Наш адрес:
Хабаровск, ул. Ким Ю Чена, 65
Как нас найти
Телефон/факс:
(4212) 22-72-67
email: admvc@ccfebras.ru

Лаборатория вычислительной механики

 

 Заведующий лабораторией:   д.ф.-м.н. Потапов Игорь Иванович
 
 

Основные направления научных исследований:

1. Построение математических моделей для гидродинамических и русловых процессов в реках с песчаным и гравийным дном.
2. Математическое моделирование гидродинамических и русловых процессов для рек с песчано-гравийным основанием
3. Математическое моделирование процессов устойчивого развития пойм рек основанием
4. Развитие вычислительных методов решения задач гидродинамики и русловой динамики, ориентированных на использование параллельных высокопроизводительных комплексов.
 

Заведующий лабораторией:   д.ф.-м.н. Потапов Игорь Иванович

Сфера научных интересов: Численные методы: метод конечных элементов, метод контрольных объемов, метод частиц, решение систем алгебраических уравнений. Механика сыпучих сред, механика гетерогенных сред, механика русловых процессов
Основные научные результаты:
1. Выполнена проверка справедливости использования гипотез Бэгнольда при формулировке обобщенного уравнения донных деформаций.
2. Сформулированы и решены одномерная и двумерная задачи устойчивости песчаного дна канала прямоугольной формы.
3. Проведено важное обобщение известной формулы Петрова для расхода наносов, связанное с учетом влиянием возмущений свободной поверхности на транспорт влекомых наносов. Выявлено влияние макро - турбулентной вязкости потока и поверхностных волн на процесс генерации донных волн.
4. Показано, в каких реологических моделях активного слоя можно исключить феноменологический параметр – концентрацию донных частиц в активном слое.
5. Найдены аналитические зависимости от числа Фруда для длин продольных и поперечных волн с максимально быстро растущей амплитудой и скорости их движения.
6. Аналитически найдены области формирования и смыва донных форм в зависимости от значения числа Фруда.
7. Найдены значения чисел Фруда, определяющие: появление одномерной донной волны, минимальное значение ее длины, максимальное значение скорости роста ее амплитуды, точку бифуркации, при которой ответвляется двумерное семейство волн, границу смыва одномерных волн, минимальное значение поперечной длины волны.
8. Получено аналитическое решение, описывающее эволюцию единичного донного возмущения.
9. На основе эффективных численных алгоритмов с использованием распределенных вычислений и суперкомпьютерных технологий выполнена программная реализации ряда сформулированных задач.
Основные публикации:
1) Потапов И.И. Уравнение русловых деформаций для несвязного дна // Вестник ТОГУ. 2009. Т.11 № 4. С. 29-34.
2) Потапов И.И. Двумерная модель транспорта донных наносов для рек с песчаным дном // ПМТФ. 2009. Т.50, № 3. С.131-139.
3) Потапов И.И., Бондаренко Б.В. Моделирование эволюции поперечного сечения песчаного канала // Вычислительные технологии 2009. Т.14, № 5. С.1-14.
4) Петров А.Г., Потапов И.И. Об устойчивости несвязного дна канала // Успехи механики сплошных сред : к 70-летию академика В.А. Левина : сб. науч. тр. - Владивосток: Дальнаука, 2009. С. 604-614.
5) Петров А.Г., Потапов И.И. Постановка и решение задачи об устойчивости несвязного дна канала // ПМТФ. 2010. Т.51, № 1. С.62-74.

6) Петров А.Г., Потапов И.И. О Развитии возмущений песчаного дна канала // ДАН, 2010. Т. 431, № 2. С. 191-195.
7) Потапов И.И., Снигур К.С. Анализ деформаций несвязного дна канала в нижнем бьефе гидроузла// Вычислительные технологии. 2011. Т. 16. № 4. С. 114-119.
8) Петров А.Г., Потапов И.И. О механизмах развития донных волн в канале с песчаным дном// // ПМТФ. 2011. Т. 52. № 2. С. 81-91.
9) Потапов И. И., Щекачева М. А. Определение скорости размыва берегового склона в реках с песчаным дном // Вестник удмуртского университета, Механика. 2011. Вып. 4, с.116-120.
10) Потапов И. И. Математическое моделирование гидродинамических и русловых процессов реки Амур // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. – 2011. – N 4, ч. 5. – С. 2438-2439.
11) Крат Ю. Г., Потапов И. И. Модель стохастического развития донных волн // Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 2013, № 2, 85–91.
12) Потапов И.И., Бондаренко Б.В. Математическое моделирование эволюции берегового склона в каналах с песчаным руслом // Вычислительные технологии 2013. Т.18, № 4, С. 25-36.
13) Петров А.Г., Потапов И.И. О влиянии турбулентной вязкости на процессы образования и движения донных волн // Прикладная механика и техническая физика. 2013. Т. 54. № 1 (317). С. 57-68.
14) Петров А.Г., Потапов И.И. Перенос наносов под действием нормальных и касательных придонных напряжений с учетом уклона дна // Прикладная механика и техническая физика. 2014. Т. 55. № 5 (317). С. 1-6.
15) Потапов И.И., Снигур К.С. Исследование эволюции поперечной русловой прорези под действием транзитного о гидродинамического потока / /Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 2014, № 2, 146–151.
 
