Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

1998 год, номер 6

1.
Скорость ионов плазменной струи дугового источника при разных потенциалах на границе плазмы

В. И. Баткин
Институт химической кинетики и горения СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 3-7

Аннотация >>
Исследуется влияние потенциала конического электрода вблизи анода источника ионов на скорость ионов выбрасываемой из анодного отверстия плазменной струи. Используется оригинальный метод измерения скорости. Обсуждаются качественные различия воздействия электродов на ионы в прианодной области и на периферии плазменного потока.


2.
Силы, действующие на кулоновский кристалл микрочастиц в плазме

И. В. Швейгерт, В. А. Швейгерт*
Институт физики полупроводников СО РАН, 630090 Новосибирск
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 8-15

Аннотация >>
Проведено численное моделирование методом Монте-Карло равновесной двухслойной структуры заряженных микрочастиц в приэлектродном слое радиочастотного разряда. В зависимости от давления газа микрочастицы движутся либо в хаотическом режиме, либо организуют многослойную структуру с гексагональной решеткой в горизонтальной плоскости. На основе эксперимента предложен механизм, объясняющий необычную структуру плазменного кристалла, когда в вертикальном направлении частицы нижнего слоя располагаются строго под частицами верхнего слоя, образуя вертикальные колонны.


3.
Столкновительное гашение состояния А2Σ+(ν = 2)HF+ атомами Не

В. Ж. Мадирбаев, А. Е. Зарвин
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 16-20

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования процесса гашения возбужденных состояний ионов HF+ во фтороводородно-гелиевой электронно-пучковой плазме, измерена константа скорости гашения А2Σ+(ν = 2)HF+ атомами гелия. Генерация возбужденных ионов осуществлялась путем активации разреженной газовой смеси пучком электронов, а диагностика внутренних состояний ионов – по электронно-колебательно-вращательному спектру их спонтанного излучения.


4.
О радиационном механизме генерации геомагнитных сигналов от подземных и контактных взрывов

Л. П. Горбачев, А. Ю. Матрончик
Московский инженерно-физический институт, 115409 Москва
Страницы: 21-26

Аннотация >>
Предложен механизм генерации геомагнитных возмущений атмосферным электрическим диполем, образованным гамма-излучением контактных и подземных взрывов, сопровождающихся образованием грунтового купола и выходом продуктов взрыва в атмосферу. Определяющую роль в генерации геомагнитных пульсаций на больших эпицентральных расстояниях играет гиротропный Е-слой ионосферы. Оцениваются амплитудно-частотные параметры геомагнитного сигнала на расстоянии 1000 км от контактного взрыва с энергией 150 кт. Показывается возможность регистрации таких геомагнитных сигналов от взрывов с выходом гамма-излучения в атмосферу.


5.
Структура ударных волн сжатия в пористых упругопластических материалах

С. П. Киселев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 27-32

Аннотация >>
Исследована структура ударной волны в пористом упругопластическом материале. В некотором диапазоне параметров возможно существование четырехволновой структуры ударной волны (УВ) сжатия. В задаче об отражении УВ от твердой стенки обнаружены такие режимы, при которых отраженная УВ не возникает вообще. В этом случае вся энергия падающей УВ переходит в тепловую за счет диссипации при вязком затекании пор.


6.
Плоский аналог спонтанной закрутки

Б. А. Луговцов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 33-36

Аннотация >>
Рассматривается плоский аналог задачи о спонтанной закрутке – возникновение безнапорного поперечного потока при возмущении исходного плоскопараллельного течения. Показано, что в течениях с круговыми линиями тока между соосными цилиндрами в результате потери устойчивости может возникать осесимметричный в среднем (осреднение по осевой координате и азимутальному углу) аксиальный поток за счет контрградиентного переноса осевой компоненты импульса напряжениями Рейнольдса.


7.
Подмодель вращательных движений в газовой динамике

С. В. Хабиров
Институт механики УНЦ РАН, 450000 Уфа
Страницы: 37-45

Аннотация >>
В рамках программы ПОДМОДЕЛИ исследуется инвариантная подмодель уравнений газовой динамики, построенная на одномерной подалгебре, состоящей из суммы операторов вращения и переноса по времени. Система уравнений подмодели приводится к симметрическому виду. Выводятся условия гиперболичности системы. Проводится групповой анализ и рассматривается инвариантное решение. Изобарические течения перечисляются. На простейших из них рассматриваются характеристики и сильные разрывы. Выводятся необходимые условия существования решений без особенностей на оси.


