<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Archiving and Interchange DTD with OASIS Tables with MathML3 v1.4 20241031//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/archiving/1.4/JATS-archive-oasis-article1-4-mathml3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" dtd-version="1.4" article-type="research-article" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Математическая физика и компьютерное моделирование</journal-title></journal-title-group><issn publication-format="print">2587-6325</issn><issn publication-format="electronic">2587-6902</issn></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.15688/mpcm.jvolsu.2024.4.1</article-id><article-categories><subj-group><subject>Other</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="ru">ВЫЧИСЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА ЭЛЕМЕНТОВ ТЕТРАЭДРАЛЬНОЙ СЕТКИ КАК РЕШЕНИЕ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ ЗАДАЧИ</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>COMPUTING THE LOCAL QUALITY CHARACTERISTIC OF TETRAHEDRAL MESH ELEMENTS AS A SOLUTION EXTREME TASK</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="ru"><surname>Игумнов</surname><given-names>Александр Юрьевич</given-names></name><name xml:lang="en"><surname>Igumnov</surname><given-names>Alexander</given-names></name></name-alternatives><xref ref-type="aff" rid="aff1"/><email>IAJu1965@mail.ru</email><contrib-id contrib-id-type="orcid">0000-0002-2120-768X</contrib-id></contrib><aff-alternatives id="aff1"><aff xml:lang="en"><institution>Volzhsky Polytechnic Institute (Branch) of the Volgograd State Technical University (Volzhsky, Russian Federation)</institution></aff><aff xml:lang="ru"><institution>Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета (Волжский , Российская Федерация)</institution></aff></aff-alternatives></contrib-group><pub-date pub-type="epub" iso-8601-date="2024-01-27"><day>27</day><month>01</month><year>2024</year></pub-date><volume>27</volume><issue>4</issue><fpage>5</fpage><lpage>16</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2024-10-01"><day>01</day><month>10</month><year>2024</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2024-11-06"><day>06</day><month>11</month><year>2024</year></date></history><permissions><license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:title="CC BY 4.0"><ali:license_ref>https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ali:license_ref><license-p xml:lang="ru">CC BY 4.0</license-p></license></permissions><abstract xml:lang="ru"><p>Семейством точек называется нумерованный набор вершин элементов сетки в пространстве R𝑛. Таковым набором может быть набор вершин симплекса сетки, набор вершин пары смежных симплексов сетки и др. Посредством введенной в ранних работах метрики в пространстве таких семейств задача вычисления качества элемента сетки (например, мера отличия симплекса от вырожденного) может быть сведена к задаче вычисления расстояния между некоторым семейством и некоторым множеством семейств. Предлагается унифицированная схема вычисления такого расстояния, которую можно рассматривать как обобщение схемы исследования на экстремум гладкой функции.</p></abstract><abstract xml:lang="en" abstract-type="summary"><p>The paper discusses the problem of calculating the quality characteristic of elements of a triangulation grid (in multidimensional space). We call quality the degree of difference between a mesh element in a sense critical. For example, the difference between a triangle and a degenerate triangle. To calculate this value, the following construction is used. Mesh element vertices are treated as a numbered set of 𝑋 — points point family. In the space of such sets, the metric proposed in early works is introduced. As a result, the problem boils down to calculating the value of dist(𝑋,𝒴) — the distance between a set 𝑋 and a set 𝒴 defined by critical elements. In early works, the problem was solved through the empirical classification of families 𝑌 ∈ 𝒴 and excluding those that are not known to be closest to 𝑋. Namely, such that the offset some point in the 𝑌 family is given by the 𝑌 ′ ∈ 𝒴 family, which is closer to 𝑋. At the same time, empirical classification led to a large amount of calculations. This work gives a standardized classification of the families of the set 𝒴, allowing you to accurately describe the set of 𝒴− ⊂ 𝒴 of such families for which The specified conversion is not possible. That is, 𝒴− is approved dist(𝑋,𝒴) = dist(𝑋,𝒴−) . In addition, a diagram is given for constructing families of the set 𝒴− — analogues of the points of the assumed extremum in the extremum research problem of the function of numerical variables.