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

2000 год, номер 4

1.
Влияние процесса диссипации энергии на характер кумулятивного течения.

Ю. А. Тришин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Описан пpоцесс схождения вязкой
облицовки кумулятивного заpяда к оси
симметpии. Показано, что диссипация
энеpгии оказывает существенное влияние
на данный пpоцесс. Пpи малых углах
схождения возможен сильный фазовый взpыв
метастабильной жидкости внутpенних
сильно нагpетых слоев облицовки,
сpавнимый со взpывом тpотила. С
увеличением угла схождения наблюдается
слабый фазовый "взpыв", пpиводящий к
pазличному поведению кумулятивных стpуй
в зависимости от вида матеpиала
оболочки.


2.
О критических условиях по групповой скорости распространения внутренних гравитационных волн.

В. И. Букреев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Приведены четыре экспериментально
полученных примера неустойчивых и
резонансных режимов генерации внутренних
волн движущимся или колеблющимся
цилиндром. Два из них можно трактовать
как проявление эффекта критического
слоя, но не по фазовой, а по групповой
скорости распространения малых
возмущений, один – как проявление
эффекта уплотнения энергии двух волн,
еще один пример допускает обе указанные
трактовки.


3.
Точные решения одномерного кинетического уравнения Руссо–Смереки.

А. А. Чесноков
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Получены новые классы инвариантных
решений интегродифференциальных
уравнений, описывающих распространение
нелинейных волн концентрации в
разреженной пузырьковой жидкости. Для
всех найденных решений вычислены
траектории движения частиц в фазовом
пространстве. Проведено исследование
устойчивости некоторых течений по
линейному приближению. В ряде случаев
построение решения сведено к
интегральному уравнению второго рода,
которое может быть решено методом
итераций.


4.
Влияние непараллельности потока на устойчивость волн Тейлора–Гертлера в сверхзвуковых осесимметричных струях.

Н. М. Терехова
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
В рамках линейной теории
гидродинамической устойчивости проведено
численное моделирование характеристик
возмущений Тейлора–Гертлера на начальном
участке сверхзвуковой осесимметричной
струи с учетом эффектов непараллельности
и расширения потока. Изучены
закономерности и особенности продольной
динамики инкрементов различных волновых
компонент для турбулентной,
слабонеизобарической и ламинарной струй.
Показано, что значения инкрементов
сильно зависят от величины, по которой
они определяются, положения точки, в
которой она замеряется, и режима
истечения. Обсуждаются некоторые
экспериментальные результаты, и
предлагается методика определения
инкрементов.


5.
Дифракция поверхностных волн на неоднородной упругой пластине.

И. В. Стурова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Исследовано косое набегание волн малой
амплитуды на упругую полубезграничную
составную пластину, плавающую на
свободной поверхности жидкости конечной
глубины. Передний участок пластины
постоянной ширины шарнирно скреплен с
основной частью и имеет отличные от нее
характеристики. Определены коэффициенты
отражения и прохождения волн, а также
вертикальные смещения пластины. Показано
существенное влияние неоднородности
материала пластины на дифракцию
поверхностных волн. Предложены способы
уменьшения упругих деформаций основной
части пластины.


6.
Экспериментальное и численное моделирование турбулентного следа за самодвижущимся телом.

Н. В. Гаврилов, В. А. Костомаха, А. Г. Деменков*, Г. Г. Черных*
Институт гидродинамики
им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Выполнено экспериментальное и численное
моделирование развития турбулентного
осесимметричного следа за самодвижущимся
телом. Экспериментально режим
самодвижения реализовывался в следе за
телом вращения, гидродинамическое
сопротивление которого полностью
компенсировалось импульсом выдуваемой из
его кормовой части закрученной струи, а
вносимая струей закрутка
уравновешивалась вращением части
поверхности тела в противоположном
направлении. Для математического
описания такого следа применялась
полуэмпирическая модель турбулентности
второго порядка, включающая
дифференциальные уравнения движения,
переноса нормальных рейнольдсовых
напряжений, скорости диссипации и
неравновесные алгебраические соотношения
для определения касательных напряжений.
Получено удовлетворительное согласие
результатов расчетов с данными
эксперимента. Численно исследовано
вырождение дальнего турбулентного следа.


