Заседание семинара "Объединенный семинар ИВМиМГ СО РАН и кафедры вычислительной математики ММФ НГУ" 11.03.2025 в 15-00. "Численное моделирование интенсивных пучков заряженных частиц на квазиструктурированных сетках ", Козырев Александр Николаевич

Разработаны и численно исследованы математические модели на адаптивных квазиструктурированных сетках: сингулярная катодная поверхность, протяженные электронно-оптические системы, свободная плазменная граница в ускорителе “Дуэт”. Разработаны алгоритмы локальной модификации квазиструктурированных сеток, основанные на построении качественных сеточных элементов, позволяющих корректно проводить аппроксимации дифференциальной задачи с сохранением структурированности подсеток. Проведена адаптация к расчетам на данных сетках итерационного метода декомпозиции расчетной области на подобласти, сопрягаемые без пересечения, основанном на прямой (непосредственной) аппроксимации уравнения Пуанкаре – Стеклова на границе сопряжения подобластей подсеток. Разработаны новые алгоритмы расчета напряженности электрического поля вблизи криволинейных границ, расчета объемного заряда. Выявлены экономичные решатели в подобластях и предложен новый комбинированный метод проведения расчетов на регулярных подсетках квазиструктурированных сеток при малом числе узлов подсеток и большом числе повторов решения в одной и той же подобласти. Проведены экспериментальные исследования по распараллеливанию решения краевых задач на квазиструктурированных сетках. Разработан метод друхсеточного предобуславливания, позволяющий получить сверхускорение параллельного решения. Разработаны архитектура, структуры данных и технологии построения программного комплекса, предназначенного для моделирования плоских или осесимметричных задач расчета интенсивных пучков заряженных частиц.  Данные разработки реализованы в программном комплексе ЭРА-DD, при помощи которого проведены методические и практические расчеты.