8.
Волноводное и аномальное свойства периодической ножевой решетки

С. В. Сухинин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 46-56

Аннотация >>
Показано, что периодические ножевые решетки всегда обладают волноводным и аномальным свойствами. Получены дисперсионные соотношения для волноводных мод, определены полосы пропускания. Изучен асимптотический вид дисперсионных соотношений при бесконечном увеличении размеров элементов решетки и уменьшении волнового числа. Исследовано влияние геометрических характеристик и типа решетки на ее волноводные и аномальные свойства.


9.
Моделирование вертикального турбулентного обмена в пристенном стратифицированном течении

А. Т. Зиновьев, С. Н. Яковенко*
Институт водных и экологических проблем СО РАН, 656099 Барнаул
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 57-64

Аннотация >>
Для описания процессов вертикального переноса в неоднородных турбулентных течениях предлагается модифицированная модель турбулентности, которая включает алгебраические соотношения для напряжений Рейнольдса и коэффициентов турбулентного обмена. С использованием предложенной модели выполнены расчеты заглубления перемешанного слоя под действием ветровой нагрузки в нейтральном и устойчиво стратифицированном пристенных течениях. Проведено сравнение результатов расчета устойчиво стратифицированного течения по модифицированной и стандартной двухпараметрическим моделям турбулентности с экспериментальными данными.


10.
Экспериментальное исследование изменения толщины пленки жидкости, движущейся по внутренней поверхности вращающегося цилиндра

В. Э. Борзых, Г. Г. Волокитин, С. К. Карандашов, А. М. Шиляев
Томский государственный архитектурно-строительный университет,
634003 Томск
Страницы: 65-71

Аннотация >>
Предпринято экспериментальное исследование поведения слоя жидкости, движущейся в поле массовых сил по внутренней поверхности вращающегося вертикального цилиндра. Построены образующиеся в этих условиях профили свободной поверхности движущейся жидкости. Получена в критериальной форме эмпирическая зависимость для средней толщины пленки. Обнаружено наличие гидравлического скачка в нижней части цилиндра за входом жидкости на вертикальную поверхность


11.
Нелинейные характеристики взаимодействия турбулентного пограничного слоя с волнистой поверхностью

В. П. Реутов
Институт прикладной физики РАН, 603600 Нижний Новгород
Страницы: 72-84

Аннотация >>
Исследуется нелинейное взаимодействие турбулентного пограничного слоя с волнистой поверхностью жидкости или твердого тела, отклонение уровня которой имеет вид бегущей монохроматической волны. Для волнистости с малой кривизной предложена процедура расчета амплитудных зависимостей коэффициента сопротивления и комплексной упругости, характеризующей обратное воздействие течения на изгиб поверхности. Анализ основывается на использовании изотропной алгебраической модели турбулентной вязкости и ортогональной системы криволинейных координат, отслеживающих изгибы поверхности. Взаимодействие течения с поверхностной волной описывается в рамках квазилинейной модели, а для определения его поперечной структуры в плавно расширяющемся пограничном слое используется двухмасштабная модель среднего течения.


12.
Линейная задача о движении контура под свободной поверхностью жидкости конечной глубины

С. И. Горлов
Омский филиал Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН,
644099, Омск
Страницы: 85-90

Аннотация >>
Разработан метод решения плоской линейной задачи о стационарном бесциркуляционном обтекании тела под свободной поверхностью тяжелой жидкости конечной глубины. Краевая задача формулируется для возмущенной комплексной скорости и сводится к сингулярному интегральному уравнению относительно интенсивности вихревого слоя, моделирующего контур. Ядро уравнения – точное решение соответствующей краевой задачи для вихря единичной интенсивности. Уравнение решено методом дискретных вихрей. Проведен численный эксперимент по оценке влияния параметров задачи на гидродинамические характеристики эллиптического контура, а также форму свободной поверхности.