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>невырожденность треугольника</kwd><kwd>экстремум функции в пространстве семейств точек</kwd><kwd>семейства предполагаемого экстремума</kwd><kwd>бескоординатная схема исследования на экстремум</kwd><kwd>сохранение свойств сетки при отображениях.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>triangle non-degeneracy</kwd><kwd>extremum of a function in the space of point families</kwd><kwd>families of the expected extremum</kwd><kwd>coordinate-free extremum research scheme</kwd><kwd>saving grid properties in mappings</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><ref id="ref1"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Альфорс, Л. Лекции о квазиконформных отображениях / Л. Альфорс. — М. : Мир, 1969. — 154 c.</mixed-citation></ref><ref id="ref2"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Неструктурированные адаптивные сетки для задач математической физики (обзор) / Л. В. Круглякова, А. В. Неледова, В. Ф. Тишкин, А. Ю. Филатов // Математическое моделирование. — 1998. — Т. 10, № 3. — C. 93–116.</mixed-citation></ref><ref id="ref3"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Миклюков, В. М. Некоторые задачи, возникающие в проблеме триангуляции пограничного слоя / В. М. Миклюков // Записки семинара .Сверхмедленные процессы.. — Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2006. — Вып. 1. — C. 154–162.</mixed-citation></ref><ref id="ref4"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, В. А. О гомеоморфизмах, сохраняющих триангуляцию / В. А. Клячин // Записки семинара .Сверхмедленные процессы.. — Волгоград : Изд-во ВолГУ, 2009. — Вып. 4. — C. 169–182.</mixed-citation></ref><ref id="ref5"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Карабцев, С. Н. Построение диаграммы Вороного и определение границ области в методе естественных соседей / С. Н. Карабцев, С. В. Стуколов // Вычислительные технологии. — 2010. — Т. 13, № 3. — C. 65–80.</mixed-citation></ref><ref id="ref6"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Лебедев, А. С. Построение неструктурированных треугольных сеток с почти правильными ячейками / А. С. Лебедев // Вычислительные технологии. — 2010. — Т. 15, № 1. — C. 85–97.</mixed-citation></ref><ref id="ref7"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Бахвалов, П. А. Об использовании искусственной вязкости в реберно-ориентированных схемах на неструктурированных сетках / П. А. Бахвалов, Т. К. Козубская // Математическое моделирование. — 2020. — Т. 32, № 12. — C. 114–128.</mixed-citation></ref><ref id="ref8"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Методика деформации неструктурированных сеток в задачах определения аэродинамических характеристик тел при малых перемещениях / В. Г. Бобков, В. А. Вершков, Т. К. Козубская, В. О. Цветкова // Математическое моделирование. — 2021. — Т. 33, № 3. — C. 109–132.</mixed-citation></ref><ref id="ref9"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Клячин, А. А. Построение 𝐶1-гладких кусочно-квадратичных функций при решении краевых задач уравнений 4-го порядка на треугольной сетке / А. А. Клячин, И. Ю. Веревкин // Математическое моделирование. — 2023. — Т. 26, № 2. — C. 5–15.</mixed-citation></ref><ref id="ref10"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Хижнякова, Е. В. NP-полнота задачи построения графа с минимальным коэффициентом непрямолинейности / Е. В. Хижнякова // Математическое моделирование. — 2023. — Т. 26, № 2. — C. 43–51.</mixed-citation></ref><ref id="ref11"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Игумнов, А. Ю. Метризация пространства семейств точек в R𝑛 и смежные вопросы / А. Ю. Игумнов // Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1, Математика. Физика. — 2016. — Т. 37, № 6. — C. 40–54. — DOI: https://doi.org/10.15688/jvolsu1.2016.6.4</mixed-citation></ref><ref id="ref12"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Игумнов, А. Ю. О степени невырожденности тетраэдра / А. Ю. Игумнов // Математ. физика и компьютер. моделирование. — 2019. — Т. 22, № 4. — C. 5–29. — DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2019.4.1</mixed-citation></ref><ref id="ref13"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="ru">Игумнов, А. Ю. О сохранении отношения смежности треугольников при квазиизометрическом отображении / А. Ю. Игумнов // Математ. физика и компьютер. моделирование. — 2021. — Т. 24, № 4. — C. 34–52. — DOI: https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2021.4.3</mixed-citation></ref><ref id="ref14"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Alfors L. Lektsii o kvazikonformnykh otobrazheniyakh [Lectures on Quasiconformal Mappings]. Moscow, Mir Publ., 1969. 154 p.