❋ 4.8
Коллектив ученых из МФТИ, НИИСИ и Университета Иннополис разработал и детально сравнил между собой ряд высокоэффективных модификаций численного метода, основанного на гибридном подходе с использованием так называемых Химерных сеток. Этот подход позволяет значительно повысить точность и одновременно снизить ресурсоемкость компьютерного моделирования упругих волн в средах со сложной геометрией. Разработка имеет огромное значение для таких критически важных областей, как сейсмическая разведка полезных ископаемых и ультразвуковая дефектоскопия материалов, например, железнодорожных рельсов.
ФизТех
# геологоразведка
# дефектоскопия
# моделирование
# нейросети
# технологии
# физика
Принцип работы Химерных сеток. Идея метода заключается в переходе от реального физического объекта, например, геологических слоев со сложными границами и трещинами (а), к его математической модели (б). Вместо того чтобы покрывать всю область сложной и ресурсоемкой сеткой, используется гибридный подход: основное пространство описывается простой и быстрой фоновой сеткой, а в самые ответственные зоны — вдоль границ и вокруг дефектов — встраиваются локальные, высокодетализированные сетки-«заплатки» (в) / © Акустический журнал РАН
Современный мир невозможно представить без компьютерного моделирования. Прежде чем бурить скважину в поисках нефти, выводить на линию новый скоростной поезд или запускать в серию деталь для самолета, инженеры и геофизики создают их цифровые двойники. Они просчитывают, как поведут себя материалы под нагрузкой и как будут распространяться сейсмические или ультразвуковые волны в их толще. Основой для таких расчетов служит разбиение объекта на множество мельчайших ячеек — расчетную сетку. И здесь возникает фундаментальная дилемма: чем сложнее форма объекта, например, геологического разлома или профиля рельса, тем более мелкой и сложной должна быть сетка для точного описания. Это требует колоссальных вычислительных мощностей и огромного количества оперативной памяти, делая расчеты долгими и дорогими. Альтернатива — упрощенные сетки — работает быстро, но теряет в точности, «сглаживая» важные детали.