13.
Плоская задача об обтекании кругового цилиндра равномерным потоком двухслойной жидкости конечной глубины

И. В. Стурова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090, Новосибирск
Страницы: 91-101

Аннотация >>
Методом мультипольных разложений построено решение линейной стационарной задачи о бесциркуляционном обтекании равномерным потоком горизонтального кругового цилиндра, расположенного полностью либо в верхнем, либо в нижнем слое двухслойной жидкости. Направление потока перпендикулярно оси цилиндра. Жидкость считается идеальной и несжимаемой, а течение в каждом слое – потенциальным. Верхний слой может быть ограничен как свободной поверхностью, так и твердой крышкой, нижний ограничен твердым горизонтальным дном.


14.
Расчет тока выноса из сопла в двухфазном течении при наличии коронного разряда

И. Л. Панкратьева, В. А. Полянский, В. И. Сахаров
Институт механики МГУ, 117192 Москва
Страницы: 102-109

Аннотация >>
Рассматривается работа источника заряженных аэрозольных частиц, составными элементами которого является сверхзвуковое сопло, коронирующий игольчатый электрод и устройство ввода в газовый поток аэрозольных частиц (капель жидкости). Обсуждается теоретическая модель двумерного течения двухфазной смеси в сопле, разработан алгоритм численного расчета такого течения и приводятся результаты вычислений электрического тока выноса из сопла.


15.
Экспериментальное исследование сопротивления головной и цилиндрической частей модели НВ-1 при выдуве жидкости навстречу сверхзвуковому потоку.

А. Е. Бердюгин, В. М. Фомин, В. П. Фомичев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 110-112

Аннотация >>
С помощью внутримодельных тензовесов раздельно измерены величины газодинамического сопротивления головной и цилиндрической частей тестовой модели НВ-1 в сверхзвуковом потоке. Показано, что выдув струи жидкости из головной части модели навстречу потоку приводит к уменьшению сопротивления как головной, так и цилиндрической частей.


16.
Анализ устойчивости тонкого слоя гранулированного материала, движущегося по наклонной плоскости

Ю. А. Березин, Л. А. Сподарева
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 113-117

Аннотация >>
Исследована устойчивость слоя сыпучей среды на наклонной плоскости в рамках модели неньютоновской жидкости с показателем 2, что обеспечивает установленную экспериментально квадратичную зависимость напряжения сдвига от сдвига скоростей. Аналитически и численно показано, что такие течения устойчивы или неустойчивы в зависимости от величины обобщенного числа Рейнольдса по отношению к критическому значению, равному 5 ctg α.


17.
Коалесценция капель нефти на скелете пористой среды при фильтровании водонефтяной смеси

В. И. Пеньковский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 118-124

Аннотация >>
Предложены две математические модели фильтрационной коалесценции капель нефти при движении водонефтяной смеси сквозь пористый материал. В первой модели процесс коалесценции интерпретируется как процесс сорбции, накопления нефтяной фазы на поверхности пор до определенной критической величины, с превышением которой происходит срыв более крупных капель, вовлекаемых фильтрационным потоком. Во второй модели предполагается, что движение сорбированной нефти и всей смеси подчиняется обобщенным законам Дарси.


18.
Численная модель впускной системы двигателя внутреннего сгорания

Б. П. Колобов, П. П. Колобов, В. Н. Шепеленко
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 125-131

Аннотация >>
Построена физико-математическая модель течения во впускной системе двигателя внутреннего сгорания при работе в «холодном» режиме, т. е. для случая заданного движения коленчатого вала. Газ предполагается совершенным и однокомпонентным. Приведены результаты серийных расчетов на интервале по времени до пяти рабочих циклов.


19.
Усовершенствованная модель трещины Гриффитса

Е. Е. Дерюгин, Г. В. Ласко
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН,
634055 Томск
Страницы: 132-141

Аннотация >>
С использованием элементов релаксации определено плосконапряженное состояние сплошной среды с трещиной при растяжении. Проведен анализ напряженного состояния у вершины трещины, окруженной пластически деформированным материалом в виде полосы локализованной пластической деформации (ЛПД) в форме вытянутого эллипса. Пластическая деформация существенно уменьшает концентрацию напряжений в вершине трещины. По мере увеличения локализации пластической деформации напряжения у берегов трещины уменьшаются до нуля. Падение напряжений у вершины трещины сопровождается увеличением концентрации и градиентов напряжений на конце полосы ЛПД. Там область возмущения поля напряжений соизмерима с шириной полосы.


