РЕЦЕНЗИЯ на бакалаврскую работу Студент: Сасакин Максим Евгеньевич Тема работы: «Разлёт в вакуум и взаимодействие с преградой мелкодисперсных частиц при электрическом взрыве проводника», Направление: 010800 — «Механика и математическое моделирование» Профиль: «Физическая механика сплошных сред» Научный руководитель: профессор с возложенными обязанностями заведующего кафедрой,д.ф.-м.н., доцент, Морозов В.А. Систематическое непосредственное наблюдение происходящих в верхних слоях земной атмосферы и за её пределами явлений, ровно как и проведение в данных условиях целенаправленных экспериментов, связано на сегодняшний день с существенными трудностями технического и экономического характера. Вместе с тем проведение на поверхности Земли экспериментов, моделирующих процессы в условиях космического, требует создания специфических методик, обеспечивающих характерные параметры взаимодействия исследуемых объектов. Электрический взрыв проводников в этой связи представляется перспективным способом моделирования возникающих на орбите мелкодисперсных частиц. Бакалаврская работа Сасакина М.Е. посвящена численному моделированию движения и соударения с преградой мелкодисперсных частиц, возникающих в процессе взрывного испарения проводника под действием экстремально короткого высоковольтного импульса. Время вклада энергии и скорость разлёта частиц позволяют говорить о неравновесном характере процесса как распространения частиц, так и их столкновения с преградой, что соответствует профилю подготовки («Физическая механика сплошных сред»), по которому обучался студент. Заявленная тема работы полностью соответствует её содержанию. Актуальность выбранной темы исследования обосновывается автором потребностями научно-исследовательской и экономической деятельности человека в околоземном космическом пространстве, а именно проблемой защиты космических аппаратов от мелкодисперсного космического мусора. Приводятся ссылки на современные литературные источники, подтверждающие важность рассматриваемой проблемы. Работа продолжает экспериментальные и теоретические исследования, проводимые в лаборатории кафедры физической механики, базируясь на полученных там ранее оригинальным методом экспериментальных результатах. Это позволяет с хорошей достоверностью оценить результаты выполненного в работе численного моделирования и их применимость к решению задач в обозначенной проблемной области. Достоверность выбранной модели разлёта вещества на основе одномерных газодинамических уравнений Эйлера, замкнутых уравнением состояния Ми-Грюнайзена, ровно как и надежность выбранного для численного моделирования метода «крупных частиц» не вызывают сомнений. Сделанное в работе предположение о мгновенном вкладе во взрываемый проводник всей энергии разряда конденсатора допустимо на данном этапе исследования. Составляющее основу работы численное моделирование выполнено с использованием инструментария MATLAB. Репозиторий с исходным кодом доступен по адресу https://github.com/Sasakin/fine-dispersed-particles.git. В ходе подготовки была изучена головная на тот момент версия программы с идентификатором '3ff76d6348822586e99887b412878d1c492bf9dd', время отправки версии в репозиторий 'Wed May 18 23:16:59 2016 +0300'. Программа полностью работоспособна, введенные в программу исходные данные и результаты работы соответствуют приведенным в тексте работы. При составлении программы автор внес в реализуемый им метод «крупных частиц» некоторые изменения, призванные улучшить стабильность метода. Результаты моделирования представлены автором в виде набора графиков изменения параметров моделируемой системы (плотность вещества, скорость частиц, давление) во времени при фиксированной координате и по координате в фиксированный момент времени Выведены средние значения параметров, пригодные для сравнения с результатами экспериментов; проведено показавшее хорошее совпадение сравнение с результатами лабораторного моделирования. К содержанию работы и приложенной к ней программы имеются следующие замечания: 1. Описывая экспериментальную установку на которой проводились опыты, ставшие источником параметров для проведения численного моделирования, автор лишь приводит на рисунке 1 её блок-схему, оставляя читателя догадываться о ходе эксперимента. 