</mixed-citation></ref><ref id="ref15"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Kruglyakova L.V., Neledova A.V., Tishkin V.F., Filatov A.Yu. Nestrukturirovannye adaptivnye setki dlya zadach matematicheskoy fiziki (obzor) [Unstructured Adaptive Grids for Mathematical Physics Problems (Review)]. Matematicheskoe modelirovanie [Math Modeling], 1998, vol. 10, no. 3, pp. 93-116.</mixed-citation></ref><ref id="ref16"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Miklyukov V.M. Nekotorye zadachi, voznikayushchie v probleme triangulyatsii pogranichnogo sloya [Some of the Problems Arising in the Problem of Triangulation Boundary Layer]. Zapiski seminara «Sverkhmedlennye protsessy» [Notes of Seminar «Infraslow Processes»]. Volgograd, Izd-vo VolGU, 2006, iss. 1, pp. 154–162.</mixed-citation></ref><ref id="ref17"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin V.A. O gomeomorfizmakh, sokhranyayushchikh triangulyatsiyu [On Homomorphisms Preserving Triangulation]. Zapiski seminara «Sverkhmedlennye protsessy» [Notes of Seminar «Infraslow Processes»]. Volgograd, Izd-vo VolGU, 2009, iss. 4, pp. 169–182.</mixed-citation></ref><ref id="ref18"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Karabtsev S.N., Stukolov S.V. Postroenie diagrammy Voronogo i opredelenie granits oblasti v metode estestvennykh sosedey [Voronoi Diagrams and Definition of the Field in the Method of Natural Boundaries Neighbors]. Vychislitelnye tekhnologii [Computational Technologies], 2010, vol. 13, no. 3, pp. 65-80.</mixed-citation></ref><ref id="ref19"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Lebedev A.S. Postroenie nestrukturirovannykh treugolnykh setok s pochti pravilnymi yacheykami [Construction of Unstructured Triangular Grids with Almost Correct Cells]. Vychislitelnye tekhnologii [Computational Technologies], 2010, vol. 15, no. 1, pp. 85-97.</mixed-citation></ref><ref id="ref20"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Bakhvalov P.A., Kozubskaya T.K. Ob ispolzovanii iskusstvennoy vyazkosti v ryobernoorientirovannykh skhemakh na nestrukturirovannykh setkakh [On Using Artificial Viscosity in Edge-Based Schemes on Unstructured Meshes]. Matematicheskoe modelirovanie [Math Modeling], 2020, vol. 32, no. 12, pp. 114-128.</mixed-citation></ref><ref id="ref21"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Bobkov V.G., Vershkov V.A., Kozubskaya T.K., Tsvetkova V.O. Metodika deformatsii nestrukturirovannykh setok v zadachakh opredeleniya aerodinamicheskikh kharakteristik tel pri malykh peremeshcheniyakh [Method of Unstructured Mesh Deformation to Find Aerodynamic Characteristics of a Body at Small Displacements]. Matematicheskoe modelirovanie [Math Modeling], 2021, vol. 33, no. 3, pp. 109-132.</mixed-citation></ref><ref id="ref22"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Klyachin A.A., Verevkin I.Yu. Postroenie 𝐶1-gladkikh kusochno-kvadratichnykh funktsiy pri reshenii kraevykh zadach uravneniy 4-go poryadka na treugolnoy setke [Construction of 𝐶1-Smooth Piecewise Quadratic Functions for Solving Boundary Value Problems of Fourth-Order Equations on a Triangular Grid]. Matematicheskoe modelirovanie [Math Modeling], 2023, vol. 26, no. 2, pp. 5-15.</mixed-citation></ref><ref id="ref23"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Khizhnyakova E.V. NP-polnota zadachi postroeniya grafa s minimalnym koeffitsientom nepryamolineynosti [NP-Completeness of the Problem of Constructing a Graph with a Minimum Stretch Factor]. Matematicheskoe modelirovanie [Math Modeling], 2023, vol. 26, no. 2, pp. 43-51.</mixed-citation></ref><ref id="ref24"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Igumnov A.Yu. Metrizatsiya prostranstva semeystv tochek v R𝑛 i smezhnye voprosy [Metrization in Space Families of Points in R𝑛 and Adjoining Questions]. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 1. Matematika. Fizika [Science Journal of Volgograd State University. Mathematics. Physics], 2016, vol. 37, no. 6, pp. 40-54. DOI:https://doi.org/10.15688/jvolsu1.2016.6.4</mixed-citation></ref><ref id="ref25"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Igumnov A.Yu. O stepeni nevyrozhdennosti tetraedra [About the Degree of Nondegeneracy of a Tetrahedron]. Matemat. fizika i kompyuter. modelirovanie [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2019, vol. 22, no. 4, pp. 5-29. DOI:https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2019.4.1</mixed-citation></ref><ref id="ref26"><mixed-citation publication-type="other" xml:lang="en">Igumnov A.Yu. O sokhranenii otnosheniya smezhnosti treugolnikov pri kvaziizometricheskom otobrazhenii [On the Preserving of the Orientation of Triangle by Quasi-Isometric Mappings]. Matemat. fizika i kompyuter. modelirovanie [Mathematical Physics and Computer Simulation], 2021, vol. 24, no. 4, pp. 34-52. DOI:https://doi.org/10.15688/mpcm.jvolsu.2021.4.3</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