7.
Возбуждение субгармонических возмущений в осесимметричном течении с когерентными структурами в режиме аэроакустического резонанса.

С. П. Бардаханов, О. В. Белай
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Проведены экспериментальные исследования
условий возникновения аэроакустических
резонансных явлений около
осесимметричного тела в виде трубы с
толстыми стенками, обтекаемого потоком
воздуха в прямоугольном канале.
Определены зависимости собственной
частоты акустических колебаний от длины
модели. В результате исследований
механизма возникновения колебаний в
следе показано, что процесс генерации
кольцевых когерентных структур в
резонансных режимах характеризуется
развитием нелинейностей, в том числе
субгармонического пакета. Обсуждаются
возможные способы управления течением.


8.
О нелинейном развитии двумерной гидроупругой неустойчивости в турбулентном пограничном слое на упругом покрытии.

В. П. Реутов, Г. В. Рыбушкина
Институт прикладной физики РАН, 603600 Нижний Новгород

Аннотация >>
Исследуется нелинейное развитие
гидроупругой неустойчивости, возникающей
при обтекании покрытия из
резиноподобного материала турбулентным
пограничным слоем потока несжимаемой
жидкости. Построено нелинейное
дисперсионное уравнение для двумерных
квазимонохроматических волн малой
амплитуды. Уравнения Прандтля для
среднего (по периоду волнистости)
течения в пограничном слое решены в
приближении локального подобия и с
помощью прямого численного
интегрирования. Развитие неустойчивых
волн во времени изучено на основе
уравнения Ландау, которое выводится
отдельно для неустойчивости быстрых волн
(флаттера) и квазистатической
неустойчивости (дивергенции). Проведено
сопоставление результатов расчетов с
известными экспериментальными данными.


9.
Слой смешения в однородной жидкости.

В. Ю. Ляпидевский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Построена математическая модель эволюции
слоя смешения в течениях со сдвигом
скорости. Найдено решение задачи о слое
смешения с градиентом давления, в
частности, получено распределение
скорости и основных характеристик
турбулентного течения в слое смешения.


10.
Восприимчивость пограничного слоя на плоской пластине с затупленной передней кромкой к стационарной неоднородности набегающего потока.

М. В. Устинов
Центральный аэрогидродинамический институт, 140160 Жуковский

Аннотация >>
Рассмотрено обтекание плоской пластины с
затупленной передней кромкой потоком
вязкой несжимаемой жидкости с малой,
периодической по размаху стационарной
неоднородностью профиля скорости. Такое
течение моделирует взаимодействие одного
из видов вихревых возмущений
турбулентного внешнего потока с
пограничным слоем. Полученное решение
предсказывает порождение сильных
возмущений в пограничном слое,
аналогичных полосчатой структуре,
наблюдаемой при повышенной степени
турбулентности набегающего потока.
Показано, что течение в пограничном слое
на затупленных телах более восприимчиво
к вихревым возмущениям, чем на пластине
с острой передней кромкой.


11.
Динамический краевой угол при смачивании поверхности жидкостью Ван- дер-Ваальса.

О. В. Воинов
Институт механики многофазных систем СО РАН, 625000 Тюмень

Аннотация >>
Рассматривается ползущее движение
тонкого слоя нелетучей вязкой жидкости,
растекающейся под действием капиллярных
сил по поверхности твердого тела,
покрытой однородной пленкой малой
толщины (микропленкой). Изучается
влияние сил Ван-дер-Ваальса в
прекурсионной пленке на асимптотику угла
наклона свободной границы слоя в области
больших толщин, где преобладают
капиллярные силы. Получено решение
задачи об угле наклона для всего
возможного диапазона толщин микропленки.
В пределе малых толщин микропленки оно
согласуется с известным решением задачи
динамики смачивания сухой поверхности
при наличии прекурсионной пленки с
учетом влияния сил Ван-дер-Ваальса.
Исследована роль условия на конце
прекурсионной пленки.


12.
Численное исследование взаимодействия сверхзвуковой струи газа с плоской преградой.

А. Л. Адрианов, А. А. Безруков, Ю. А. Гапоненко
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск

Аннотация >>
Численно изучаются различные режимы
взаимодействия осесимметричной
сверхзвуковой недорасширенной струи газа
как с конечной, так и с плоской
безграничной преградами. Использована
модель идеального совершенного газа и
один из вариантов схемы Годунова
повышенного порядка точности. Проведено
сравнение вычисленных и
экспериментальных частотных спектров
колебаний давления в центре преграды,
получено их хорошее соответствие.


13.
Оптимизация по интегральному тепловому потоку траектории входа в атмосферу земли затупленного тела.

В. Ю. Казаков, С. В. Пейгин, С. В. Тимченко
Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики
Томского государственного университета, 634050 Томск

Аннотация >>
Рассматривается задача оптимизации
параметров траектории входа в атмосферу
Земли по величине суммарного
конвективного теплового потока в точке
торможения затупленного тела. В качестве
исходной математической модели для
расчета теплового потока используются
уравнения тонкого (гиперзвукового)
вязкого ударного слоя с учетом
неравновесного характера протекания
химических реакций и многокомпонентной
диффузии. Оптимальное решение находится
с помощью эффективного робастого метода
с использованием базовых идей
генетических алгоритмов.


14.
Некоторые особенности тепло- и массопереноса при обтекании поверхности турбулизованным воздушным потоком.

Б. Ф. Бояршинов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Показано, что при определенном сочетании
высоты ребра (2–15 мм) на входе в
рабочий участок и уровня турбулентности
основного течения (1–26 %) существуют
экстремумы параметров, описывающих
массообмен на поверхности испаряющегося
жидкого топлива. В опытах с горением и
без него отмечаются дискретные изменения
интенсивности тепло- и массопереноса.
Анализируются условия их появления.


15.
Массообмен при десорбции газа с поверхности жидкой пленки при наличии спутного потока.

В. И. Терехов, В. П. Лебедев, Н. Е. Шишкин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Представлены результаты теоретического и
экспериментального исследований динамики
и массообмена при десорбции газа из
жидкой пленки при наличии спутного
воздушного потока. Расчетная модель
основана на решении интегральных
соотношений импульсов и диффузии для
газообразной и жидкой фаз. Анализ
проведен для ламинарного и турбулентного
режимов течения пленки. Опытное изучение
массоотдачи проводилось при десорбции
углекислого газа из водной пленки.
Получены критериальные соотношения для
массопереноса в газообразной и жидкой
фазах. Опыты показали, что коэффициенты
массообмена на порядок выше
соответствующих значений в случае
течения гладкой пленки. Обсуждаются
возможные механизмы столь сильной
интенсификации массоотдачи пленки
жидкости в спутном газовом потоке.


16.
Волнообразование на свободной поверхности нефтяных пленок.

Ю. А. Березин, Л. А. Cподаpева*
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирский военный институт, 630117 Новосибирск

Аннотация >>
Исследовано возникновение волновых
движений на поверхности тонкого слоя
нефти, рассматриваемой как несжимаемая
псевдопластическая жидкость, при наличии
поверхностного натяжения. Аналитически и
численно показано, что в зависимости от
величины числа Оствальда такие течения
могут быть устойчивыми или
неустойчивыми. Найдены профили свободной
поверхности при различных числах
Оствальда и Вебера.


17.
Реокинетика переноса импульса в средах с микроструктурой.

В. И. Попов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предложена теория переноса импульса в
химически активных средах с
микроструктурой, в основу которой
положено представление о существовании
непрерывного внутреннего параметра,
связанного со среднестатистической
структурой среды, подчиняющегося
основным положениям реологии и
физической кинетики. Получены выражения
для компонент тензора напряжения,
позволяющие оценить и проанализировать
влияние физико-химических свойств среды,
внешних параметров воздействия на
характеристики переноса импульса. В
качестве примера рассмотрены однородные
потоки (нестационарные сдвиговый,
осциллирующий, элонгационный),
результаты исследования которых могут
быть использованы при изучении
сложнодеформируемых потоков.


18.
Электромагнитные и температурные поля при электроконтактном нагреве составных осесимметричных тел.

Ю. И. Няшин, В. М. Тверье
Пермский государственный технический университет, 614000 Пермь

Аннотация >>
Поставлена нестационарная связанная
задача термоэлектродинамики для
электронагрева переменным током
разнородных ферро- и парамагнитных тел.
Разработан итерационный алгоритм ее
решения конечно-разностными методами.
Получены результаты распределения
температурных и электромагнитных полей
применительно к процессам
электроконтактного нагрева как на
воздухе, так и в окружении
формообразующего инструмента.


19.
Осредненное выражение для вектора объемной плотности капиллярной силы в спекаемой порошковой смеси.

В. П. Бушланов
Томский филиал Института структурной макрокинетики РАН, 634021 Томск

Аннотация >>
Дополнительным пространственным
осреднением известного выражения для
объемной плотности поверхностной силы в
среде с развитой межфазной поверхностью
получено удобное для практического
использования выражение для этой силы в
виде дивергенции удвоенного тензора
плотности поверхностной энергии.


20.
Влияние структуры армирования на теплопроводность оболочек вращения с системой трубок, заполненных жидким теплоносителем.

Ю. В. Немировский, А. П. Янковский
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Рассмотрена начально-краевая задача
теплопроводности оболочек, армированных
трубками, заполненными движущимся жидким
теплоносителем. Показана зависимость
коэффициентов уравнений теплопроводности
от теплофизических характеристик фаз
композиции, параметров армирования и
геометрии оболочки. Проведено сравнение
стационарных температурных полей в
тонких оболочках вращения различной
гауссовой кривизны при различных
структурах армирования и режимах
теплообмена. Показано, что структура
армирования и геометрия оболочки
существенно влияют на распределение
температуры в конструкции, что открывает
широкие возможности при создании
оптимальных проектов.


21.
К определению прочностных характеристик физически нелинейного включения в линейно-упругой среде.

И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Рассматривается изотропная упругая
плоскость, содержащая эллиптическое
физически нелинейное включение, свойства
которого неизвестны. С использованием
полученных в работе общих связей между
напряженно-деформированным состоянием
включения и нагрузками на бесконечности
предложена методика определения
вязкоупругопластических свойств
включения, основанная на замерах вектора
перемещений двух несимметричных
относительно центра включения точек его
границы. Тем самым решена задача
нахождения численных значений констант,
присутствующих в определяющих уравнениях
включения.


22.
Акустические свойства сплавов на основе никелида титана.

В. Э. Гюнтер, В. И. Чернышев, Т. Л. Чекалкин
Научно-исследовательский институт медицинских материалов
и имплантатов с памятью формы, 634034 Томск

Аннотация >>
В широком температурном интервале
исследованы закономерности изменения
акустических свойств сплавов на основе
никелида титана. Установлено, что в
диапазоне температур мартенситных
превращений, вызванных действием
нагрузки, существует область длительных
по времени и малых по амплитуде
низкочастотных звуковых колебаний.
Методом фурье-анализа определены
частотно-амплитудные характеристики
квазипериодических колебательных
процессов сплавов на основе никелида
титана. В исследованном температурном
интервале свободные низкочастотные
колебания образца сплава на основе
никелида титана характеризуются низким
уровнем затухания.


23.
Устойчивость вращающегося сжатого стержня.

Т. А. Боднарь
Технологический институт
Алтайского государственного технического университета, 659305 Бийск

Аннотация >>
Рассмотрена классическая задача
устойчивости шарнирно опертого упругого
стержня, сжатого постоянной силой, линия
действия которой проходит через центры
шарниров, при условии вращения стержня с
постоянной угловой скоростью вокруг оси,
совпадающей с линией действия силы. В
рамках теории устойчивости динамических
систем с распределенными параметрами
изучается устойчивость решения
нелинейной задачи, описывающей
деформированное состояние стержня,
обусловленное действиями сжимающей силы
и распределенной центробежной нагрузки.
Получены соотношения для параметров
задачи, при которых происходит потеря
устойчивости. Приведены результаты
расчетов.


24.
Прочность воды при импульсном растяжении.

А. А. Богач, А. В. Уткин
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка

Аннотация >>
Проведены эксперименты по исследованию прочности воды в условиях импульсного растяжения, реализующегося при взаимодействии треугольного импульса сжатия со свободной поверхностью. Опыты выполнены в широком диапазоне изменения амплитуды импульса сжатия 401000 МПа при скоростях деформирования 104 105 с–1. Получено, что с увеличением амплитуды импульса сжатия от 150 до 1050 МПа прочность воды уменьшается с 46 до 22 МПа. Заметного влияния скорости деформирования на прочность не обнаружено. Обсуждается возможность применения модели гомогенного зародышеобразования (образования кавитационных зародышей) для интерпретации полученных данных.


25.
Исследование напряженно-деформированного состояния ледяного покрова, находящегося под действием движущейся нагрузки, в условиях мелководья.

В. Д. Жесткая
Комсомольский-на-Амуре государственный технический
университет, 681013 Комсомольск-на-Амуре

Аннотация >>
Рассмотрено два класса задач, связанных
с расчетом напряженно-деформированного
состояния ледяного покрова при движении
по нему нагрузки: определение
резонансной скорости при движении
сосредоточенной силы по сплошному
ледяному полю и расчет прогибов льда при
движении сосредоточенной силы по
ледяному полю, имеющему ограниченную
свободную от льда зону. Задачи решены в
динамической постановке. Алгоритм
решения основан на комбинации методов
конечных элементов и конечных разностей.
Приведены примеры расчета.


26.
Экспериментальные исследования прочности составных плит при изгибе.

Г. В. Геворкян, М. А. Задоян, Г. Р. Саакян, С. М. Саркисян
Институт механики НАН Армении, 375019 Ереван

Аннотация >>
Исследуется прочность составных плит при изгибе и ее зависимость от угловых параметров у вершин стыков составляющих. На основе анализа фотоупругостных картин (изохром), линий разрушений и разрушающих моментов получена приблизительная экспериментальная кривая конечных напряжений (=1) в плоскости углов ( , ), отделяющая зону малонапряженности от зоны концентраций напряжений у угловой точки стыков составляющих, которая сравнивается с теоретической кривой, полученной из решения соответствующей задачи. Получена также экспериментальная зависимость прочности плиты от соотношения угловых параметров составляющих при концентрационных и малонапряженных состояниях у угловых вершинных точек стыков.


27.
Об учете поглощения для разрешенной по времени оптоакустической томографии.

А. А. Аливердиев
Институт физики Дагестанского научного центра РАН, 367003 Махачкала

Аннотация >>
Приведено решение реконструктивной
задачи разрешенной по времени
оптоакустической томографии с учетом
поглощения инициирующего (лазерного) и
вторичного (акустического) излучения.
Приведены результаты модельных
экспериментов, подтверждающие
теоретические данные. Получено
относительно простое соотношение между
искомой и экспериментально получаемой
функциями пространственного
распределения коэффициента поглощения.