20.
Определение деформационных характеристик межблочных контактов по результатам испытаний образцов горных пород

Л. А. Назаров, Л. А. Назарова
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
Страницы: 142-147

Аннотация >>
Предложена методика интерпретации данных испытаний образцов горных пород на сжатие. Она заключается в математическом моделировании процесса нагружения образца, содержащего наклонную линию скольжения L, на которой напряжения непрерывны, а смещения разрывны. На каждом шаге нагружения по известным из эксперимента зависимостям напряжение – деформация находятся значения скачка смещений на L. По полученным таким образом результатам определяются эмпирические соотношения, описывающие процесс деформирования на линии скольжения. По известным экспериментальным данным А. Н. Ставрогина оценены параметры зависимости пиковой прочности межблочного контакта на сдвиг от нормального напряжения.


21.
Анализ нелинейных решений со многими особыми точками в задачах пространственного деформирования стержней

В. В. Кузнецов, С. В. Левяков
СибНИА им. С. А. Чаплыгина, 630051 Новосибирск
Страницы: 148-153

Аннотация >>
Рассматривается алгоритм получения численных решений геометрически нелинейных задач пространственного деформирования упругих стержней при наличии многих особых точек. Обсуждаются вопросы построения ответвляющихся решений и анализа устойчивости найденных состояний равновесия. Приводятся результаты исследования нелинейного деформирования и устойчивости кольца в пространственной постановке, которые подтверждаются экспериментом.


22.
Исследование влияния скорости нагружения, угла ориентации волокон и температуры на прочностные характеристики березы

А. П. Большаков, Н. Н. Гердюков, Е. В. Зотов, Г. Б. Красовский, С. А. Новиков, В. А. Синицын, М. А. Балакшина, Ю. И. Щербак
ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 154-158

Аннотация >>
В настоящей работе представлены результаты изучения прочностных и деформационных свойств древесины березы при различных скоростях нагружения, температурах образцов и углах ориентации их волокон относительно направления нагружения. Динамические испытания (v = 10 м/с) при одноосном сжатии образцов проводились по методу Кольского на установке с составным стержнем Гопкинсона. Отмечено заметное динамическое упрочнение образцов с углами ориентации волокон α = 0 и 5°. При температурах испытания +65, +20 и —30°С динамическая прочность выше квазистатической примерно на 23, 31 и 42% соответственно.


23.
Особенности деформации цилиндрических контейнеров и керамических порошков при их взрывном прессовании

А. И. Матыцин
Конструкторско-технологический институт гидроимпульсной техники СО РАН,
630090 Новосибирск
Страницы: 159-166

Аннотация >>
Проведены эксперименты по взрывному прессованию слоя порошка оксида в цилиндрическом контейнере скользящей детонацией аммонита при различных толщинах ВВ и контейнера, а также материалах контейнера и порошка. С ростом интенсивности нагружения в сохраненных образцах появлялись и увеличивались по амплитуде ступенчатые шероховатости на границах раздела металла и слоя спрессованной керамики. Слой керамики при этом растрескивался на куски, которые были сдвинуты относительно друг друга и вдавлены в поверхность металла. Полученные результаты объясняются особенностями компактирования порошка в контейнере скользящей нагрузкой, когда у керамики прочность оказывалась больше, чем у металла контейнера, и керамика, образовавшаяся непосредственно за падающей ударной волной в порошке, испытывала дополнительную деформацию.


24.
Сопротивление электродов рельсотрона при распределенной перемычке

А. Д. Лебедев, Б. А. Урюков, В. В. Савичев
Научно-учебный комплекс фундаментальной науки МГТУ им. Н. Э. Баумана,
107005 Москва
Страницы: 167-171

Аннотация >>
Представлены результаты расчета сопротивления электродов рельсотрона при распределенной и сосредоточенной токовой перемычке. Для решения задачи использовалось квазистационарное уравнение диффузии магнитного поля. Приведены результаты точного и приближенного решений. При сложной картине распределения тока на границе предлагается находить не сопротивление электрода, а перепад напряжений


25.
Формирование тепловых локализованных структур в сварном шве при импульсно-дуговой сварке неплавящимся электродом

О. Н. Бежин, В. А. Косяков, Р. А. Кректулева
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск
Страницы: 172-177

Аннотация >>
На основе численного моделирования процесса формирования сварного шва неплавящимся электродом изучаются технологические режимы сварки, способствующие равномерному распределению свойств по длине сварного соединения.