Dmitry Puzyrev, PhD
Dmitry Puzyrev, PhD
AG Physik im Weltraum
2024
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Rotational and translational motions in a homogeneously cooling granular gas
In: npj microgravity - [New York, NY] : Nature Publ. Group, Bd. 10 (2024), Artikel 81, insges. 6 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Platonic solids bouncing on a vibrating plate
In: Physical review - Woodbury, NY : Inst., Bd. 109 (2024), Heft 3, Artikel 034903, insges. 12 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Cooling of a granular gas mixture in microgravity
In: npj microgravity - [New York, NY] : Nature Publ. Group, Bd. 10 (2024), Artikel 36, insges. 9 S.
2023
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Jumping platonic solids on a vibrating plate
In: Annalen der Physik - Berlin : Wiley-VCH . - 2023, insges. 12 S.
2022
Abstract
The obstacle effect on soft sphere discharging in quasi-2D silo
In: Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft/ Deutsche Physikalische Gesellschaft - Bad Honnef: DPG, 1997 . - 2022
Abstract
Granulare Materialien und Flüssigkristalle
In: Wissenschaftskonferenz der Raumfahrt - Deutsche Raumfahrtagentur in DLR . - 2022, Artikel Session 1
Abstract
Granular gases of mixtures of rods in microgravity
In: Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft/ Deutsche Physikalische Gesellschaft - Bad Honnef: DPG, 1997 . - 2022
Abstract
Excitation of platonic bodies on a vibrating plate analyzed with smart IMUs
In: Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft/ Deutsche Physikalische Gesellschaft - Bad Honnef: DPG, 1997 . - 2022
Abstract
3D granular gases of rod-like particles - drop tower experiments and data analysis
In: COSPAR 2022 44th Scientific Assembly - COSPAR Committee on Space Research, 2022 . - 2022
Abstract
Granular gas mixtures - experiments and machine learning-aided analysis
In: 27th ELGRA Biennial Symposium & General Assembly - ELGRA, 2022 . - 2022, S. 104
Abstract
Dynamics of microalgae in a porous environment
In: Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft/ Deutsche Physikalische Gesellschaft - Bad Honnef: DPG, 1997 . - 2022
Begutachteter Zeitschriftenartikel
The effect of obstacles near a silo outlet on the discharge of soft spheres
In: New journal of physics - [Bad Honnef]: Dt. Physikalische Ges., Bd. 24 (2022), 9, insges. 20 S.
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Secondary flow in ensembles of nonconvex granular particles under shear
In: Physical review - Woodbury, NY: Inst., Bd. 106 (2022), 5, insges. 6 S.
2021
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Cluster dynamics in dense granular gases of rod-like particles
In: Powders & Grains 2021 - 9th International Conference on Micromechanics on Granular Media: Buenos Aires (Virtual), Argentina, July 5, 13, 21, 29 and August 6, 2021/ Powders & Grains - Les Ulis: EDP Sciences; Aguirre, María Alejandra - Buenos Aires (Virtual), Argentina, July 5, 13, 21, 29 and August 6, 2021 . - 2021, insges. 4 S. - (EPJ web of conferences; volume 249)
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Mechanically driven active and passive grains as models for egress dynamics
In: Powders & Grains 2021 - 9th International Conference on Micromechanics on Granular Media: Buenos Aires (Virtual), Argentina, July 5, 13, 21, 29 and August 6, 2021/ Powders & Grains - Les Ulis: EDP Sciences; Aguirre, María Alejandra - Buenos Aires (Virtual), Argentina, July 5, 13, 21, 29 and August 6, 2021 . - 2021, insges. 4 S. - (EPJ web of conferences; volume 249)
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Continuously heated granular gas of elongated particles
In: Powders & Grains 2021 - 9th International Conference on Micromechanics on Granular Media: Buenos Aires (Virtual), Argentina, July 5, 13, 21, 29 and August 6, 2021/ Powders & Grains - Les Ulis: EDP Sciences; Aguirre, María Alejandra - Buenos Aires (Virtual), Argentina, July 5, 13, 21, 29 and August 6, 2021 . - 2021, insges. 4 S. - (EPJ web of conferences; volume 249)
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Visual analysis of density and velocity profiles in dense 3D granular gases
In: Scientific reports - [London]: Macmillan Publishers Limited, part of Springer Nature, Bd. 11 (2021), Artikel 10621, insges. 12 S.