младший научный сотрудник Крат Юлия Георгиевна
Основные публикации:

1) Крат Ю.Г., Потапов И. И. Математическая модель стохастического развития донных волн: препринт №187, – Хабаровск: Вычислительный центр ДВО РАН, 2012. – 12 с.
2)Крат Ю.Г., Потапов И. И. Влияние нерегулярного возмущения потока на образование донных волн: препринт № 175, – Хабаровск: Вычислительный центр ДВО РАН, 2012. – 22 с.
3)Крат Ю. Г., Потапов И. И. Модель стохастического развития донных волн // Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 2013, № 2, 85–91.
4) Крат Ю.Г., Потапов И.И. Русловая модель стохастического развития донных волн // XVIII Международная конференция по Вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2013) 22-31 мая 2013 г., Алушта. - М.: Изд-во МАИ, 2013.
5) Крат Ю.Г., Потапов И.И. Решение задачи устойчивости песчаного дна напорного канала // Десятая Международная конференция по Неравновесным процессам в соплах и струях (NPNJ’2014) 25-31 мая 2014 г., Алушта. – М.: Изд-во МАИ, 2014.
 
стажер-исследователь Снигур Ксения Сергеевна
Основные публикации:
1) Потапов И.И., Снигур К.С. Анализ деформаций несвязного дна канала в нижнем бьефе гидроузла // Вычислительные технологии. 2011. Т. 16, № 4. С. 114–119.
2) Снигур К.С. Моделирование эволюции поперечной русловой прорези трапециевидной формы в каналах с песчаным дном // Материалы XVII Международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС 2011) 25-31 мая 2011 г., Алушта. – М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2011 – С. 617-618.
3) Потапов И.И., Снигур К.С. О технологиях применения метода контрольных объемов для решения задачи переноса на нерегулярных треугольных сетках. Часть I: препринт №177. – Хабаровск : Вычислительный центр ДВО РАН, 2012. – 38 с.
4) Потапов И.И., Снигур К.С. Одномерная математическая модель для неустановившегося руслового процесса // Инновационные информационные технологии: Материалы международной научно-практической конференции. Том 2. / Гл. ред. С. У. Увайсов; Отв. Ред. И. А. Иванов – М.: МИЭМ НИУ ВШЭ, 2013. – С 368-371.
5) Потапов И.И., Снигур К.С. Исследование эволюции поперечной русловой прорези под действием транзитного гидродинамического потока // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. 2014. Вып. 2. С. 146-152. <
 
старший научный сотрудник к. ф.-м. н. Каширин Алексей Алексеевич
Сфера научных интересов: дифференциальные и интегральные уравнения, численные методы
Основные публикации:

1) Каширин А.А., Смагин С.И. Обобщённые решения интегральных уравнений скалярной задачи дифракции // Дифференциальные уравнения. 2006. Т. 42, № 1. С. 79-90.
2) Каширин А.А. Численное решение интегральных уравнений трёхмерных задач акустики // Вычислительные технологии. 2008. Т. 13. Специальный выпуск 4. С. 54-60.
3) Каширин А.А., Смагин С.И. О численном решении внешних задач Дирихле для уравнения Гельмгольца методом потенциалов // Информационные и математические технологии в науке и управлении. Труды XIII Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Часть I. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2008. С. 124-130.
4) Каширин А.А., Смагин С.И. О численном решении трёхмерных стационарных задач дифракции в интегральных постановках // Информационные и математические технологии в науке и управлении. Труды XIV Байкальской Всероссийской конференции «Информационные и математические технологии в науке и управлении». Часть I. Иркутск: ИСЭМ СО РАН, 2009. С. 6-13.
5) Kashirin A.A., Smagin S.I. On numerical solution of integral equations for three-dimensional diffraction problems // Lecture Notes in Computer Science. 2010. Т. 6083 LNCS. P. 11-19.
6) Kashirin A.A., Smagin S.I. On numerical solution of three-dimensional diffraction problems in the integral form // RPC 2010 - 1st Russia and Pacific conference on computer technology and applications. Vladivostok, 2010. P. 188-192.
7) Каширин А.А. О численном решении задач Дирихле потенциалами простого слоя. Препринт 2010/157. Хабаровск: ВЦ ДВО РАН, 2010, 16 с.
8) Каширин А.А., Смагин С.И., Кириченко Е.Р. Численное решение трёхмерных стационарных задач дифракции акустических волн на основе граничных интегральных уравнений первого рода // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012615163.
9) Каширин А.А., Смагин С.И. О численном решении задач Дирихле для уравнения Гельмгольца методом потенциалов // Журн. вычисл. матем. и матем. физ., 2012, № 52(8), с. 1173–1185.
10) Каширин А.А. Интегральные уравнения второго рода с одной неизвестной функцией для скалярной задачи дифракции. Препринт 2012/181. Хабаровск: ВЦ ДВО РАН, 2012, 8 с.
11) Каширин А.А. Исследование интегральных уравнений скалярной задачи дифракции на спектре. Препринт 2012/185. Хабаровск: ВЦ ДВО РАН, 2012, 12 с.
12) Каширин А.А. Об условно-корректных интегральных уравнениях и численном решении стационарных задач дифракции акустических волн // Вестник ТОГУ № 3(26), 2012. С. 33–40.
13) Каширин А.А., Смагин С.И. Численное решение трёхмерной задачи дифракции акустических волн // Вестник УРФО. Безопасность в информационной сфере № 1, 2012. С. 41-47.
14) Талтыкина М.Ю., Каширин А.А. Метод неполной крестовой аппроксимации для решения граничных интегральных уравнений теории дифракции // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. 2013. Т. 1. С. 294-301.
15) Кириченко Е.Р., Крутикова С.В., Каширин А.А. Применение оператора трансляции в Fast Multipole Methods // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. 2013. Т. 1. С. 294-301.
16) Талтыкина М.Ю., Каширин А.А. Решение задач Дирихле для уравнения Гельмгольца мозаично-скелетонным методом. Препринт № 195 / Хабаровск. ВЦ ДВО РАН, 2013. 23 с.
17) Каширин А.А., Петров А.Г., Потапов И.И. Обтекание пологих двумерных гряд турбулентным потоком. Препринт № 194 / Хабаровск. ВЦ ДВО РАН, 2013. 28 с.
18) Каширин А.А., Смагин С.И. О численном решении интегральных уравнения скалярной задачи дифракции // ДАН. Том 458 №2. 2014. С. 141-144. 
19) Каширин А.А., Смагин С.И., Талтыкина М.Ю. Численное решение краевых задач для уравнения Гельмгольца методом потенциалов с использованием мозаично-скелетонного метода // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ No 2014660898. 20) Каширин А.А., Смагин С.И., Талтыкина М.Ю. Численное решение трехмерной скалярной задачи дифракции методом потенциалов с использованием мозаично-скелетонного метода // Свидетельство о государственной
регистрации программы для ЭВМ No 2014662129.

