Перейти к основному содержанию

Вычислительная аэродинамика полета микронасекомых

заседание семинара

«Суперкомпьютерные технологии

в науке, образовании и промышленности»

Председатель организационного комитета семинара
В.А. Садовничий В.А. Садовничий
академик, ректор Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Сопредседатели организационного комитета
Вл.В. Воеводин Вл.В. Воеводин
чл.-корр. РАН, директор НИВЦ МГУ
И.А. Соколов И.А. Соколов
академик, декан факультета ВМК МГУ
А.В. Тихонравов А.В. Тихонравов
д.ф.-м.н., профессор, НИВЦ МГУ

Ученый секретарь семинара
  А.А. Худолеева
НИВЦ МГУ

 

Семинар организован на базе Научно-образовательного центра «Суперкомпьютерные технологии». Тематика докладов охватывает все стороны использования суперкомпьютеров, параллельных вычислительных систем и методов распределенной обработки данных для решения больших вычислительных задач. Семинар носит ярко выраженный междисциплинарный характер, однако различные нюансы использования суперкомпьютерных технологий представляют интерес для исследователей из самых разных областей.

Семинар проводится при поддержке Московского центра фундаментальной и прикладной математики.

Приглашаются научные сотрудники, преподаватели, аспиранты и студенты старших курсов.

 


ПРОГРАММА СЕМИНАРА
16:20
Коломенский Дмитрий Сергеевич Д.С. Коломенский
к.б.н., старший преподаватель Центра технологии материалов Сколковского института наук и технологий
Фарисенков Сергей Эдуардович С.Э. Фарисенков
к.б.н., младший научный сотрудник кафедры энтомологии Биологического факультета МГУ
Полилов Алексей Алексеевич А.А. Полилов
зав. каф. энтомологии биологического факультета МГУ, д.б.д., проф. и чл.-корр. РАН

Вычислительная аэродинамика полета микронасекомых

Полет мельчайших насекомых представляет особый интерес для общей биологии, биомеханики и аэродинамики, но до недавнего времени практически не изучался. Строение крыльев многих микронасекомых отличается от такового у крупных: узкая крыловая пластинка несет веер длинных щетинок, которые занимают большую часть площади крыла. Ранее нами было показано, что миниатюрные жуки-перокрылки (Ptilidiae) способны к активному полету, при этом их скорости и ускорения выше, чем у родственных жуков с обычными мембранозными крыльями. Чтобы выяснить, какие адаптации определяют высокие летные характеристики Ptiliidae, мы выполнили скоростную видеосъемку и трехмерную реконструкцию морфологии и кинематики жуков-перокрылок. На основе полученных данных было выполнено трехмерное численное моделирование аэродинамики полета, с проверкой результатов методом тензометрии на масштабной модели крыла.

Междисциплинарные исследования в области локомоции животных открывают новые области применения методов вычислительной механики. Поскольку щетинки на крыльях мельчайших насекомых по толщине в несколько сотен раз меньше длины, моделирование движения воздуха относительно крыла представляет собой вычислительно сложную многомасштабную задачу. Она была решена с использованием высокопроизводительных вычислений, динамической адаптации сетки и специализированных схем численного интегрирования по времени, о которых будет рассказано в докладе.

Ссылки по теме работы:

Farisenkov, S. E., Lapina, N. A., Petrov, P. N. & Polilov, A. A. Extraordinary flight performance of the smallest beetles. Proc. Natl Acad. Sci. USA 117, 24643–24645 (2020). 

https://doi.org/10.1073/pnas.2012404117

 

Engels, T., Schneider, K., Reiss, J. & Farge, M. A wavelet-adaptive method for multiscale simulation of turbulent flows in flying insects. Commun. Comput. Phys. 30, 1118-1149 (2021). 

DOI: 10.4208/cicp.OA-2020-0246

 

Kolomenskiy, D., Farisenkov, S., Engels, T. et al. Aerodynamic performance of a bristled wing of a very small insect. Exp Fluids 61, 194 (2020). 

https://doi.org/10.1007/s00348-020-03027-0

 

Farisenkov, S.E., Kolomenskiy, D., Petrov, P.N. et al. Novel flight style and light wings boost flight performance of tiny beetles. Nature 602, 96–100 (2022). 

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04303-7

 


Заседание семинара пройдет в форме вебинара на платформе Zoom.

Для участия в вебинаре просим Вас занести свои данные в Google-таблицу:

https://forms.yandex.ru/u/64241554d04688167156e598/

На указанный Вами адрес электронной почты впоследствии придёт ссылка на Zoom-конференцию.

Если Вы планируете очно участвовать в работе семинара и у вас нет пропуска в МГУ необходимо не позднее 31 марта внести свои данные в список участников семинара и отметить "да" в графе "Нужен пропуск для прохода на семинар". Обращаем внимание, что проход будет разрешен только через южный вход Второго корпуса МГУ и только во время работы семинара.