🔬 Category

physics

790 articles

Meta-PINNs: Meta-Learning Enhanced Physics-Informed Machine Learning Framework for Turbomachinery Flow Predictions under Varying Operation Conditions

Cette étude propose un cadre novateur de réseaux de neurones informés par la physique assistés par l'apprentissage par méta-optimisation (Meta-PINNs) qui améliore considérablement l'efficacité de l'entraînement, la robustesse prédictive et la capacité de généralisation pour la simulation d'écoulements turbomachines complexes sous des conditions opérationnelles variables, surpassant les méthodes traditionnelles en précision et en réduction des coûts computationnels.

Yuling Han, Zhihui Li, Zhibin YuTue, 10 Ma🔬 physics

Impacts of Jet Stream Structure on Cyclone Merging and Persistent Anticyclones: Insights from Dry Idealized Simulations

Cette étude utilise des simulations idéalisées sèches pour démontrer que la structure du courant-jet, notamment son déplacement vers les pôles, son élargissement et sa profondeur, contrôle l'intensification des cyclones, leur fusion et la persistance des anticyclones, modulant ainsi les extrêmes météorologiques des latitudes moyennes.

Mingfei Ren, Gan Zhang, Kai-Yuan Cheng, Lucas Harris, Talia Tamarin-Brodsky, Joseph MouallemTue, 10 Ma🔬 physics

Unified Structural-Hydrodynamic Modeling of Underwater Underactuated Mechanisms and Soft Robots

Ce papier propose un cadre d'optimisation global piloté par les trajectoires, inspiré de la stratégie d'évolution CMA-ES, pour modéliser de manière unifiée les paramètres structurels et hydrodynamiques couplés des mécanismes sous-actués et des robots mous sous-marins, permettant ainsi une reproduction fidèle de leur comportement et une transférabilité efficace entre différents systèmes sans recalibrage manuel.

Chenrui Zhang, Yiyuan Zhang, Yunfei Ye, Junkai Chen, Haozhe Wang, Cecilia LaschiTue, 10 Ma🔬 physics

Percolation on multifractal, scale-free weighted planar stochastic porous lattice

Les auteurs introduisent le réseau stochastique poreux planaire pondéré (WPSPL), un substrat géométriquement désordonné et multifractal dont la dualité forme un réseau complexe à distribution de degrés en loi de puissance, et étudient la percolation de liens sur ce réseau pour révéler une famille de classes d'universalité distinctes dont les exposants critiques varient continûment avec le paramètre de porosité, défiant ainsi les comportements critiques conventionnels.

Proshanto Kumar, Md. Kamrul HassanTue, 10 Ma🔬 physics

SiPM non-linearity studies in beam tests with scintillating crystals

Cette étude présente les résultats de tests en faisceau au CERN caractérisant la réponse non linéaire de photomultiplicateurs à semi-conducteurs (SiPM) couplés à des cristaux scintillateurs BGO et BSO, révélant des écarts à la linéarité d'environ 20 % pour les SiPM Hamamatsu à haute densité de pixels à un niveau de 5×10⁵ photoélectrons.

Zhiyu Zhao, Dejing Du, Shu Li, Yong Liu, Baohua Qi, Jack Rolph, Haijun YangTue, 10 Ma🔬 physics

Broad frequency tuning of a Nb3_{3}Sn superconducting microwave cavity for dark matter searches

Les auteurs présentent un nouveau mécanisme de réglage fréquentiel large bande pour des cavités micro-ondes supraconductrices en Nb3_3Sn, permettant un accord continu de plus de 1 GHz par ouverture mécanique sans dégrader le facteur de qualité, une avancée cruciale pour les expériences de recherche de matière noire.

D. Maiello, R. Di Vora, D. Ahn, G. Carugno, R. Cervantes, B. Giaccone, A. Ortolan, S. Posen, G. Ruoso, G. Sardo Infirri, B. Tennis, S. Tocci, C. BraggioTue, 10 Ma🔬 physics

An asymptotic model of Poisson--Nernst--Planck--Stokes systems in narrow channels

En exploitant le faible rapport d'aspect des canaux étroits, cette étude propose un modèle asymptotique unifié des systèmes Poisson-Nernst-Planck-Stokes valable même lorsque la longueur de Debye est comparable à la largeur du canal, permettant ainsi de prédire des transitions de flux complexes et d'analyser les effets de taille finie sur le transport ionique.

