அர்பானா-சாம்பெய்னில் உள்ள இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் மேம்பட்ட 16D உருவகப்படுத்துதல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி ஹைப்பர்சோனிக் ஓட்டங்களின் கொந்தளிப்பான நடத்தை குறித்த புதிய புரிதலைப் பெற்றுள்ளனர். சூப்பர் கம்ப்யூட்டிங் சக்தி மற்றும் தனிப்பயன் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி, அவர்கள் மாக் 0 இல் கூம்பு மாதிரியைச் சுற்றி எதிர்பாராத நிலையற்ற தன்மைகள் மற்றும் ஓட்ட இடையூறுகளைக் கண்டுபிடித்தனர், இது முந்தைய இரு பரிமாண அல்லது சோதனை ஆய்வுகளில் காணப்படாத குறுக்கீடுகள்.

இந்த கண்டுபிடிப்புகள் எதிர்கால ஹைப்பர்சோனிக் வாகனங்களின் வடிவமைப்பில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தக்கூடும், ஏனெனில் தீவிர வேகங்கள் புதிய வழிகளில் மேற்பரப்பு வடிவவியல்களுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்ள பொறியாளர்களுக்கு இது உதவும்.

ஹைப்பர்சோனிக் வேகத்தில், காற்று விமானத்தின் மேற்பரப்புடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது சிக்கலான நடத்தையை வெளிப்படுத்துகிறது, எல்லை அடுக்குகள் மற்றும் அதிர்ச்சி அலைகள் போன்ற பண்புகளை உருவாக்குகிறது. முதன்முறையாக, கிராஞ்சர் ஸ்கூல் ஆஃப் இன்ஜினியரிங் அர்பானா-சாம்பெய்னில் உள்ள இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் ஏரோஸ்பேஸ் இன்ஜினியரிங் துறையின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் முழு 3D உருவகப்படுத்துதல்களைப் பயன்படுத்தி இந்த தொடர்புகளில் புதிய குழப்பங்களைக் கவனித்துள்ளனர்.

ஹைப்பர்சோனிக் வேகத்தில் உயர்-தெளிவுத்திறன் 3D உருவகப்படுத்துதல்களை இயக்குவதற்கு மகத்தான கணினி சக்தி தேவைப்படுகிறது, இது வேலையை விலை உயர்ந்ததாகவும் சவாலானதாகவும் ஆக்குகிறது. இந்த ஆராய்ச்சி இரண்டு முக்கிய ஆதாரங்களால் சாத்தியமானது: டெக்சாஸ் மேம்பட்ட கம்ப்யூட்டிங் மையத்தில் தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளையால் நிதியளிக்கப்பட்ட முன்னணி தர சூப்பர் கம்ப்யூட்டரான ஃப்ரண்டேராவுக்கான அணுகல்; இரண்டாவது பேராசிரியர் டெபோரா லெவினின் பல முன்னாள் பட்டதாரி மாணவர்களால் பல ஆண்டுகளாக உருவாக்கப்பட்ட சிறப்பு மென்பொருள். லெவின் தனது பி.எச்.டி மாணவர் இர்மக் டெய்லான் கார்புஸ்குவுடன் இந்த ஆய்வை வழிநடத்தினார்.

பாய்வு புலத்தை உருவகப்படுத்தும் ஒரு கூம்பு இணைப்பு காட்சி. படத்தில் A, B மற்றும் C என்று பெயரிடப்பட்டவை கூம்பு அதிர்ச்சிகள், அலை பிரிப்பு கோடுகள் மற்றும் வட்ட இடைவெளிகளின் இருப்பிடங்கள். பட கடன்: அர்பானா-சாம்பெய்ன் கிராஞ்சர் ஸ்கூல் ஆஃப் இன்ஜினியரிங் இல் இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகம்

"ஓட்ட வடிவவியலைப் பொருட்படுத்தாமல், மாற்றம் ஓட்டம் முப்பரிமாண மற்றும் இயல்பாகவே நிலையற்றது. 21 ஆம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தில் நடத்தப்பட்ட 3D சோதனைகள் கூம்பு மாதிரியைச் சுற்றி போதுமான சென்சார்கள் இல்லாததால் எந்தவொரு 3D விளைவுகளையும் அல்லது நிலையற்ற தன்மைகளையும் தீர்மானிக்க போதுமான தரவை வழங்கவில்லை. அதில் எந்த தவறும் இல்லை. அந்த நேரத்தில் அனைத்து சாத்தியக்கூறுகளும் அவ்வளவுதான்" என்று கார்புஸ்கு கூறினார். "ஒப்பிடுவதற்கு இந்த தரவு எங்களிடம் உள்ளது, ஆனால் இப்போது முப்பரிமாணத்தில் முழு படமும் எங்களிடம் உள்ளது, இது வேறு கதை. பொதுவாக, கூம்பைச் சுற்றியுள்ள ஓட்டம் செறிவான பட்டைகள் என்று நீங்கள் நினைப்பீர்கள், ஆனால் ஒற்றை மற்றும் இரட்டை கூம்பு வடிவங்களில் தாக்க அடுக்குக்குள் ஓட்டத்தில் முறிவுகள் இருப்பதை நாங்கள் கவனித்தோம். ”

ஒரு பைகோனில் கோண வேகத்தை காட்சிப்படுத்த ஐசோசர்ஃபேஸ் சிமுலேஷன் படத்தைப் பயன்படுத்தவும். பட கடன்: அர்பானா-சாம்பெய்ன் கிராஞ்சர் ஸ்கூல் ஆஃப் இன்ஜினியரிங் இல் இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகம்

கூம்புகளின் நுனிகளுக்கு அருகில் விரிசல்களையும், காற்று மூலக்கூறுகள் சேகரிக்கப்பட்ட இடத்திற்கு அருகில் அதிர்ச்சி அலைகளையும் அவர்கள் கவனித்ததாக கபுஸ்கு கூறினார், இது மேக் 16 இல் அதிக பிசுபிசுப்பாக இருக்கும்.

