Илья Крюков » Публикация

Аннотация Моделирование различных физических процессов является важной задачей. Оно позволяет лучше понять физику процессов, исследовать природные закономерности, описать новые грани исследуемых явлений. Конечно, моделирование основано на упрощении реальных явлений. Это связано с невозможностью за приемлемое время расчета учесть все возможные физические эффекты. При современном развитии информационных технологий и вычислительной техники численные ограничения можно свести к минимуму. А развитие различных алгоритмов позволяет уменьшить время счета и учесть больше эффектов, а значит, глубже исследовать природу явлений. Одной из сложнейших задач механики сплошных сред является задача моделирования движения жидкости в трехмерных координатах методом сглаженных частиц. Вся среда разбивается на множество мелких частиц (не менее 10000 частиц в 1 м3). Основной сложностью при моделировании является необходимость на каждом шаге для каждой частицы искать всех соседей в радиусе взаимодействия, а затем вычислять некоторый набор характеристик, включая скорости и новое положение. Наибольшую сложность, и соответственно, наибольшее время расчета составляет алгоритм поиска соседей в радиусе взаимодействия. Поэтому исследование различных алгоритмов поиска ближайших соседей в рамках задачи моделирования движения жидкости является актуальной и практически значимой задачей. В настоящей работе представлены основные подходы к решению задачи о поиске ближайших соседей. Выявлены положительные и отрицательные стороны рассмотренных методов, сделаны выводы о наилучшем методе для решения поставленной задачи.