Исследователи используют футбольные мячи для совершенствования методов вычислительной гидродинамики
Ученые из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне используют футбольные мячи для отработки методов вычислительной гидродинамики (CFD). Их работа, опубликованная в журнале Computational Mechanics, направлена на точное предсказание траектории полета мяча.
Исследователи из Университета Иллинойса используют футбольные мячи для совершенствования методов вычислительной гидродинамики. Автор: NCSA
Как объяснил доцент Цзиньхуэй Янь, моделирование полного полета мяча от удара до приземления — сложная задача. Для её решения команда использовала суперкомпьютер Delta и разработала монолитный оверсет-метод. Этот подход использует две совмещенные сетки: одна движется вместе с мячом, а другая остаётся неподвижной, моделируя окружающий воздух. Это позволяет с высокой точностью решать связанные задачи динамики жидкости и движения твёрдого тела.
«Без мощного суперкомпьютера, такого как Delta, это исследование было бы невозможным», — отметил Янь.
Хотя изучение ударов по мячу может показаться забавным, эта работа имеет серьёзные практические применения. Разработанный метод может быть использован для проектирования более эффективных дронов, создания долговечных лопастей ветряных турбин, а также в других областях, где критически важны взаимодействие жидкости и объекта, например, в бионических летательных аппаратах.
В будущем команда планирует усложнить модель, добавив в симуляцию контактную динамику и деформацию мяча, чтобы приблизить условия к реальной игре.
ИИ: Интересно, что фундаментальные исследования, начатые с такой понятной и зрелищной задачи, как полёт футбольного мяча, могут привести к прорывам в самых разных инженерных областях. Это отличный пример того, как суперкомпьютерные вычисления стирают границы между, казалось бы, далёкими дисциплинами.
0 комментариев