Программная реализация методов моделирования взаимодействия электромагнитного излучения с углеродными нанокомпозитами

Abstract

Рассмотрены методы моделирования взаимодействия электромагнитного излучения с углеродным наноструктурированным композитом, содержащим различные структурные элементы, такие как углеродные волокна, наночастицы, воздушные промежутки, переходные оболочки. Показано, что для эффективного и адекватного моделирования взаимодействия электромагнитного излучения с углеродным наноструктурированным композитом необходимо создание программного обеспечения в связи с наличием большого набора входных параметров, а также со сложностью вычислений. Сформулированы функциональные требования к программному обеспечению, отражающие выбор моделей и наличие удобного интерактивного интерфейса. Описана архитектура программного обеспечения, которое реализует модели взаимодействия электромагнитного излучения с углеродным наноструктурированным композитом, рассмотрена программная реализация (структура классов, методы, пользовательский интерфейс). В основе разработанного кода лежат апробированные физико-математические модели, которые дают возможность получить результаты, близкие к экспериментальным данным. Архитектура программного обеспечения позволяет эффективно управлять процессом моделирования, а также включает возможность модификации моделей и учет новых структурных элементов. Разработан интерактивный интерфейс для пользователей, позволяющий легко управлять параметрами модели и анализировать результаты численных экспериментов.