Танчинець Василь Васильович
Науково-дослідна дипломна робота на тему:
Система моделювання міграції домішок h-адаптивним методом скінченних елементів
Магістерська робота присвячена розробці програмного забезпечення для розв’язання крайових задач дифузії-адвекції-реакції (ДАР), зокрема, сингулярно збурених, із застосуванням h-адаптивних схем методу скінченних елементів (МСЕ).
У вступній частині роботи проаналізовано актуальність теми магістерської роботи, сформульовано мету та основні завдання, які необхідно вирішити, а також висвітлена практична цінність результатів роботи.
Перший розділ присвячений аналізу стану проблеми ДАР та сучасних підходів до її розв’язання. Серед актуальних методів як найбільш перспективні виділено h-адаптивні схеми МСЕ, в основі яких лежать апостеріорні оцінювачі похибок (АОП).
У другому розділі розглянуто фізичні співвідношення, які описують процеси дифузії, адвекції, реакції, сформульовано відповідну крайову задачу, побудовано варіаційну задачу. Також описано класичну схему МСЕ з використанням квадратичних та кубічних апроксимацій на трикутних скінченних елементах. Побудовано АОП, який отримано як розв’язок варіаційної задачі про похибку на кожному скінченному елементі. Описано стратегію h-адаптивного покращення сітки з використанням методу бісекції.
У третьому розділі описано розроблене програмне забезпечення для розв’язання крайових задач ДАР. Проведено порівняльний аналіз альтернативних програмних продуктів, а також висвітлено основні аспекти програмної реалізації.
Четвертий розділ присвячений аналізу результатів проведених обчислювальних експериментів з використанням розроблених програмних засобів, які реалізують побудовані алгоритми. На окремих модельних задачах проводиться порівняння отриманих числових результатів з результатами, наведеними у літературі, зокрема, порівняння h-адаптивних схем МСЕ із рівномірним згущенням сіток, а також квадратичних і кубічних апроксимацій МСЕ. Результати числових експериментів підтверджують ефективність побудованих схем.
Ключові слова: метод скінченних елементів, метод Гальоркіна, h-адаптування, апостеріорний оцінювач похибки, метод бісекції, крайова задача дифузії-адвекції-реакції.
Захист