Метаматериалы — композиты со структурными элементами, размерами много меньше длины волны излучения, обладают не только необычными свойствами, такими как отрицательный коэффициент преломления, но и способностью имитировать космологические уравнения. Они открывают новые возможности старым добрым аналоговым компьютерам. А чем хороши аналоговые вычисления? Результат виден практически сразу. Итак, на картинке ниже мы видим… Большой взрыв! Читаем, как это получилось.
Рубрика «моделирование физических процессов»
Моделирование работы георадара
2020-01-26 в 7:00, admin, рубрики: fdtd, GPR, gprMax, python, археология, георадар, моделирование физических процессов, Научно-популярное, физика, электромагнитные волныГеорадар (радиотехнический прибор подповерхностного зондирования, GPR, Ground Penetrating Radar), применяющийся в настоящее время весьма широко — от картирования нор кроликов и изучения ящериц до поиска мин, остается достаточно дорогим удовольствием.
Дисплей георадара (кадр из британской телепередачи «Команда времени»)
Но оценить его возможности и изучить различные аспекты взаимодействия электромагнитного поля георадара со средой можно и без приобретения/аренды «железного» устройства. В этом нам поможет пакет gprMax (gpr — от абреввиатуры GPR, Max — начальные буквы фамилии Джеймса Клерка Максвелла, заложившего основы электродинамики), распространяющийся под лицензией GNU GPL v3.
Авторы этого проекта, начатого в 1996 году — Крэйг Уоррен (Craig Warren) из Нортумбрийского университета и Антонис Джианопулос (Antonis Giannopoulos) из Эдинбургского университета. Пакет был изначально разработан на C, а затем полностью переписан на комбинации Python 3/Cython.
Читать полностью »
Моделирование физических процессов при разработке электроники: почему и для чего?
2018-07-09 в 12:44, admin, рубрики: CAD/CAM, CAE, design for manufacturing, promwad, Анализ и проектирование систем, дизайн, испытание на прочность, корпус электроники, моделирование физических процессов, Производство и разработка электроники, промдизайн, Работа с 3D-графикой
Разработка корпусов для электроники — одна из наших любимых тем на Хабре. Мы уже рассказывали о роли промдизайна, разработке конструкции и производстве прототипов, но пока не затрагивали одну из самых интересных и важных тем — испытания спроектированных устройств, как виртуальные, так и реальные.
Выдержит ли корпус удар в трех плоскостях? Деформируется при экстремальных температурах? Хорошо ли продумана внутренняя система охлаждения электроники? Ответить на эти вопросы можно двумя способами. Первый: провести испытания готового устройства (прототипа) в реальной жизни и по результатам отправить его на доработку. Второй: провести виртуальное моделирование физических процессов и скорректировать проблемные места на этапе разработки. Это гораздо быстрее и эффективнее, так можно получить рабочие прототипы уже на первой итерации. Давайте рассмотрим оба варианта на реальных проектах…
Читать полностью »
Моделирование методом молекулярной динамики в пакете Gromacs
2015-03-27 в 8:59, admin, рубрики: gromacs, tutorial, моделирование физических процессов, молекулярная динамика, Научно-популярное, физика, электронагревательные приборы 
Иногда хочется занять свой ноутбук чем-нибудь полезным, да и так чтобы с работой помогало. Несколько лет назад, в университете сталкивался бегло с моделирование методом молекулярной динамики в gromacs, это хоть и не совсем то, но уже можно было притянуть за уши к моей работе. Русскоязычной информации по запуску моделирования в gromacs удалось найти крайне мало, примерно столько же и в глобальном масштабе, все в основном обсуждают уж очень глубокие/тонкие моменты. В итоге решил разобраться в нем, а заодно и написать краткое руководство, по использованию gromacs.
Преследуемая цель статьи — популяризировать Gromacs в широких кругах. Цели сделать полный охват метода и возможностей пакета нету, потому это будет краткий экскурс плохая методичка, с установками и запуском.
Читать полностью »
Опыт использования Freefem++ и NetGen в программе моделирования аэродинамических процессов
2013-05-28 в 12:46, admin, рубрики: CFD, freefem++, NetGen, математика, моделирование физических процессов, Программирование, разработка, метки: CFD, freefem++, NetGen, моделирование физических процессов, ПрограммированиеВведение
Авторам данной статьи довелось выполнить довольно редкий по своему характеру проект. Требовалось разработать коммерческую программу моделирования процессов движения воздушной среды в чистом помещении. Чистое помещение — это производственное помещение, отвечающее определенным требованиям по чистоте воздуха, температуре и скорости его движения. Основной показатель чистоты — это класс чистоты, который определяется ГОСТом по концентрации частиц в воздухе. Потоки воздуха в чистом помещении направляются так, чтобы обеспечить эффективное удаление пыли и аэрозолей из помещения. Требования могут также ограничивать градиенты температуры в пространстве и во времени. Программа Cleanroom предназначена для использования в качестве инструмента проектировщика чистых помещений. С ее помощью проектировщик должен выполнять размещение оборудования и элементов вентиляции, а по результатам моделирования процессов в воздушной среде определять степень соответствия варианта размещения предъявляемым требованиям по чистоте.
Читать полностью »
Курс «Компьютерное моделирование физических процессов»
2012-03-22 в 13:01, admin, рубрики: курс, моделирование, моделирование физических процессов, Программирование, факультатив, физика, школьники, я пиарюсь, метки: курс, моделирование, моделирование физических процессов, Программирование, факультатив, физика, школьникиПост актуален для петербургских школьников 8-11 классов и их родителей.
По-жизни я занимаюсь научной деятельностью, которая связана с компьютерным моделированием различных физических процессов: бразильский тест, вибрационное сверление, искусственная керамика,… сейчас пишу магистерскую работу о моделировании аэрогелей.
Несмотря на сложность и наукоемкость компьютерного моделирования, многие его аспекты могут быть освоены школьниками. Это открывает для школьников новый путь решения физических задач (используя программирование); учит грамотно реализовывать физические модели в своем программистком творчестве (к примеру, пригодится при создании своих игрушек); а для кого-то компьютерное моделирование может стать будущей специальностью.
На данный момент существует нехватка образовательных курсов, посвященных основам компьютерного моделирования. Чтобы устранить пустоту — было решено провести для школьников краткосрочный образовательный курс на весенних каникулах (т.е. на следующей неделе), который являлся бы вводной в тему компьютерного моделирования физических процессов.