2. На рисунках 2 и 3 (страница 5 работы) следовало обеспечить одинаковый размер деления по оси абсцисс, т. к. приведенные на них осциллограммы иллюстрируют один и тот же физический процесс. Разный видимый размер графиков затруднят их сопоставление. 3. Опытные данные разбросаны по тексту разделов 3 и 5 работы: средняя скорость частиц и расстояние до преграды — в разделе 3 на странице 8, геометрические разделы и плотность образца — в начале раздела 5 на странице 10, давление — в конце раздела 5 на странице 19. 4. В тексте работы не приведено значение полной удельной энергии E, говорится лишь о том, что её «можно посчитать». 5. Результаты измерения физических величин в ходе эксперимента приведены в работе как точные значения без указания погрешности измерения. 6. Ввиду введения достаточно грубых ограничений в реализованную вычислительную схему и наличия в свободном доступе решателей системы газодинамических уравнений Эйлера, в том числе и реализованных в инфраструктуре MATLAB, выбранный путь решения задачи представляется нерациональным. 7. Описывая этапы выбранного метода, автору следовало подробнее остановиться на особенностях первого — эйлерова и второго — лагранжева этапах. 8. Способ введения индексов в схему конечных разностей следовало описать до её введения а не после. 9. Составляя программу, реализующую выбранную схему, автор ввел дополнительное условие, ограничивающее плотность в ячейке, но не отразил его на приведенной в работе схеме 10. Входящие в программу файлы P_tfix_in_p.m P_xfix_in_p.m ro_tfix_in_p.m ro_xfix_in_p.m v_tfix_in_p.m v_xfix_in_p.m представляют собой раскопированный фрагмент кода с подставлением некоторых значений. Их следовало объединить в один файл, содержащий функцию с большим числом параметров. 11. При построении графиков для разных параметров системы выбраны не совпадающие значения координаты и моменты времени. Так, изменение параметров по времени построено: для плотности - в точках с координатой 0,067мм и 1,99мм; для скорости частиц — 0,33мм, 1,33мм, 1,99мм; для давления - 0,33мм, 1,3мм, 2мм. Графики изменения параметров в фиксированной временной точке построены для плотности — в моменты времени 0,1мкс, 0,667мкс и 2мкс; для скорости частиц — 0,05мкс, 0,5мкс, 0,667мкс; для давления — 0,5мкс и 0,667мкс. 12. Автору следовало объяснить имеющиеся на части приводимых графиков скачки и нестабильности. 13. К сожалению, работа выполнена достаточно небрежно. Автор работы по всей видимости не владеет в достаточной мере выбранными им инструментами машинной верстки, что придает работе неряшливый вид: текст не везде выровнен по ширине, не используется уместная автоматизация, страдает качество иллюстраций. Появление в тексте лишних пробелов, отступов «красной строки», использование шрифта различного начертания в формулах и для надписывания размерности физических величин говорит о невнимательности автора. Имеются ошибки и опечатки. Отдельного сожаления заслуживает пренебрежение нормами научного и делового стиля, речи неоднократно допускаемое на страницах рассматриваемой работы. 14. Прилагаемая к работе программа также выполнена достаточно небрежно: выделяющие блоки кода отступы делаются бессистемно, а то и вовсе отсутствуют; лишь часть вводимых переменных снабжена комментарием, что они означают; в именах переменных и функций используется транслитерация. Всё это усложняет изучение исходного кода программы. Сделанные замечания не умоляют ценности полученных автором работы результатов. Обозначенная в работе область приложения результатов актуальна и может быть дополнена задачами космического двигателестроения, электротехнической и атомной промышленности. Приложенная к работе программа при должной доработке может быть переиспользована при решении других задач, связанных с моделированием потока жидкости. Подводя итог вышесказанному, полагаю, что при выполнении данной работы Сасакин Максим Евгеньевич продемонстрировал знания и навыки, позволяющие присвоить ему квалификацию бакалавра по направлению подготовки 010800 — «Механика и математическое моделирование», а его бакалаврской работе «Разлёт в вакуум и взаимодействие с преградой мелкодисперсных частиц при электрическом взрыве проводника» может быть дана оценка «хорошо». Рецензент, инженер программист ЗАО «Ланит-Терком», кандидат физико-математических наук Кац Виктор Михайлович 198504, Санкт-Петербург, Петродворец, Университетский пр., 28, ЗАО «Ланит-Терком» email: victor.kats@lanit-tercom.com 20 мая 2016г.