 

стажер-исследователь Талтыкина Мария Юрьевна
Сфера научных интересов:
дифференциальные и интегральные уравнения, численные методы
Основные публикации:

1) Талтыкина М.Ю., Каширин А.А. Метод неполной крестовой аппроксимации для решения граничных интегральных уравнений теории дифракции // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. 2013. Т. 1. С. 294-301. 2) Талтыкина М.Ю., Каширин А.А. Решение задач Дирихле для уравнения Гельмгольца мозаично-скелетонным методом. Препринт № 195 / Хабаровск. ВЦ ДВО РАН, 2013. 23 с.
3) Каширин А.А., Смагин С.И., Талтыкина М.Ю. Численное решение краевых задач для уравнения Гельмгольца методом потенциалов с использованием мозаично-скелетонного метода // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ No 2014660898.
4) Каширин А.А., Смагин С.И., Талтыкина М.Ю. Численное решение трехмерной скалярной задачи дифракции методом потенциалов с использованием мозаично-скелетонного метода // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ No 2014662129.

 

научный сотрудник Лапекина Светлана Ивановна

Основные публикации:
1) Kharitonova G.V., Vityazev V.G., Lapekina S.I. Statistical Analysis of the Model of Water Vapor Sorption by Soils // Eurasian Soil Science. 2001. V. 34. №11. P. 1188-1195.
2) Харитонова Г.В., Витязев В.Г., Лапекина С.И. Статистический анализ параметров моделисорбции паров воды почвами // Почвоведение. 2001, № 11. C. 1332-1339.
3) Kharitonova G.V., Vityazev V.G., Lapekina S.I. Hysteresis of Soil Water Sorption // Eurasian Soil Science. 2002. V. 35. №3. P. 1188-1195.
4) Харитонова Г.В., Витязев В.Г., Лапекина С.И. Гидросорбционный гистерезис почв // Почвоведение. 2002. № 3. С. 327-334.
5) Витязев В.Г., Харитонова Г.В., Лапекина С.И. Адсорбционное взаимодействие паров воды с твёрдой фазой почв // Вестник МГУ. 2002. Сер.17, почвоведение, № 2. С.37-41.
6) Харитонова Г.В., Шеин Е.В., Витязев В.Г., Лапекина С.И. Измерения для описания полной изотермы адсорбции паров воды почвами // Вестник МГУ. 2003. Сер.18, почвоведение, 2003, № 1.
7) Харитонова Г.В., Шеин Е.В., Витязев В.Г., Лапекина С.И. Адсорбция паров воды фракциями почвенных агрегатов. Труды Всероссийской конференции. Фундаментальные физические исследования в почвоведении и мелиорации // Факультет почвоведения МГУ. 2003. С.142-145.
8) Kharitonova G.V.,Shein E.V.,Vuteazev V.G., Lapekina C.I. Water vapor adsorption by soil aggregate fractions // International Agrophysics. 2007. V. 19, № 1. P.47-52.
9) Харитонова Г.В., Витязев В.Г., Лапекина С.И. Математическая модель адсорбции паров воды почвами // Почвоведение. 2010. № 2. С.196-205.