Последствия взрыва предскажет компьютер

29.02.2012

Специалисты Министерства национальной безопасности США разработали уникальную компьютерную модель, которая позволяет предсказать последствия взрыва бомбы в плотной городской застройке.

Программа Urban Blast Tool (UBT) позволяет понять, что будет, если, например, в центре Манхеттена взорвется грузовик, начиненный взрывчаткой. Теперь специалисты в области безопасности могут точно определить последствия взрыва и повреждения, которые получат близлежащие здания и удаленные районы города. На практике это позволит правильно организовать эвакуацию людей из опасного района, построить препятствия для осколков и взрывной волны вблизи охраняемых зданий, а в будущем - спроектировать городскую застройку с точки зрения обеспечения максимальной безопасности граждан в случае теракта.

UBT использует точную трехмерную модель города - в настоящий момент смоделирован только Манхеттен, район Нью-Йорка, отличающийся плотной высотной застройкой. В перспективе будут сделаны модели некоторых районов Лос-Анджелеса, Чикаго, Вашингтона и Бостона. Программное обеспечение позволяет настраивать силу виртуального взрыва: от бомбы мощностью с ручную гранату до фургона с тоннами взрывчатки. Сложные алгоритмы рассчитывают движение ударной волны в запутанном лабиринте улиц, углов, перепадов высот и других особенностей городского ландшафта.

До сих пор подобные расчеты были чрезвычайно сложной задачей, поскольку ударная волна имеет свойство многократно отражаться и менять свою силу в зависимости от рельефа местности. После уничтожения башен Всемирного торгового центра многие ученые пытались смоделировать поведение ударной волны в конкретной городской застройке. Однако до сих пор надежной методики моделирования последствий взрыва не существовало. Суперкомпьютеры могут рассчитать давление ударной волны на основе вычислительной гидродинамики, но это зачастую занимает несколько недель. При этом эвакуировать людей из района, где была обнаружена бомба, требуется немедленно.

При разработке UBT ученые решили предварительно создать базу расчетов вычислительной гидродинамики, что позволило программе подставлять требуемые значения и производить моделирование взрыва за считанные минуты. В результате длительной кропотливой работы была создана компьютерная модель, которая учитывает прочность зданий, переносимость давления взрывной волны людьми, архитектуру квартала и множество других параметров. С помощью UBT можно, например, выяснить, что на расстоянии двух кварталов от места взрыва люди получат контузии, из окон вылетят стекла, а 9-этажное здание, расположенное в 100 м, обрушится.

<< Назад: Стоунхендж создает звуковые миражи 29.02.2012

>> Вперед: Орбиту Земли почистят спутники-дворники 28.02.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Печать жаропрочного сплава для газовых турбин 26.10.2024 Исследования в области разработки материалов, способных выдерживать экстремальные температуры, играют важную роль в создании более эффективных и долговечных технологий для авиации, энергетики и ракетостроения. Специалисты Национальных лабораторий США сделали значительный шаг вперед, создав многокомпонентный сплав, который может выдерживать температуру до 1300°C. Этот инновационный материал обладает высокой устойчивостью к трещинам и деформациям, что делает его идеальным для использования в газовых турбинах и реактивных двигателях. Разработка этого сплава проводилась учеными из Национальной лаборатории Ок-Ридж в сотрудничестве с Национальной лабораторией энергетических технологий. Новый сплав представляет собой уникальную комбинацию семи элементов, среди которых ключевую роль играет ниобий. Его точка плавления на 48% выше по сравнению с традиционными никель-кобальтовыми сплавами, которые широко применяются в высокотемпературных системах. Этот прорыв открывает возможность создания более надежных компонентов для газовых турбин и двигателей, работающих в экстремальных условиях. Одним из важнейших достижений этого проекта является адаптация нового сплава для 3D-печати. В частности, материал разрабатывался с учетом возможностей аддитивного производства по технологии электронно-лучевой плавки. Это позволяет эффективно создавать сложные геометрические формы, необходимые для турбинных лопаток и других элементов двигателей, которые должны выдерживать огромные нагрузки и высокие температуры. Высокая жаропрочность и устойчивость к трещинам делают этот сплав идеальным для применения в газовых турбинах, которые работают при высоких температурах и подвержены сильным нагрузкам. Способность материала сохранять прочность при экстремальных температурах и сопротивляться деформациям увеличивает долговечность и надежность турбинных установок, что особенно важно для таких отраслей, как энергетика, авиация и космическая техника. Эта разработка является частью более масштабной программы по исследованию технологий, способствующих снижению углеродного следа в ключевых отраслях. Устойчивые к высоким температурам материалы играют важную роль в повышении эффективности энергетических систем, что, в свою очередь, помогает снизить выбросы углекислого газа. Новые сплавы, такие как этот, позволяют создавать более эффективные турбины и реактивные двигатели, что способствует сокращению расхода топлива и уменьшению загрязнения окружающей среды. Новый сплав также дополняет предыдущие разработки в области жаропрочных материалов. Например, китайские ученые недавно представили алюминиевый сплав для аэрокосмической промышленности, который выдерживает температуру до 500°C. Однако новый американский сплав выходит на новый уровень, предлагая значительно более высокие температурные показатели, что расширяет его возможное применение в самых сложных условиях эксплуатации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026