Высокопроизводительный программный комплекс моделирования экстремальной динамики морских плавучих объектов Безгодов А.А., Иванов С.В., Косухин С.С.

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
Высокопроизводительный программный комплекс моделирования экстремальной динамики морских плавучих объектов Безгодов А.А., Иванов С.В., Косухин С.С.
Advertisements

Высокопроизводительный программный комплекс моделирования экстремальной динамики морских плавучих объектов Безгодов А.А., Иванов С.В., Косухин С.С.
Высокопроизводительный программный комплекс моделирования экстремальной динамики морских плавучих объектов Ship X- DS Безгодов А.А., Иванов С.В.
Высокопроизводительный программный комплекс моделирования экстремальной динамики морских плавучих объектов Безгодов А.А., Иванов С.В., Косухин С.С.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. СПбГУ ИТМО.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. Диссертация на соискание ученой степени кандидата.
1 Виртуальный полигон для исследования морских объектов в экстремальных условиях эксплуатации Безгодов А.А. СПбГУ ИТМО.
Обратные задачи динамики корабля для визуализации экстремальных ситуаций в бортовых системах поддержки принятия решений Безгодов А.А., Иванов С.В., Бухановский.
Виртуальный полигон для исследования динамики четырехроторных БПЛА Александр Загарских, студент СПб НИУ ИТМО.
2006 Методы и параллельные алгоритмы идентификации моделей сложных систем. Санкт-Петербургский Государственный университет информационных технологий, механики.
Выполнил: Загарских А. С. гр Научный руководитель: д.т.н. Тропченко А. Ю.
Выполнил: Загарских А. С. гр Научный руководитель: д.т.н. Тропченко А. Ю.
Проект комплекса программ, моделирующего работу линии метрополитена. Разработчик: Андрей Сорокин МИФИ K6-291.
Подсистема для моделирования механических процессов в радиоэлектронных средствах АСОНИКА-М.
Этапы моделирования. I. Постановка задачи исследование оригинала изучение сущности объекта или явления анализ («что будет, если …») научиться прогнозировать.
Транксрипт:

Высокопроизводительный программный комплекс моделирования экстремальной динамики морских плавучих объектов Безгодов А.А., Иванов С.В., Косухин С.С.

2 Особенности постановки задачи: моделирование динамики судна в экстремальных ситуациях -Реалистичное воспроизведение внешних воздействий (нерегулярное волнение, а не «расчетная синусоида») -Учет нелинейных эффектов, в т.ч. обусловленных взаимодействием различных видов колебаний -Выполнение расчетов в реальном масштабе времени (для использования в бортовых СППР)

3 Схема системы имитационного моделирования динамики судна Интерфейс пользователя Управляющая Система (Lua) Модель внешних воздействий Модель судна Визуализатор Анализатор экстремальных ситуаций Датчики

4 Моделирование внешних воздействий: концепция климатических спектров Климатические Спектры (Японское море) ВВ (45%) ВВ+З (45%)

5 Моделирование внешних воздействий: генерация случайной поверхности моря Модель Лонге-Хиггинса Ветровое волнение Зыбь

6 Подходы к моделированию динамики судна Механический: 6DOF-тв. тело + коэффициенты - Грубый метод, позволяет отражать только отдельные классы экстремальных ситуаций - Адекватность моделей – только для регулярного волнения - Является эталоном для расчета качки в оперативном (не экстремальном) режиме эксплуатации Гидродинамический: 3D задача + заданные гран. усл. - Крайне ресурсоемкий расчет - Специфические требования к сеточной области - Адекватность «бассейну» (воспроизводимость модельного эксперимента) Комбинированный: - Точный ГС-расчет - Прибл. ГД-расчет - Менее точный, чем гидродинамический (10-15 %). - Не требует настройки структуры уравнений под конкретный класс экстремального явления - Вычислительно эффективен

7 Силы, действующие на судно

8 Использование нерегулярных сеток для интегрирования сил и моментов по корпусу Квадратурные формулы типа Маркова с локально-стохастичным распределением узлов

9 Анализ накопления вычислительной ошибки в процессе интегрирования (характеристики дрейфа судна длиной L=120 м) 3 минуты:< 20 см < 1 ° точка/м точки/м точек/м точек/м 2

10 Имитационная модель vs. Уравнения движения (1): Виртуальное кренование НАПИСАТЬ!!! ГДЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ, А ГДЕ – ПОДГОНКА СИМУЛЯТОРА

11 Имитационная модель vs. Уравнения движения (2): Интерпретация абстракции редукционного коэффициента Редукционный коэффициент – это абстракция в уравнении движения, которое позволяет учесть конечность размерений судна по отношению к волне. Имеет смысл только для регулярного волнения. Для нерегулярного волнения существует только в частотной области. Использование имитационного моделирования позволяет обойтись без введения редукционных коэффициентов, автоматически учитывая их при расчете сил и моментов интегрированием по корпусу.

12 Применение программного комплекса (1): Расчет динамики судна для задач исследовательского проектирования ЗДЕСЬ ВСТАВИТЬ ВИДЕО – ПРОСТО С КАЧКОЙ

13 Применение программного комплекса (2): Прогноз развития экстремальных ситуаций в бортовых системах поддержки принятия решений

14 Способы распараллеливания расчетов Распараллеливание вычисления интегралов по корпусу –Дисбаланс нагрузки процессоров: нагрузка изменяется во времени (количество погруженных точек сетки вследствие качки) Распараллеливание вычисления динамики судна во времени (с учетом стохастичности волнения) - Зависимость от предыстории: нужен «перехлест» на 3-5 минут по времени Распараллеливание по отдельным сценариям (например, сочетанием скорости и курсового угла) - Существенный дисбаланс нагрузки –Разное время для сбора статистики (заданное число колебаний) –Разное время выявления экстремальных ситуаций - Потеря масштабируемости (количество сценариев ограничено)

15 Пример: распараллеливание интегрирования по корпусу судна (дисбаланс нагрузки) Подписать!!! – что есть что!!

16 ВЫВОДЫ Сформулируй выводы САМ. В форме такой: «Для моделирования качки хорошо использовать… такой-то метод, потому что….» ….. Или «При моделировании качки таким-то методом нужно обязательно выполнять балансировку нагрузки, потому что…» Всего 2-3 вывода

Вопросы?