Christine Keller, Andreas Münch, Barbara WagnerTue, 10 Ma🔬 physics

Computationally Efficient Data-Driven Topology Design Independent from High-Infoentropy Initial Dataset

Cet article propose un cadre de conception topologique piloté par les données, efficace et indépendant des jeux de données initiaux à haute entropie, qui intègre un module de mutation indépendant du maillage et un algorithme de sélection rapide pour surmonter les limitations des méthodes traditionnelles d'optimisation topologique dans les problèmes non linéaires et non différentiables.

Jun Yang, Ziliang Wang, Shintaro YamasakiTue, 10 Ma🔬 physics

Magnetoconvection in a spherical shell: Equatorial symmetry during the transition from the weak- to the strong-field regime

Cette étude démontre que la transition entre les régimes de dynamos faibles et forts dans une coquille sphérique est corrélée à une rupture de symétrie équatoriale, déclenchée par la croissance soudaine du champ magnétique, ce qui est essentiel pour identifier la branche correcte dans les simulations de géodynamo.

Luke J. Gostelow, Robert J. TeedTue, 10 Ma🔬 physics

The Role of Dynamic Stall in Aerofoil Shape Optimisation for Curvilinear Blade Kinematics

Cette étude démontre que l'optimisation de la forme des profils aérodynamiques pour les kinématiques curvilignes n'est efficace que dans les configurations à forte solidité où le décrochage dynamique est modéré, car elle permet de supprimer le décollement du vortex de bord d'attaque, tandis que dans les régimes de décrochage profond, la séparation de l'écoulement rend toute modification géométrique inefficace.

Benjamin Irwin, David Toal, Swathi KrishnaTue, 10 Ma🔬 physics

Design and optimisation of linear variable differential transformers and voice coil actuators using finite element analysis: a methodical approach to enhance sensor response and actuation force

Cette étude propose une méthodologie systématique basée sur l'analyse par éléments finis pour optimiser la conception de capteurs LVDT et d'actionneurs à bobine mobile, visant à améliorer la réponse des capteurs et la force d'actionnement dans des environnements de haute précision comme les détecteurs d'ondes gravitationnelles, tout en validant les résultats par des mesures expérimentales.

Kumar Akhil Kukkadapu, Hans Van Haevermaet, Wim Beaumont, Nick van RemortelTue, 10 Ma🔬 physics

Arc and Chicane Bunch Compression Schemes for Hard and Soft X-Ray Free Electron Laser Facilities: A Comparison

Cet article présente et compare de nouvelles méthodes de compression de paquets d'électrons, à savoir la compression par arc et le chicane à cinq dipôles, avec la technique standard à quatre dipôles, démontrant que le choix optimal dépend du schéma FEL spécifique et que les installations multi-FEL comme UK-XFEL doivent pouvoir alterner entre ces méthodes pour chaque paquet.

Adam Dixon, Peter Williams, Sara Thorin, Andrzej Wolski, Alexander Brynes, Tessa Charles, Ian BaileyTue, 10 Ma🔬 physics

Manifold-Adapted Sparse RBF-SINDy: Unbiased Library Construction and Unsupervised Discovery of Dynamical States in Turbulent Wall Flows

Cet article propose une méthode non supervisée, nommée Manifold-Adapted Sparse RBF-SINDy, qui reconstruit le squelette dynamique des écoulements turbulents pariétaux à partir de mesures murales uniquement, en corrigeant les biais structurels des bibliothèques de fonctions usuelles par un échantillonnage uniforme en longueur d'arc et une métrique de Mahalanobis pour révéler les états cohérents et les transitions rares.

Miguel Perez-Cuadrado, Giorgio Maria Cavallazzi, Alfredo PinelliTue, 10 Ma🔬 physics