2020
Abstract
Machine Learning aided tracking of rod-like particles in 3D microgravity experiments on granular gases
In: DPG-Frühjahrstagung: Dresden, 15. - 20. März 2020 - Bad Honnef: DPG, 2020, 2020, Vortrag: DY 33.3[Tagung: DPG-Frühjahrstagung, Dresden, 15. - 20. März 2020]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Dynamics of self-propelled particles passing a bottleneck
In: New journal of physics - [Bad Honnef]: Dt. Physikalische Ges., Bd. 22 (2020)
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Machine learning for 3D particle tracking in granular gases
In: Microgravity science and technology - Heidelberg: Springer, Bd. 32 (2020), 5, S. 897-906
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Magnetically-assisted synthesis of porous sol-gel magnetite matrices with structural anisotropy
In: Journal of magnetism and magnetic materials - Amsterdam: North-Holland Publ. Co., Bd. 503 (2020), S. 503-518
Aktuelle Projekte
VICKI: Voraussage von Inhomogenitäten und Clusterdynamik mittels Künstlicher Intelligenz
Laufzeit: 01.01.2022 bis 31.12.2024
Das Hauptziel ist die Vorhersage der dynamischen Entwicklung von Partikelensembles in geringer
Teilchenzahldichte (granularer Gase) unter externer Anregung und während des anregungsfreien
Abkühlvorganges.
Aus den Informationen über Partikelkonfigurationen (relative Positionen und Geschwindigkeiten) kann die KI vorhersagen, wie sich die weitere Entwicklung eines solchen Systems vollziehen wird. Damit können zum Beispiel Abschätzungen darüber getroffen werden, ob sich aus einer bestimmten Konfiguration von Partikeln bei bekannten geometrischen und dynamischen Eigenschaften Cluster bilden werden oder ob das granulare Gas homogen und strukturlos bleibt. Diese Fragestellung betrifft eine grundlegende Eigenschaft granularer Gase, die in vielfältiger Weise die makroskopischen Eigenschaften eines solchen Systems beeinflusst. Andererseits kann ein auf KI basierender Algorithmus auch für eine gegebene Cluster- Konfiguration deren Dynamik vorhersagen, und Aussagen darüber machen, ob für das Cluster ein bevorstehender Zerfall zu erwarten ist.
Traditionell werden solche Fragen mit Hilfe von Simulationsmethoden beantwortet, die durch die
experimentelle Datenanalyse unterstützt werden. Dies bedeutet jedoch, dass Simulationen durchgeführt werden müssen, die eine Vielzahl von Situationen abdecken.
Der Einsatz von ML/KI würde bei folgenden Aufgaben helfen:
- intelligentes Füllen von Lücken im Parameterraum
- schnelle Vorhersagen für bestimmte Situation ermöglichen
- In Verbindung mit den ML-gestützten experimentellen Datenanalyse-Methoden können die Simulationen effizienter auf reale Bedingungen abgestimmt werden
- Charakterisierung der Einflussnahme auf die Dynamik durch Variation der Anregungsparameter oder anderer, geometrischer Größen, um zum Beispiel die Clusterbildung zu unterstützen oder zu unterdrücken
Abgeschlossene Projekte
JACKS, Granulare Gase aus komplexen Partikeln
Laufzeit: 01.10.2020 bis 30.09.2023
Granulare Gase stellen einfache Vielteilchensysteme dar, die durch gelegentliche Kollisionen miteinander wechselwirken, ansonsten bewegen sich die einzelnen Teilchen kräftefrei. Neben ihrer Bedeutung für die numerische Behandlung von Vielteilchenproblemen und Tests von Voraussagen aus numerischen Simulationen sind sie von allgemeinem Interesse vor allem in kosmologischem Kontext, um beispielsweise die Wechselwirkungen und Aggregation von Teilchen (z.B.in kosmischen Nebeln oder protoplanetaren Scheiben) in Schwerelosigkeit zu verstehen. Gegenüber vorangegangenen Experimenten, in denen stäbchenförmige Partikel verwendet wurden, sind die im Projekt JACKS vorgesehenen Untersuchungsgegenstände komplexere Objekte, die näher an einer realistischen Struktur in natürlichen Systemen sind. Für dieses Experiment ist ein Flug mit einer suborbitalen Rakete vorgesehen, finanziert durch das Programm CORA (Vonstantly Open Rocket Assessment) der Europäischen Raumfahrtagentur ESA.
EVA (Erkennen, Verfolgen, Analysieren)
Laufzeit: 01.07.2020 bis 30.06.2023
Maschinenlern-Algorithmen werden für die Erkennung und Extraktion von Einzelpartikeln ausstereoskopischen Aufnahmen von Vielteilchenensembles entwickelt. Die Methoden werden vorrangig für die Analyse von Experimenten an granularen Gasen unter Schwerelosigkeitsbedingungen angewandt, können aber auch zur Untersuchung einer Vielzahl weiterer Systeme erweitert werden. Neben der Entwicklung der Analysesoftware werden Simulationen von Vielteilchensystemen durchgeführt, um danach an Hand synthetischer Videoaufnahmen die Analysesoftware zu testen.
SPACE-GRAINS, Vibration Induced Phenomena in Granular Materials
Laufzeit: 01.01.2017 bis 31.12.2020
The project investigates vibration-induced phenomena in granular materials, such as heating up the granular temperature, maintaining the granular temperature, spatial inhomogeneities of granular gases (clustering) and phase separation (Leidenfrost phenomenon in granular gases). The experiments are performed in microgravity on parabolic flights. An ISS experiment is in preparation. The contribution of the Magdeburg group is experiments with ensembles of shape-anisotropic grains adn their evaluation.