#моделирование

Слушатели узнают, какие условия воссоздаются в различных модельных экспериментах и какие задачи в них решаются.

Большинство экзопланет обнаруживают на короткопериодичных орбитах, в том числе из класса суперземель. Эти тела по размеру занимают промежуточное положение между Землей и Нептуном. А вот газовые и ледяные гиганты располагаются, как правило, на далеких орбитах. Есть ли там место менее крупным планетам, не вполне ясно. Ученые решили оценить количество суперземель на юпитерианских расстояниях от звезды с помощью метода микролинзирования.

Исследователи из Университета Карнеги — Меллона (США) придумали, как превратить плоские объекты в трехмерные формы с помощью швейного автомата для стежки с компьютерным управлением. В сами детали из ткани они вставили, как в карманы, жесткие панели, а соединили их вместо сборки швом, что дало гибкость и в то же время прочность стыков.

Когда наша планета только формировалась из первичного вещества Солнечной системы, ее недра начали интенсивно разогреваться и расслаиваться. Внутри образовалось металлическое ядро, а над ним — жидкая мантия, покрытая тонкой силикатной корой. До сих пор нет единого мнения, как затвердевал расплав — сверху вниз или наоборот. Новые расчеты показали, что это не важно: даже при самом неблагоприятном сценарии на последнем этапе остывания у границы ядра и мантии должен появиться магматический океан.

Неандертальцы процветали в Европе две сотни тысяч лет и вымерли примерно 40 тысяч лет назад. Одни винят в этом Homo sapiens, которые как раз в то время появились в регионе. Другие видят причины в изменении климата. Однако неандертальцы пережили эпохи мощных оледенений. Их стоянки находят в разных климатических зонах — от лугов умеренных широт до тундры. Значит, они могли приспосабливаться к смене окружающей среды. В новой работе ученые из Франции и Великобритании протестировали климатическую гипотезу вымирания этой ветви людей.

На протяжении геологической истории на нашей планете преобладал теплый климат. Лишь дважды за прошедшие полмиллиарда лет случались продолжительные похолодания, включая современное, длящееся примерно 34 миллиона лет. Ледниковые периоды сопровождались снижением концентрации углекислого газа в атмосфере, однако причины этого непонятны. В новой работе ученые построили модель, объединив все гипотезы охлаждения климата. Это позволило объяснить обледенение полюсов, которое мы наблюдаем сейчас.

Методы геопространственного моделирования стали важным инструментом экологического мониторинга — с его помощью управляют рисками для окружающей среды и отслеживают угрозы стихийных бедствий. Все большее применение в геопространственных исследованиях находит машинное обучение. Исследователи публикуют множество статей, в которых сообщают об улучшении моделей, решении фундаментальных задач и новых подходах, в том числе в естественных науках. Однако часто такие публикации страдают от методологических ошибок в основном из-за ограничений, присущих машинному обучению. Группа ученых из Сколтеха и Института AIRI провела анализ научной литературы, выявив типичные проблемы и предлагаемые решения.

Ученые из МФТИ и МГУТУ смоделировали взаимодействие крыла воздушного судна и обтекающего его потока воздуха. Написанная учеными компьютерная программа позволит определять форму и материал крыла, препятствующие обледенению.

Российские ученые использовали новый метод моделирования для изучения распространения ультразвука в композитных материалах. Исследование, основанное на сочетании передовых методик, обещает внести значимый вклад в неразрушающий контроль и мониторинг авиационных конструкций, так как использующиеся ранее приближенные анизотропные модели не дают учитывать все типы волн в композитных материалах.

Традиционных претендентов на роль частиц темной материи не удается найти даже через десятилетия поисков. Поэтому некоторые ученые считают довольно экзотические гипотетические элементарные частицы — аксионы — одними из главных кандидатов на роль темной материи. Считается, что она составляет большую часть массы во Вселенной и «склеивает» галактики в единую структуру. Недавно исследовательская группа из Калифорнийского университета (США) предположила, что аксионы могут возникать в недрах взрывающихся сверхновых и преобразовываться в гамма-лучи под воздействием магнитных полей родительских звезд.

Коллектив российских ученых предоставил новые результаты в области термодинамических расчетов состава ионов в условиях холодной и горячей (нормальной) плазмы, широко используемых в атомной спектрометрии для определения элементного и изотопного состава анализируемых проб. Физикам удалось добиться значительного прогресса в понимании образования и поведения первичных фоновых ионов, их роли в поведении плазмы.

В последние годы научные исследования в области аэродинамики становятся все более актуальными с учетом развития высокоскоростных летательных аппаратов. Новое численное исследование, проведенное командой российских ученых из МФТИ и Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), стало важным шагом к более глубокому пониманию сложных процессов, которые протекают в пограничном слое в условиях сверхзвукового потока.

С помощью космического телескопа Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) международная команда астрономов обнаружила уникальную тройную звездную систему под названием TIC 290061484. Ее орбитальный период составляет всего 24,5 дня, что значительно меньше установленного в 1956 году рекорда — 33 дня — для систем такого типа.

Группа ученых из Центра науки и технологий добычи углеводородов Сколтеха получила новые результаты, которые помогут улучшить моделирование дефектов в композитных материалах, а значит для их производства потребуется меньше тестов и расходов. Авторам удалось усовершенствовать созданную ранее модель с учетом того, что волокна в композитных материалах могут быть разнонаправленными и переплетаться между собой, что оказывает значительное влияние на моделирование разрушения.

Участники мероприятия узнают об устройстве авиации и сами создадут модель самолета.

Исследователи из НИЯУ МИФИ в составе международного научного коллектива охарактеризовали новый двумерный материал — хлорид никеля. Ранее существование никелевого 2D-материала считалось невозможным.

Ученые Физико-технического института ТюмГУ установили оптимальную продолжительность продуктивного этапа для достижения максимальной накопленной добычи нефти.

Специалисты инфраструктурного центра «Технет» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (ИЦ «Технет» СПбПУ) провели исследование рынка цифрового проектирования и моделирования. В рамках анализа были рассмотрены такие сегменты, как компьютерное проектирование и моделирование (Computer-Aided Design, CAD), технологическая подготовка производства (Computer-Aided Manufacturing, CAM), компьютерный инжиниринг (Computer-Aided Engineering, CAE), суперкомпьютерный инжиниринг (High Performance Computing, HPC), технологии управления жизненным циклом изделий (Product Lifecycle Management, PLM).

Британская мебельная компания Furniture at Work на основе исследования, проведенного учеными из Лидсского университета, создала 3D-модель женщины по имени Анна — вероятно, так будут выглядеть работники на удаленке спустя более чем 70 лет. 

Если заглянуть внутрь любой конструкции из сплава или металла, можно заметить, что материал состоит из кристаллитов — зерен, субзерен, фрагментов, обладающих той или иной мезо- и микроструктурой. Как правило, по параметрам структуры кристаллитов можно сделать выводы о свойствах материала, с которым мы имеем дело. Изменяя мезо- и микроструктуру кристаллитов, можно влиять на физико-механические свойства всех металлов и сплавов, а именно на пластичность, прочность, коррозийную стойкость, электромагнитные и другие характеристики. Ученые Пермского Политеха разработали трехуровневую математическую модель, которая способна детально описывать физические механизмы деформирования материалов на различных структурно-масштабных уровнях, изменение их структуры при произвольном деформировании. Эта модель может быть использована для совершенствования существующих и разработки новых технологических процессов металлообработки.