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

Este estudo propõe o framework Meta-PINNs, que integra meta-aprendizado a redes neurais informadas pela física para superar limitações de convergência e generalização, demonstrando ganhos significativos em precisão e eficiência computacional na previsão de escoamentos em turbomáquinas sob condições operacionais variáveis e não vistas.

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

Este estudo utiliza simulações ideais secas para demonstrar que variações na estrutura da corrente de jato, como deslocamento para o polo, alargamento e maior profundidade, aceleram a intensificação de ciclones, favorecem a fusão de sistemas de baixa pressão e preparam dinamicamente o fluxo para a formação de anticiclones persistentes, modulando assim os extremos meteorológicos de latitudes médias.

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

Este artigo propõe um quadro de otimização global orientado por trajetórias, inspirado no CMA-ES, para a modelagem unificada estrutural-hidrodinâmica de mecanismos subaquáticos subatuados e robôs macios, permitindo a identificação precisa de parâmetros acoplados e a reprodução de alta fidelidade do comportamento dinâmico em ambientes aquáticos sem necessidade de reajuste manual.

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

O artigo introduz a Rede Estocástica Planar Ponderada (WPSPL), um substrato poroso multifractal e auto-similar que gera uma rede complexa de escala livre, e demonstra que a percolação de ligações neste sistema exibe uma família de classes de universalidade distintas com expoentes críticos que variam continuamente com o parâmetro de porosidade qq, desafiando o comportamento crítico convencional de redes bidimensionais.

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

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

Este artigo demonstra um novo mecanismo de sintonia de frequência ampla para cavidades de micro-ondas supercondutoras de Nb3_3Sn, utilizado em buscas por matéria escura, que alcança uma variação contínua superior a 1 GHz através da separação mecânica das metades da cavidade sem degradar o fator de qualidade, mesmo com aberturas significativas.

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

Este artigo apresenta um modelo assintótico reduzido para sistemas Poisson-Nernst-Planck-Stokes em canais estreitos que, ao permitir que o comprimento de Debye seja comparável à largura do canal e incluir efeitos de tamanho finito, supera as limitações de reduções unidimensionais existentes para prever fenômenos complexos como transições de fluxo, transporte de íons contra gradientes eletrostáticos e maior seletividade iônica.

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

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

Este artigo propõe um quadro de projeto de topologia baseado em dados (DDTD) computacionalmente eficiente e independente de conjuntos de dados iniciais de alta entropia, utilizando um módulo de mutação independente da malha e um algoritmo de identificação rápida não baseado em IA para superar limitações de otimos locais e gargalos computacionais em problemas de engenharia não lineares.

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

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

Este estudo demonstra que a otimização da forma aerodinâmica de pás para cinemáticas curvilíneas é eficaz apenas em configurações de alta solidez que operam em regime de estol dinâmico moderado, onde a modificação geométrica pode suprimir a separação de vórtices na borda de ataque, enquanto em estol profundo a otimização torna-se ineficaz devido à dominância da separação do fluxo.

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

Este estudo apresenta uma metodologia sistemática baseada em Análise de Elementos Finitos (FEMM) para otimizar o design de sensores LVDT e atuadores de bobina móvel integrados, visando maximizar a resposta do sensor e a força de atuação em aplicações de alta precisão, como detectores de ondas gravitacionais, enquanto atende a restrições geométricas e térmicas rigorosas.

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

Este artigo compara novos esquemas de compressão de feixe, especificamente a compressão por arco e chicane de cinco dipolos, com o padrão de quatro dipolos, demonstrando que as novas opções oferecem desempenho significativamente melhorado para instalações de laser de elétrons livres de raios X (XFEL) e que a escolha ótima depende do esquema específico, exigindo que instalações multi-FEL implementem ambos os métodos.

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

O artigo apresenta o método Manifold-Adapted Sparse RBF-SINDy, que descobre sem supervisão a estrutura dinâmica de escoamentos turbulentos em paredes utilizando apenas medições de parede, corrigindo vieses estruturais na construção de bibliotecas de funções através de uma amostragem uniforme em comprimento de arco e uma métrica de Mahalanobis para respeitar a geometria intrínseca do atrator.

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