент Пуассона n = 0.45
Желудочки:
модуль Юнга E ~ 0
коэффициент Пуассона n ~ 0.5
Реология:
Однородный изотропный линейно-упругий материал
Контактные условия на границе череп-мозг:
Свободное скольжение

Слайд 16Модель поражения черепа
+104 (Сжатие)
0
-104 (Растяжение)

Слайд 17Сравнение с клиническими данными

Слайд 18Операция по удалению катаракты
Склера
Стекловидное тело
Мускул
Хрусталик
Передняя камера
Хирургические инструменты:
Лазерная игла (источник тепла)
Ультразвуковая

игла (источник напряжения)

Слайд 19Лазерная и ультразвуковая операции

Слайд 20Защита тела

Слайд 23Задача литотрипсии

Слайд 24Мускул
Кровь
Нормальная скорость, как функция времени
Моделирование работы сердечной мышцы.

Слайд 26Численное моделирование в геологии

Слайд 27Трещины и пустоты.

Слайд 28Взрыв рядом с поверхностью.
поперечные волны
продольные волны
Волна Релея

Слайд 29Флюидонасыщенная и газонасыщенная трещины

Слайд 30Коридор флюидонасыщенных вертикальных трещин

Слайд 31Коридоры флюидонасыщенных вертикальных трещин
0,5
1,0
1,5
2,0
3,0
4,0
расстояние между трещинами / длина трещин

Слайд 32Двухслойная геологическая среда

Слайд 33Многослойная геологическая среда

Слайд 34Флюидонасыщенная полость.
Прошедшая волна
Отраженная продольная волна
Отраженная волна

Слайд 35Обратные задачи: положение трещины
Приёмник Vy(t)
10 метров
100 метров
Vy(0)= 0,01 м/с
Cp=3 км/с
Cs=1,7 км/c
ρ=2,5

т/м3

α=30°
h=0 - 1 км

100 метров

Задача: определить положение заполненной флюидом трещины, расположенной в земной коре
Входные параметры: протяжённость трещины, упругие свойства вмещающего массива

Слайд 36Обратные задачи: положение трещины
Математическая формулировка:

Слайд 37Численное моделирование последствий природных и техногенных катастроф.

Слайд 38Возмущение из очага землетрясения: 3D

Слайд 39Волновые фронты вблизи дневной поверхности
Продольная
Продольная
Поперечная
Поперечная

Слайд 40Модель АЭС: двумерная постановка
Рис. – Модуль скорости
Многокомпонентная
модель (Cp, Cs, ρ)
Возмущение:
P-wave

Слайд 41Сейсмостойкость здания: трехмерная постановка
Расчёт напряжений и скоростей в узлах сетки
Возмущение:
P-wave
Многокомпонентная
модель (Cp,

Cs, ρ)

Рис. – Модуль скорости (слева) и места разрушения (справа)

Слайд 42Сейсмическое воздействие на плотину
Изоповерхности модуля скорости

Слайд 43Волны Лява и волны Рэлея
Лява
Рэлея

Слайд 44Сравнение сейсмограмм землетрясения и взрыва

Слайд 45Задача о соударении с перфорированной конструкцией

Слайд 47Задачи высокоскоростного соударения

Слайд 49Задача о соударении с многослойной преградой

Слайд 55Численное моделирование соударений сложных конструкций.

Слайд 56Падение самолета на оболочку АЭС

Слайд 57Результаты численного эксперимента: соударение микрометеорита с двухслойной полусферической оболочкой и разнесенными

преградами

Слайд 58Результаты численного эксперимента: соударение микрометеорита с 10 разнесенными преградами

Слайд 59Постановка задач
Задача о наклонной посадке движущегося подводного объекта на дно
Задача о

соударении самолета с деформируемой преградой и с движущимся подводным объектом
Задача о соударении движущегося подводного объекта с жесткой преградой
Задача о лобовом и перпендикулярном столкновении движущихся подводных объектов
Задача о соударении снаряда с движущимся подводным объектом
Задача о соударении с перфорированной конструкцией

Слайд 60Задача о наклонной посадке движущегося подводного объекта на дно

Слайд 61Задача о соударении самолета с деформируемой преградой.
Параметры фюзеляжа:
Длина: 15м
Внеш. радиус: 2м
Толщина

стенок: 0.5м
λ = 80,3 ГПа
μ = 25,4 ГПа
ρ = 2740 кг/ м3
Е = 70 ГПа

Параметры преграды:
Толщина: 1м
Длина: 30м
λ = 80,3 ГПа
μ = 25,4 ГПа
ρ = 2740 кг/ м3
Е = 70 ГПа

Параметры двигателей:
Радиус: 2м
λ = 115,4 ГПа
μ = 77 ГПа
ρ = 7800 кг/ м3
Е = 200 ГПа

Слайд 62Задача о соударении самолета с деформируемой преградой

Слайд 63Численное решение задач динамического контакта.

Слайд 64Прогрев, воспламенение и горение пороха
Движение пороховых газов в заснарядном объеме
Гидрогазодинамика и

тепловое состояние противооткатных устройств

Тепловое состояние ствола и расчет устройств охлаждения ствола

Движение снаряда по каналу ствола

Задачи прочности и динамики всех элементов системы

Функционирование дульных устройств

Разбиение основной задачи

Слайд 65Расчётная сетка

Слайд 67Цилиндр с хромированной внутренней поверхностью
Значения максимального главного напряжения. Изолинии демонстрируют распространение волн

вдоль поверхности цилиндра. Начало движения.

Слайд 68Прочность трубопроводов
Область коррозии трубы
Давление в трубе
вызывает деформации и раскрытие трещины

Слайд 69Воздействие пучка электронов на алюминиевую пластинку

Слайд 72Спасибо за внимание!

Похожие презентации

Школа реальных дел. Конкурс проектов и прикладных исследований школьников на основе реальных задач работодателей 337
Инструкция по заполнению отчета 268
Методика навчання учнів роботи з прикладним програмним забезпеченням загального призначення. (Тема 5) 380
Формализация моделей 381
Новый порядок примения ККТ ИФНС 308
Adobe Photoshop 903

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика