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

1999 год, номер 6

1.
Отражение ударных волн от жесткой границы в смеси конденсированных материалов. 2. Неравновесное приближение.

А. А. Жилин, А. В. Федоров
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
В рамках механики гетерогенных сред численно исследован процесс отражения ударных волн (УВ) от жесткой стенки в двухкомпонентной смеси конденсированных материалов с учетом различия скоростей и давлений компонентов. Показано, что УВ дисперсионного типа с монотонными профилями скорости может отразиться УВ аналогичного типа с монотонными/немонотонными профилями скорости. Дисперсионная УВ с немонотонным профилем скорости в легком компоненте и монотонным в тяжелом отражается УВ дисперсионно-замороженного типа. При отражении замороженно-дисперсионной УВ ее тип либо сохраняется, либо меняется на дисперсионно-замороженный в зависимости от начальных параметров смеси. Дисперсионно-замороженная УВ отражается УВ того же типа с небольшими изменениями в профилях скорости и давления. Отражение замороженной УВ двухфронтовой конфигурации может быть УВ дисперсионно-замороженного типа или замороженной УВ двухволновой конфигурации. Показано, что в области около стенки образуется пограничный слой, в котором объемная концентрация и плотность легкого компонента имеют значения, превышающие значения за отраженной УВ.


2.
Влияние вязкости на токовые слои, возникающие при распространении альвеновского импульса в гиперболическом магнитном поле.

Г. И. Дудникова, В. П. Жуков
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Впервые изучено распространение альвеновского импульса в окрестности Х-точки при наличии вязкости. Показано, что в отличие от случая магнитозвукового возмущения, где малая по сравнению с магнитной вязкостью плазмы динамическая вязкость (речь идет о безразмерных величинах) не влияет на течение, в альвеновском случае это влияние принципиально. Величина установившейся плотности тока оказывается пропорциональной ()–1/4. Показано также, что на больших временах в этой существенно нелинейной задаче устанавливается распределение z-компоненты магнитного поля, близкое к распределению, которое получается при решении линейной задачи. Изучено влияние теплопроводности на этот процесс.


3.
Численное моделирование косого наката уединенной волны.

В. Б. Барахнин, Г. С. Хакимзянов
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Приводятся результаты расчетов в рамках нелинейно-дисперсионной модели Железняка–Пелиновского и трехмерной модели потенциальных течений, полученные конечно-разностными методами с использованием динамически адаптивных сеток, и дается сравнение полученных результатов с расчетами других авторов.


4.
Анализ воздействия локального энергоисточника на сверхзвуковое обтекание эллиптического конуса.

Т. А. Коротаева, В. М. Фомин, А. П. Шашкин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Рассматриваются аэродинамические характеристики эллиптических конусов с различным соотношением полуосей при сверхзвуковом обтекании потоком, возмущенным областью энергоподвода. Показано, что для тел, форма которых близка к форме крыла, воздействие локального энергоисточника может оказывать существенное влияние на аэродинамическое качество.


5.
Генерация монохроматических внутренних волн в вязкой жидкости.

Ю. В. Кистович, Ю. Д. Чашечкин
Институт проблем механики РАН, 117126 Москва



6.
Висящие разрывы в поле двумерных присоединенных внутренних волн.

В. В. Миткин, Ю. Д. Чашечкин
Институт проблем механики РАН, 117526 Москва

Аннотация >>
Спектральным методом построено точное решение линеаризованной граничной задачи генерации монохроматических внутренних волн в экспоненциально стратифицированной вязкой жидкости. Источником волн служит часть плоскости, совершающая продольные колебания. Полное решение задачи представляет два типа движений: уходящие одномодальные или бимодальные пучки внутренних волн и пограничные течения на излучающей поверхности. Проведено сравнение точного решения с решением модельной задачи генерации волн силовыми источниками, построенными по теории однородной жидкости. Фазовые картины волн в обоих случаях совпадают везде, за исключением критических углов, когда волна распространяется вдоль излучающей поверхности. Амплитуды излучаемых волн согласуются только при некоторых углах наклона плоскости.


7.
Экспериментальное исследование вихревых возмущений в гиперзвуковом ударном слое на пластине.

С. Г. Миpонов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Методом электронно-пучковой флюоресценции проведено экспериментальное исследование характеристик бегущих возмущений плотности в гиперзвуковом ударном слое на плоской пластине для числа Маха = 21 и единичного числа Рейнольдса Re1 = 6105м–1.Возмущения создавались при взаимодействии ударного слоя за кососрезанным газодинамическим свистком с передней кромкой пластины. Рассмотрены случаи нестационарного и квазистационарного взаимодействия. В обоих случаях создавались вихревые возмущения конечной амплитуды. Выполнены измерения на основной частоте F = 0,610–4 и гармонике; получены продольные фазовые скорости, инкременты возмущений и углы распространения волн. Результаты измерений сопоставлены с некоторыми экспериментальными данными для дозвуковых течений, отдельными результатами линейной теории устойчивости сжимаемых потоков, а также результатами, полученными на основе простой модели нелинейной стадии развития возмущений в гиперзвуковом пограничном слое.


8.
Влияние битого льда на волновое сопротивление СВПА при нестационарном режиме движения.

В. М. Козин, А. В. Погорелова
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, 681005 Комсомольск-на-Амуре

Аннотация >>
Рассматривается равноускоренное движение амфибийного судна на воздушной подушке по поверхности водоема, покрытого мелкобитым льдом.


9.
Конвективная неустойчивость воздуха в снеге.

М. К. Жекамухов, Л. З. Шухова
Кабардино-Балкарский государственный университет, 360004 Нальчик

Аннотация >>
Рассматривается конвективная неустойчивость воздуха, находящегося в порах между кристаллами льда в снеге. В приближении Буссинеска выведена система уравнений, описывающих процесс возникновения термической конвекции в толще снега. Показано, что для снега, так же как и для жидкости, имеется критериальное число, аналогичное числу Рэлея, которое определяет возникновение кризиса устойчивости воздуха в снеге. Оценивается вклад естественной конвекции воздуха в процессе тепло- и массопереноса в снеге, анализируются возможные причины большого разброса экспериментальных значений коэффициентов теплопроводности и диффузии снега.


10.
Продольные нелинейные колебания газа в закрытой трубе.

Р. Г. Зарипов, Р. И. Давыдов, Н. В. Сонин
Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, 420503 Казань

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментальных исследований продольных нелинейных колебаний газа в закрытой трубе. Изучены волны давления при широких диапазонах частот и амплитуд возбуждения. Обнаружены сильные нелинейные колебания газа вблизи частоты, втрое меньшей первой собственной частоты газового столба.


11.
Нелинейная задача об обтекании системы вихрей установившимся потоком весомой жидкости, ограниченным свободной поверхностью.

С. И. Горлов
Омский филиал Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН, 644099 Омск

Аннотация >>
В рамках нелинейной теории рассмотрена задача об обтекании системы двух вихрей противоположной интенсивности потоком жидкости со свободной поверхностью. Найдена область параметров задачи, при которых не существует стационарного решения. Приведены результаты численного эксперимента по исследованию влияния интенсивностей вихрей и числа Фруда на форму свободной поверхности и гидродинамические реакции особенностей.


12.
Влияние диаметра форкамеры на турбулентные характеристики сверхзвуковой струи.

В. А. Мальцев, С. А. Новопашин, А. Л. Перепелкин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование влияния характера течения в форкамере сопла на высокочастотную границу спектра флуктуаций на границе сверхзвуковой сильно недорасширенной струи N2, истекающей из круглого звукового сопла в затопленное пространство. Варьирование числа Рейнольдса течения в форкамере сопла при заданном критическом сечении производилось изменением диаметра дозвуковой области. Высокочастотная граница спектра турбулентных флуктуаций оценена по двухточечным временным корреляционным функциям, для измерения которых применена методика, основанная на молекулярном рассеянии света. В качестве источников света использовано излучение двух импульсных лазеров с регулируемой задержкой между импульсами. Из результатов экспериментов следует, что высокочастотная граница спектра турбулентных флуктуаций и сам спектр существенно изменяются в зависимости от числа Рейнольдса течения в форкамере.


13.
К методике экспериментального определения совмещенных тягово-аэродинамических характеристик моделей летательных аппаратов.

А. В. Локотко
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложен метод экспериментального определения силовых характеристик сопел (тяги, подъемной силы, момента) совместно с аэродинамическими характеристиками модели летательного аппарата при обдуве сверхзвуковым потоком. Испытания проводились на специальной методической модели при достижении равновесия сил тяги и сопротивления. Показана возможность определения в этих условиях внутренних силовых характеристик сопла, лобового сопротивления модели по измеренной тяге имитатора силовой установки, а также эффективных (с учетом влияния работающей силовой установки) подъемной силы и момента.


14.
Динамика взрывного кипения капель при перегревах, близких к предельным.

Б. П. Авксентюк, В. В. Овчинников
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Приведена физическая модель взрывного кипения капель. В результате потери устойчивости межфазной поверхности жидкость – пар возникают фронты испарения. Определяющую роль при их распространении в метастабильной жидкости играет импульс отдачи пара. Отрыв капель с межфазной поверхности обусловлен действием термокапиллярных сил. Достоверность модели подтверждена сравнением расчетов с экспериментальными данными.


15.
Образование лепестковой структуры на фронте осесимметричной пленки жидкости, индуцированной ударом капли о плоскую поверхность.

А. И. Федорченко, А. А. Чернов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложена модель образования лепестковой структуры, в основу которой положена неустойчивость Рэлея–Тейлора, возникающая на стадии перехода течения от сверхзвуковой к напорной стадии. На данной стадии осуществляется резкое торможение течения, достигающее (1081010)g. Получено дисперсионное соотношение, позволяющее найти длину волны максимального роста. Определено количество образующихся лепестков на основе гипотезы, согласно которой оно является постоянным во времени.


16.
Численное исследование флаттера пологой оболочки.

С. Д. Алгазин, И. А. Кийко*
Московский государственный инженерно-физический институт, 115409 Москва
*Московский государственный технический университет, 105839 Москва

Аннотация >>
Исследуется задача об устойчивости колебаний прямоугольной в плане пологой оболочки в потоке газа при произвольном направлении вектора скорости потока. Показано, что математически задача сводится к плохо обусловленной вычислительной проблеме. Для решения этой проблемы предложен численный алгоритм без насыщения, который позволяет получить приемлемое по точности решение на сетке из 169 = 1313 узлов. В конкретных расчетах для цилиндрической и сферической пологих оболочек обнаружены новые механические эффекты, касающиеся форм колебаний и зависимости критической скорости флаттера от направления вектора скорости потока.


17.
Обобщения уравнения Клапейрона – Клаузиуса в связной термомеханической модели.

А. Г. Князева
Томский государственный университет, 634050 Томск

Аннотация >>
Предложен ряд модификаций уравнения Клапейрона – Клаузиуса для деформируемых сред, в том числе для твердофазных превращений, зависящих от изменения дополнительных параметров. Предложена модель среды с тензорными концентрациями компонентов, для которой также справедливо единственное уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Введен тензорный аналог теплоты перехода, получено выражение для интегральной теплоты перехода, связанной с энергиями химических связей в кристаллической решетке. Аналитически показана принципиальная возможность определения собственной теплоты перехода в эксперименте, по крайней мере для медленных процессов.


18.
Течение в вихревой плоскорадиальной камере. 1. Экспериментальное исследование поля скоростей в переходном и стационарном режимах.

Ф. А. Быковский, Е. Ф. Ведерников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложены две методики определения скорости потока в вихревой камере плоскорадиальной геометрии в переходном и стационарном режимах течения. Измерены скорости потока во всем объеме камеры, отмечен вихревой характер течения. Выявлен эффект концентрации частиц тяжелее воздуха в торцевом пограничном слое.


19.
Численное исследование начального импульсного движения слоя порошка в канале под воздействием сжатого газа.

Д. В. Ссадин
Военная инженерно-космическая академия им. А. Ф. Можайского, 197082 Санкт-Петербург

Аннотация >>
В рамках модели гетерогенной среды численно исследуется импульсное плоское одномерное совместное движение газовой и дисперсной фаз при наличии трения последней о стенки канала. Установлено, что в зависимости от начальных условий в камере высокого давления и величины коэффициента трения возможно существование двух качественно различных режимов движения. Обнаружен эффект автомодельности скорости метания порошка в выходном сечении по трению.


20.
Стационарное движение слоя сыпучего материала по шероховатой поверхности в инерционном режиме с учетом конечного времени контакта между гранулами.

Л. А. Cподаpева
Новосибирский военный институт, 630103 Новосибирск

Аннотация >>
Сыпучие среды в инерционном режиме могут быть описаны законами сохранения массы, импульса, энергии хаотического движения твердых частиц и замыкающими соотношениями, которые в настоящей работе строятся на теории размерностей. Полученная система уравнений использована для определения характеристик стационарного движения слоя сыпучего материала по шероховатой наклонной плоскости при различных числах Ричардсона и конечных временах контакта частиц при соударениях.


21.
Эффект аномально низкого трения в блочных средах.

М. В. Курленя, В. Н. Опарин, В. И. Востриков
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск

Аннотация >>
Исследуются механические условия реализации обнаруженного авторами эффекта аномально низкого трения в блочных средах из различных геоматериалов. Доказывается, что максимальные поперечные (горизонтальные) смещения блоков имеют место только в случаях канонической соподчиненности интервалов задержки между вертикальными и горизонтальными импульсными воздействиями на блочную систему и работающий блок соответственно. В случае статических горизонтальных усилий на работающие блоки значительные смещения последних происходят при абсолютных значениях этих усилий, много меньших соответствующих сил трения.


22.
Контактное взаимодействие цилиндрических тел с учетом параметров шероховатости поверхности.

А. С. Кравчук
Белорусская государственная политехническая академия, 220027 Минск

Аннотация >>
Решена задача об упругом контактном взаимодействии шероховатых диска и плоскости с круглым вырезом с учетом характеристик микрогеометрии их поверхностей. Это позволяет уточнить тенденцию влияния основных параметров задачи на напряженное состояние в исследуемом сопряжении. Сопоставление результатов анализа напряженного состояния в области контакта для различных сочетаний упругих характеристик взаимодействующих гладких тел и результатов известных исследований подтверждает высокую эффективность предлагаемого подхода.


23.
Модель, описывающая эффекты пластичности металлов при непропорциональном циклическом нагружении.

И. Э. Келлер, П. В. Трусов
Пермский государственный технический университет, 614600 Пермь

Аннотация >>
На основе анализа известных экспериментов на непропорциональное циклическое нагружение металлов предложен возможный физический механизм дополнительного упрочнения. Построена модель упругопластического поликристалла с законом упрочнения, учитывающим взаимодействие систем скольжения. Качественно описаны эффект дополнительного упрочнения на классе эллиптических траекторий деформаций, формы траектории напряжений и петель гистерезиса, характерные для эллиптических траекторий деформаций, нарушение гипотезы локальной определенности и ориентации траекторий напряжений на классе квадратных траекторий деформаций, имеющие место при испытании хромоникелевых нержавеющих сталей аустенитного класса.


24.
О некоторых особенностях высокотемпературного деформирования материалов.

О. В. Соснин, Б. В. Горев, И. В. Любашевская
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментов по высокотемпературному деформированию конструкционного материала на основе железа в областях температур, включающих точки перехода . Показана немонотонность изменения деформационно-прочностных свойств материала в интервале 700 oCT1000 oC и влияние внутренних структурно-фазовых изменений на эффект внешнего термосилового воздействия. Предложены аппроксимирующие зависимости, позволяющие описывать процессы деформирования в указанных температурных диапазонах при одноосном нагружении.


25.
Описание процесса ползучести и разрушения при изгибе балок и кручении валов уравнениями со скалярным параметром повреждаемости.

Б. В. Горев, И. Д. Клопотов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Представлены результаты расчетных и экспериментальных данных применительно к испытаниям изгиба балок постоянным моментом и кручения сплошных валов с постоянной скоростью угла закручивания. Подтверждена непротиворечивость использования кинетических уравнений ползучести и повреждаемости со скалярным параметром для описания процесса деформирования при неоднородном напряженном состоянии.


26.
Физическое содержание калибровочной модели, описывающей среды со структурой и дефектами.

Ю. В. Гриняев, Н. В. Чертова
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634055 Томск

Аннотация >>
На основе связи основных геометрических представлений, динамических уравнений традиционных теорий упругих сред с микроструктурой и континуальной теории дефектов установлена возможность единого описания сред со структурой и сред с дефектами. Предложена идеализированная схема представления полной деформации в материале с дефектами.


27.
Термодинамический критерий прогнозирования хрупкости и пластичности металлов.

С. Д. Шафрай, Т. Н. Хацевич*
Новосибирская государственная академия строительства, 630008 Новосибирск
*Сибирская государственная геодезическая академия, 630108 Новосибирск

Аннотация >>
Дан краткий сравнительный анализ различных подходов к оценке хрупкого разрушения металлических материалов. Предложен и обоснован показатель пластичности металлов, и получена зависимость его влияния на относительное сужение при разрыве.


28.
Локальная неустойчивость стенок бурящихся скважин в сжимаемых упрочняющихся упруговязкопластических массивах.

А. Н. Спорыхин, А. С. Чеботарев
Воронежский государственный университет, 394693 Воронеж

Аннотация >>
В рамках точных трехмерных уравнений исследована локальная неустойчивость стенок скважин в сжимаемых сложных средах. Вычислительный эксперимент проведен для конкретных материалов. Дана оценка влияния на критические параметры скорости дилатансии, вязкости, гравитационного параметра, коэффициента Пуассона.


29.
О вторичной потере устойчивости эйлерова стержня.

В. В. Кузнецов, С. В. Левяков
Сибирский научно-исследовательский институт авиации
им. С. А. Чаплыгина, 630051 Новосибирск

Аннотация >>
Рассмотрено решение классической задачи о закритическом поведении сжатого шарнирно опертого стержня. Проанализирована устойчивость известного решения об эластике стержня, ответвляющегося от первой критической точки, и обнаружены неизвестные ранее ветви равновесных состояний. Определено значение силы, при которой происходит вторичная потеря устойчивости.


30.
Проникание круговой упругой оболочки в несжимаемую жидкость.

М. Ф. Ионина
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Рассматривается плоская нестационарная задача об ударе упругой тонкой цилиндрической оболочкой по поверхности идеальной несжимаемой жидкости. Исследуется начальный этап взаимодействия тела с жидкостью, в течение которого напряжения, возникающие в оболочке, достигают своих максимальных значений. Задача рассматривается в линеаризованной постановке и решается численно методом нормальных мод в рамках подхода Вагнера. Полученные численные результаты согласуются с данными эксперимента, проведенного с разными типами круговых оболочек из мягкой стали.


31.
Диаграммы деформирования урана и его сплава с молибденом при динамическом одноосном сжатии, растяжении и повышенных температурах.

А. П. Большаков, А. С. Гирин, С. А. Новиков, В. А. Пушков, В. А. Синицын
Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607190 Саров

Аннотация >>
Представлены систематизированные результаты исследований динамических диаграмм одноосного сжатия и растяжения урана-238 и его сплава с молибденом при различных скоростях деформации и температурах. Наличие таких данных позволяет строить зависимости напряжения при одноосном растяжении-сжатии от деформации, скорости деформации и температуры и создавать математические модели, наиболее полно отражающие реальное поведение материала при различных условиях нагружения.


32.
Динамика системы удаленных штампов на упругом полупространстве

Н. А. Лавров, Е. Е. Павловская
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург

Аннотация >>
Рассматривается динамическое взаимодействие (контакт) упругого полупространства и нескольких гладких штампов. Предполагается, что размеры областей контакта существенно меньше расстояний между ними и временной масштаб рассматриваемого процесса сравним со временем пробега упругой волны от одной области до другой. Предлагается асимптотический подход к решению задачи, и строятся два первых члена асимптотики перемещения в области контакта и ее окрестности.