ИПМех РАН (официальный канал)

Решения в замкнутом виде нелинейного уравнения Шредингера с дисперсией и потенциалом общего вида

Впервые исследовано нелинейное уравнение Шредингера общего вида, в котором хроматическая дисперсия и потенциал задаются двумя произвольными функциями. Рассматриваемое уравнение является естественным обобщением широкого класса родственных нелинейных уравнений в частных производных, которые часто встречаются в различных областях теоретической физики, включая нелинейную оптику, сверхпроводимость и физику плазмы. Для построения точных решений используется комбинация метода функциональных связей и методов обобщенного разделения переменных. Найдены новые точные решения общего нелинейного уравнения Шредингера, которые выражаются в квадратурах или элементарных функциях. Описаны одномерные несимметрийные редукции, приводящие рассматриваемое нелинейное уравнение в частных производных к более простым обыкновенным дифференциальным уравнениям или системам таких уравнений. Полученные в данной работе точные решения могут быть использованы в качестве тестовых задач, предназначенных для оценки точности численных и приближенных аналитических методов интегрирования нелинейных уравнений математической физики.

Совместная работа главного научного сотрудника лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН А.Д.Полянина и профессора МИФИ Н.А.Кудряшова опубликована в высокорейтинговом журнале Chaos, Solitons and Fractals (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 5.3, SJR Q1): https://doi.org/10.1016/j.chaos.2024.115822

Препринт статьи в свободном доступе: arxiv.org/abs/2411.13713 или EqWorld (pdf)

https://ipmnet.ru/labs/tgd/results/GeneralNonlinearSchrodingerEq

#результаты

В год 60-летия ИПМех продолжаем знакомить с лабораториями нашего Института.

Лаборатория термогазодинамики и горения создана в 1969 г. для решения задач, связанных с ракетно-космической техникой. С тех пор круг задач, решаемых в лаборатории, существенно расширился. Основными направлениями работы лаборатории являются комплексное экспериментальное и теоретическое исследование процессов в многофазных системах, которые сопровождаются горением, тепломассопереносом, фазовыми переходами, ударными волнами и т.п.

За последние годы коллективом лаборатории решен ряд важных с практической точки зрения задач, связанных с горением, газодинамическими и теплофизическими процессами в различных энергетических установках: разработаны математическая модель и программы расчета взрыва трубопроводов и сосудов высокого давления, заполненных высококипящими жидкостями и газами; теория горения смесевых твердых ракетных топлив и агломерации частиц алюминия на поверхности горения, имеющая большое значение для совершенствования двигательных установок на твердом топливе; теория и программы расчета парового взрыва капель расплавленного металла при попадании в воду; воспламенение и горение легкоплавкого топлива в высокотемпературном потоке воздуха; распространения пламени в водородо-метановой и водородо-пропановой смеси в узких каналах Хеле-Шоу.

Важным направлением является решение фундаментальных задач: разработка методов математической физики для моделирования сложных систем, встречающихся в механике, физике, химии, биологии и даже в экономике.

По 28 марта 2025 года в Библиотеке ИПМех РАН проходит выставка книг сотрудников лаборатории разных лет.

Подробнее: http://ipmnet.ru/labs/tgd/2025/

Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/

#ИПМех60
#результаты
#история
#книги

🎉🏆 Коллектив ИПМех РАН поздравляет

главных научных сотрудников ИПМех РАН
академика Феликса Леонидовича Черноусько
и чл.-корр. РАН Николая Николаевича Болотника
с присуждением Премии имени Н.Н.Моисеева 2024 года
за монографию «Динамика мобильных систем с управляемой конфигурацией»

Премия имени Н.Н.Моисеева присуждается РАН за выдающиеся работы в области теории систем управления и методов оптимизации, а также методологии исследования проблем взаимоотношений человека-природы-общества.

