Проблемы математического и численного моделирования

Научное сообщение в связи с переизбранием в должности старшего научного сотрудника Института.

Научное сообщение в связи с переизбранием в должности научного сотрудника Института.

Научное сообщение в связи с переизбранием в должности младшего научного сотрудника Института.

Электропроводящие нанопористые мембраны представляют собой класс мембранных материалов, селективность и проницаемость которых можно изменять путем приложения заданного потенциала к поверхности.
В работе проводится теоретическое и экспериментальное исследование ионной проводимости таких мембран в водных растворах бинарных солей. Для описания транспорта ионов через мембрану используются двумерные и одномерные модели на основе уравнений Навье-Стокса, Нернста-Планка и Пуассона. Расчеты показывают, что наложенное электрическое поле поляризует проводящую поверхность, в результате поверхностный заряд изменяется непрерывно вдоль поверхности поры от положительного к отрицательному. Более высокая концентрация катионов (анионов) наблюдается в отрицательно (положительно) заряженной части нанопоры. Увеличение концентрации носителей заряда за счет эффекта поляризации приводит к усилению ионной проводимости с увеличением приложенной разности потенциалов. Соответствующие вольт-амперные кривые являются нелинейными. В работе получено новое аналитическое решение для зависимости ионного тока от емкости слоя Штерна, концентрации соли и разности потенциалов. Теоретические расчеты впервые подтверждаются экспериментальными измерениями ионной проводимости в пористых мембранах из анодного оксида алюминия с углеродными нанотрубками внутри пор. Сильное усиление ионной проводимости (более чем в 6 раз) и соответствующая нелинейная зависимость тока от приложенной разности потенциалов экспериментально зарегистрирована в водном растворе хлорида калия. Результаты работы опубликованы в журнале Electrochimica Acta, https://doi.org/10.1016/j.electacta.2024.144994.

В диссертации представлена математическая модель движения людей и численные алгоритмы ее программной реализации, предложены методы валидации, разработан вопрос применения математического моделирования эвакуации людей при пожаре для подтверждения эффективности средств, применяемых для обеспечения безопасных условий эвакуации, разработан алгоритм создания сценариев управления эвакуацией. Приведены примеры апробации разработанных подходов.

По специальности: 2.3.3 – «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по техническим наукам)»
Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования Сибирский федеральный университет.

В докладе будут представлены:
1) Актуальность исследования;
2) Цели и задачи исследования;
3) Особенности монтажно-сборочного производства позаказного типа, основных методов планирования и управления;
4) Формализации задачи оперативного планирования;
5) Методы мониторинга МСП и синхронного оперативного планирования;
6) Структура разработанной автоматизированной системы планирования монтажно-сборочных процессов;
7) Имитационная модель динамического распределения ресурсов МСП;
8) Значения ключевых показателей до и после внедрения системы;
9) Выводы.

На втором семинаре будет продолжено представление результатов исследований, которые легли в диссертацию на соискание ученой степени доктора наук.

Будут представлены результаты исследований, которые легли в диссертацию на соискание ученой степени доктора наук.

В настоящее время для расчета сил и средств, необходимых пожарным подразделениям для тушения пожара на конкретном объекте, используется очень упрощенный подход, предполагающий лишь «ручные» вычисления по упрощенным аналитическим выражениям. Этот подход позволяет очень грубо определить возможную площадь горения и не позволяет объективно оценить возможную обстановку при пожаре к моменту предполагаемого прибытия пожарных подразделений на объект. В тоже время оценка температурного режима, задымленности этажей, блокировании путей эвакуации людей, возможности нахождения в здании без средств защиты представляет важную информацию для принятия решения о необходимых силах и средствах и действиях по прибытию пожарных подразделений. Современные методы компьютерного моделирования развития пожара и эвакуации позволяют получать такую информацию. Для полноценного применения требуется разработка нового методического подхода к разработке прогнозного раздела документа предварительного планирования действий по тушению пожаров на объекте (плана тушения пожара) с использованием методов компьютерного моделирования.
Цель исследования: повышение качества подготовки личного состава пожарных подразделений, эффективности действий по тушению пожаров и спасения людей, снижение рисков гибели личного состава при выполнении боевых задач.
Задачи:
1) описание действующей практики составления планов тушения пожара и обучения личного состава пожарных частей, анализ статистики на предмет эффективности существующего подхода, формулирование проблем и способов их решения;
2) разработка пошаговых действий по применению вычислительного моделирования для решения задач составления планов тушения пожара и обучения личного состава пожарных частей (качество и точность создания 3Dмоделей здания, постановка задачи моделирования, анализ результатов моделирования, формирование решений на основе анализа, критерий достаточности рассчитанных сценариев, применение результатов моделирования при ведении боевых действий);
3) апробация разработанной технологии на конкретном объекте.