ИВМ СО РАН Поиск 
Отчеты ИВМ СО РАН

Отчет ИВМ СО РАН за 2006 год

Программы РАН

Отделение математических наук


Программа № 1.3 «Современные вычислительные и информационные технологии решения больших задач»

Проект № 3 «Разработка и исследование вычислительных алгоритмов решения уравнений вязкой несжимаемой жидкости и их применение к задачам гидрофизики»

Руководитель:
чл.-корр. РАН В. В. Шайдуров

Было продолжено совершенствование программы для численного исследования крупномасштабных поверхностных волн в акваториях методом конечных элементов с «усвоением данных измерений», когда предполагается, что «граничная функция», входящая в краевые условия исходной системы дифференциальных уравнений неизвестна, однако известно решение (наблюдаемые данные) на отдельных участках границы расчетной области. Для восстановления граничной функции привлекаются методы оптимального управления и теория сопряженных уравнений. Совершенствование программы состояло, в частности, в следующем: был внедрен переменный параметр сходимости при итерационном восстановлении граничной функции, что позволило на 2-3 порядка сократить число итераций; внедрено более быстрое вычисление интегралов по границе области; для расчетных областей, которые полностью охватывают Земной шар в широтном направлении, разработан алгоритм для учета периодичности искомых решений в узлах, расположенных на нулевом и на 360-м меридианах; сокращен расход оперативной памяти за счет более компактных таблиц для хранения исходной геометрической информации; предлагаемые программные разработки протестированы на простых квадратных сетках с разным размером треугольных ячеек. Программа реализована как на последовательных ЭВМ, так и на многопроцессорных кластерах. Проведены тестовые расчеты в акватории Охотского моря, исследована сходимость метода (Л. П. Каменщиков, Е. Д. Карепова).

Основные публикации:

  1. Каменщиков Л. П., Карепова Е. Д., Шайдуров В. В.
    Численное моделирование крупномасштабных поверхностных волн в акваториях с усвоением данных наблюдений на базе многопроцессорных ЭВМ // Тр. VIII Всерос. конф. «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф». — Кемерово. 2006. — С. 36-45.

  2. Kamenschikov L., Karepova E., Shaidurov V.
    Numerical Solution of the Boundary Problem for Shellow Water Equations for Modelling Surface Wave in Large-Scale Water Area // Abstr. FDM'06: Fourth Int. Conf. on Finite Difference Methods: Theory and Applications. — Bulgaria: University of Rousse. — 2006. — P. 10.

  3. Kamenshchikov L. P., Karepova E. D., Shaidurov V. V.
    Simulation of surface waves in basins by the finite element method // Russian J. On Numerical Analysis and Mathematical Modelling. — 2006. — Vol. 21. — № 4. — Р. 305–320.

(Отдел вычислительной математики)

К началу