Подробнее:
* вручение премий имени выдающихся учёных на заседании Президиума Российской академии наук: https://new.ras.ru/activities/news/laureatov-premiy-imeni-vydayushchikhsya-uchyenykh-za-2024-god-nagradili-na-zasedanii-prezidiuma-ran/
* монография Черноусько Ф.Л., Болотник Н.Н. Динамика мобильных систем с управляемой конфигурацией. М.: Физматлит, 2022. 464 с.: https://www.fml.ru/book/showbook/2089
* англоязычное издание
F. Chernousko, N. Bolotnik. Dynamics of Mobile Systems with Controlled Configuration. Springer, 2024, 450 p.: https://link.springer.com/book/10.1007/978-981-97-1825-2

(на фотографии торжественное вручение президентом РАН академиком Геннадием Красниковым академику Феликсу Черноусько диплома Премии имени Н.Н.Моисеева в Президиуме Российской академии наук 04.03.2025)

#поздравляем

Моделирование влияния эффекта шероховатости на характеристики нормального контакта деформируемых твердых тел

Несмотря на кажущуюся гладкость, поверхности реальных тел имеют микрорельеф, что приводит к несплошности контакта и большим различиям между фактическими и номинальными (осредненными) характеристиками контакта. Фактические характеристики, включая контактные и внутренние напряжения вблизи пятен контакта, имеют большую практическую значимость, в частности, для анализа процессов трения, износа и подповерхностного разрушения. Для определения значений фактических характеристик необходимо знать и значения номинальных, которые также зависят от поверхностного микрорельефа. Следовательно, определение номинальных характеристик должно быть максимально точным и учитывать не только макроформы тел и их механические свойства, но и микрогеометрию их поверхности.

В настоящее время для решения такого рода задач всё чаще используются численные методы и компьютерное моделирование. Однако, несмотря на их большой потенциал, разработка аналитических методов актуальна, так как они позволяют не только оценить влияние поверхностной микрогеометрии тел, но и разработать методы управления процессами контактного взаимодействия за счет выбора соответствующих параметров микрорельефа. В лаборатории трибологии ИПМех РАН в рамках госзадания разработан двухмасштабный аналитический подход к исследованию нормального контакта деформируемых тел с учетом их поверхностного микрорельефа. На микромасштабе этот подход позволяет изучить фактическое распределение контактных и внутренних напряжений, а также реальную площадь контакта с учетом взаимного влияния неровностей, а на макромасштабе – уточнить значения номинальных характеристик. Преимущество подхода продемонстрировано на примере решения ряда контактных задач о внедрении шероховатых тел различной макроформы в однородные деформируемые основания и основания с покрытиями.

Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Friction (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 6.3, SJR Q1): https://doi.org/10.26599/frict.2025.9441005

https://ipmnet.ru/labs/tribo/results/RoughnessEffect

#результаты

Дорогие друзья!

⚡️ Приглашаем вас на 5-е заседание Междисциплинарного научного семинара СМУ РАН «Выбор в науке», которое состоится 4 марта 2025 г. в 16:30 в конференц-зале ИПМех РАН.

С докладами выступят:

🇰🇵🇰🇷 Зуева Александра Георгиевна, м.н.с. Центра мировой политики и стратегического анализа ИКСА РАН, эксперт Центра военно-экономических исследований Института мировой военной экономики и стратегии: «Экономическая безопасность государств Корейского полуострова»

☢️ к.б.н. Кохан Виктор Сергеевич, с.н.с. лаборатории психофармакологии ФГБУ «НМИЦ ПН им. В.П. Сербского» Минздрава России: «Радиотерапия нейродегенеративных заболеваний: предпосылки, результаты, перспективы»

⚡️ Участие в семинаре – по предварительной регистрации. Для иногородних слушателей будет организована онлайн-трансляция.

⚡️ Место проведения – Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, г. Москва, пр-т Вернадского, д. 101 корп. 1, схема проезда.

🌀 Подписка на рассылку новостей семинара.

Аннотации докладов:

Экономическая безопасность государств Корейского полуострова. Экономический успех Республики Корея называют «чудом на реке Ханган» и часто приводят в пример развивающимся странам. Тем не менее, последние годы в свете нарастающего противостояния Пекина и Вашингтона, главных торговых партнёров Сеула, в Южной Корее всё чаще встаёт вопрос о том как уберечь экспортоориентированную экономику от внешних и внутренних угроз. В то же самое время, проблемы экономической безопасности в КНДР напрямую связаны с действующим режимом санкций СБ ООН и спецификой национальной экономики. Автор расскажет о том, с какими вызовами в области экономической безопасности сталкиваются государства Корейского полуострова в условиях глобальной геополитической турбулентности.