"மேக் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, அதிர்ச்சி அலை மேற்பரப்புக்கு நெருக்கமாகவும் நெருக்கமாகவும் வருகிறது, இது இந்த நிலையற்ற தன்மைகளை அதிகரிக்கிறது. ஒவ்வொரு வேகத்திலும் உருவகப்படுத்துதலை இயக்குவதற்கான செலவு மிக அதிகமாக இருந்தது, ஆனால் நாங்கள் மேக் 6 இல் உருவகப்படுத்துதலை இயக்கினோம் மற்றும் ஓட்ட குறுக்கீட்டைக் காணவில்லை. ”

கபுஸ்குவின் கூற்றுப்படி, கூம்பு வடிவியல் பல ஹைப்பர்சோனிக் வாகனங்களின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட பதிப்பைக் குறிக்கிறது, மேலும் ஓட்டம் மேற்பரப்பு பண்புகளை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது வடிவமைப்பு பரிசீலனைகளுக்கு உதவும்.

இந்த உருவகப்படுத்தப்பட்ட படம் நீங்கள் ஒரு கூம்பின் நுனியைப் பார்ப்பது போல் அடர்த்தி சுயவிவரத்தைக் காட்டுகிறது. பட கடன்: அர்பானா-சாம்பெய்ன் கிராஞ்சர் ஸ்கூல் ஆஃப் இன்ஜினியரிங் இல் இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகம்

"எங்கள் குழுவின் உள் மென்பொருள் இணையான செயலிகளில் இயங்கும் உருவகப்படுத்துதல்களை மிகவும் திறமையானதாகவும், எனவே மிக வேகமாகவும் ஆக்குகிறது. எங்களிடம் ஏற்கனவே அதிக வேகத்தில் சோதனை தரவு இருந்தது, எனவே உருவகப்படுத்துதல் எப்படி இருக்கும் என்பது பற்றி எங்களுக்கு சில உள்ளுணர்வு இருந்தது, ஆனால் 3D இல் எதிர்பாராத முன்னேற்றத்தைக் கண்டோம். ”

அவரைப் பொறுத்தவரை, செயல்முறை முறிவுகளுக்கான காரணங்களை பகுப்பாய்வு செய்வதே தனது வேலையின் கடினமான பகுதி என்று அவர் கூறுகிறார்.

"ஓட்டம் எல்லா திசைகளிலும் பாய வேண்டும், ஆனால் சமமாக. நாம் காணும் நிகழ்வுகளை நிரூபிக்க வேண்டும். மூன்று அடுக்கு கோட்பாட்டின் அடிப்படையில் நேரியல் நிலைத்தன்மை பகுப்பாய்வு இந்த ஓட்டத்திற்கு பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை எங்கள் இலக்கிய மதிப்பாய்வு காட்டுகிறது. சிக்கலான சூத்திரத்தை பகுப்பாய்வு செய்து அதை எங்கள் வழக்குடன் தொடர்புபடுத்திய பிறகு, சிக்கலை மீண்டும் டிஜிட்டல் முறையில் உருவகப்படுத்த ஒரு குறியீட்டை உருவாக்கினோம். 180D நேரடி மான்டே கார்லோ உருவகப்படுத்துதலை இயக்குவது கடினம், ஆனால் எல்லாம் வேலை செய்கிறது என்பதையும், அது எங்கள் ஓட்ட நிலைமைகளின் வரம்பிற்குள் இருப்பதையும் உறுதிப்படுத்த இரண்டாவது கணினி நிரலை அமைத்தோம். நாம் இதைச் செய்யும்போது, கூம்பு அவ்வப்போது 0 டிகிரியில் இரண்டு பெரிய துண்டுகளாக பிரிக்கப்படுவதைக் காண்கிறோம். ”

மான்டே கார்லோவை நேரடியாக உருவகப்படுத்துவதன் நன்மை என்னவென்றால், அது ஓட்டத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு காற்று மூலக்கூறையும் கண்டுபிடித்து அதிர்ச்சியைப் பிடிக்க முடியும் என்று கபுஸ்கு கூறினார்.

"திரவ இயக்கவியலைக் கணக்கிட நீங்கள் மற்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தும்போது, எல்லாம் தீர்மானகரமானது. ஓட்டப் புலத்தில் ஒரு துகளை நாம் அறிமுகப்படுத்தும்போது, துகள் மற்ற துகள்கள் அல்லது எந்தவொரு திடமான மேற்பரப்புடனும் மோதுவதற்கான நிகழ்தகவு இயற்பியல் அடிப்படையிலான சூத்திரத்தின்படி கணக்கிடப்படுகிறது, ஆனால் வெளியீடு பகடையின் உருட்டலாகும். மான்டே கார்லோ முறை சீரற்ற, மீண்டும் மீண்டும் முயற்சிகளை உள்ளடக்கியது. இது பாரம்பரிய கணக்கீட்டு திரவ இயக்கவியல் முறைகளை விட விரிவானது, மேலும் நாங்கள் பில்லியன் கணக்கான துகள்களைக் கண்காணித்து வருகிறோம். ஓட்டப் புலத்தில் போதுமான துகள்கள் இருப்பதையும், மோதல்கள் சரியாகப் பிடிக்கப்படுவதையும் இது உறுதி செய்கிறது. ”

编译自/ScitechDaily