Радиотерапия нейродегенеративных заболеваний: предпосылки, результаты, перспективы. Радиотерапия, традиционно применяемая в онкологии, в последние годы привлекает внимание как потенциальный метод лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона. Исследования показывают, что низкие и умеренные дозы ионизирующего излучения, включая тяжёлые заряженные частицы, могут стимулировать нейропротекторные механизмы, модулировать нейровоспаление и способствовать регенерации нервной ткани. Полученные данные указывают на то, что радиотерапия может быть применена не только для замедления прогрессирования заболевания и улучшения качества жизни пациентов, но и как инструмент патогенетического лечения нейродегенерации. Внедрение этого метода может стать важным шагом в разработке инновационных подходов к терапии ранее неизлечимых заболеваний нервной системы. Однако механизмы воздействия радиации на нейродегенеративные процессы до конца не изучены, и требуют дальнейших клинических и лабораторных исследований.

@smuran
#ВыборВНауке #Мероприятия

17 февраля - 05 марта 2025 в читальном зале библиотеки ИПМех РАН проходит выставка "К 60-летию ИПМех РАН: Лаборатория механики управляемых систем".

В течение юбилейного года в библиотеке в ИПМех РАН будут организованы выставки книг и наиболее значимых работ разных лет сотрудников лабораторий института.

Подробнее о лаборатории: https://ipmnet.ru/labs/cms/2025/
Раздел, посвященный 60-летию института: https://ipmnet.ru/about/2025/
Книги сотрудников: https://ipmnet.ru/publ/books/

#ИПМех60
#книги
#библиотека

Деформация и фрагментация капли при столкновении с тонким цилиндром

Столкновение капель с твердыми препятствиями различной геометрии – ключевой элемент многих технологических и природных процессов, таких как нанесение покрытий, струйная печать, дожди, водопады, перенос инфекций при кашле и др. Также это удобный «инструмент» для исследования фундаментальных гидродинамических взаимодействий инерционных, капиллярных и вязких сил, имеющих место при ударе капли о препятствие.

Большинство теоретических и экспериментальных исследований удара капли посвящено ее столкновению с плоской поверхностью.

В лаборатории механики сложных жидкостей ИПМех РАН в рамках гранта РНФ 23-19-00451 экспериментально исследован удар падающей со скоростью 0.4–2м/c капли воды диаметром 2.8мм по горизонтальным металлическим цилиндрам диаметром 0.16–1.27мм.

Обнаружены и проанализированы различные режимы деформации и фрагментации капли при столкновении с цилиндром. Предложена простая модель удара капли, объясняющая наблюдаемые гидродинамические эффекты.

Статья с результатами опубликована в высокорейтинговом журнале Physics of Fluids (уровень Белого списка 1, WoS Q1, WoS IF 4.1, SJR Q1): https://doi.org/10.1063/5.0249451

https://ipmnet.ru/labs/cfluids/results/WaterDropImpactOnCylinder

#результаты

На сайте ИПМех РАН открыт раздел, посвященный 60-летию института: https://ipmnet.ru/about/2025/

В юбилейный для нас год начинаем серию постов о лабораториях Института.

Лаборатория механики управляемых систем образована в 1968 году, когда директор Института А.Ю. Ишлинский пригласил молодого доктора наук Ф.Л. Черноусько организовать новое подразделение, нацеленное на исследования в области теории управления движением. За свою более чем полувековую историю коллектив лаборатории внес существенный вклад в развитие теории и методов управления механическими системами.

За прошедшее десятилетие коллективом лаборатории решен ряд важных с практической точки зрения задач управления сложными механическими системами, содержащими упругие элементы, при неполной информации о фазовом состоянии и в условиях дефицита управлений. Рассмотрены проблемы управляемости для систем дифференциальных и интегро-дифференциальных уравнений с помощью управляющих воздействий, приложенных границе области и распределенных по области. Исследованы пространственные движения мобильных систем, управляемых при помощи подвижных внутренних масс, построены оптимальные алгоритмы их перемещения. Построены траектории движения пассажирских самолётов, оптимальные по расходу топлива, с учетом конструктивных особенностей аппарата и ограничений, накладываемых на допустимые манёвры.

Достижения сотрудников лаборатории в развитии науки отмечены двумя Государственными премиями в области науки и техники, Премией Ленинского комсомола в области науки, премией Кербера за европейскую науку, премией А. фон Гумбольдта, Золотой медалью им. С.А. Чаплыгина РАН, премией и медалью им. А.Ю. Ишлинского, несколькими премиями РАН им. А.А. Андронова, медалями Российской академии наук для молодых ученых РАН и другими премиями и наградами.

Подробнее: https://ipmnet.ru/labs/cms/2025/

#ИПМех60
#результаты
#история