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 5

1.
О некоторых физических проблемах кумуляции.

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

Аннотация >>
Дан обзор и анализ некоторых результатов,
связанных с явлением кумуляции.
Рассмотрены различные модели, которые
используются для описания этого явления.


2.
О влиянии начального нагрева облицовки на пробивное действие кумулятивного заряда.

Г. Е. Маркелов
Московский государственный технический университет
им. Н.Э.Баумана, 107005 Москва

Аннотация >>
Экспериментально обнаружено увеличение
пробивной способности лабораторного
кумулятивного заряда при начальном
нагреве, т.е. при нагреве материала
облицовки к моменту инициирования заряда
взрывчатого вещества. Полученные
результаты подтверждают теоретический
вывод о возможности увеличения
предельного удлинения элементов
пластически разрушающейся
высокоградиентной кумулятивной струи с
ростом начальной температуры
струеобразующего слоя облицовки.


3.
Две альтернативы магнитной кумуляции.

Е. И. Биченков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск

Аннотация >>
Рассмотрены явления, приводящие к
существенному возрастанию магнитного
поля и плотности энергии при сжатии
захваченного магнитного потока
проводящей оболочкой и при совместной
деформации магнитного поля и вещества.
Отмечены основные особенности и
достоинства этих двух альтернативных
схем магнитной кумуляции. Проведено
сравнение классической и ударно-волновой
схем магнитной компрессии в веществе с
фазовым переходом из непроводящего
состояния в проводящее. Рассмотрена
возможность кумуляции магнитной энергии
при растяжении силовых линий магнитного
поля поперечным потоком проводящего
материала.


4.
Системы инициирования на вторичных взрывчатых веществах.

Л. А. Лукьянчиков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Изложены основные итоги работ по
созданию систем инициирования и средств
взрывания для промышленного
использования, прежде всего в
металлообработке, начатых в Институте
гидродинамики в 1961 г. и длительное
время проводившихся под руководством
академика М.А.Лаврентьева. В рамках
данного направления проведены
фундаментальные исследования начальных
стадий детонационного превращения,
обнаружен и изучен абляционный механизм
сгорания плавящихся взрывчатых веществ,
в частности, отличающий их от бездымных
порохов. Предложен метод динамического
инициирования, позволяющий стабильно
реализовывать этот механизм. Результаты
исследований применены при создании
промышленных средств взрывания для
металлообработки и систем инициирования
для механизированного подрыва зарядов
при гидровзрывной штамповке и синтезе
ультрадисперсных алмазов.


5.
Экспериментальное исследование высокоскоростных кумулятивных струй.

П. В. Пипич
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Исследовано влияние различных способов
формирования высокоскоростной
кумулятивной струи на ее скорость.
Результаты экспериментов позволяют
оптимизировать процесс получения
высокоскоростной кумулятивной струи.
Получены спектры медной струи и
определена ее температура. Отмечена
возможность применения медной
высокоскоростной кумулятивной струи для
квазинепрерывной генерации лазерного
излучения.


6.
Метание металлических пластин тангенциальной детонационной волной.

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

Аннотация >>
Приведен краткий обзор результатов
исследований в области двумерного
метания металлических пластин, которые
начались в 60-е гг. в СО РАН под
руководством академика М.А. Лаврентьева
в связи с работами по сварке взрывом.
Представлены также некоторые новые
результаты, касающиеся использования для
метания пластин промышленных ВВ,
работающих в условиях неидеальной
детонации.


7.
Инжекционный ток и образование пузырьков в сильных резко неоднородных электрических полях.

С. М. Коробейников
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск

Аннотация >>
Решена задача о протекании
нестационарного тока при инжекции из
сферического электрода. Показано, что
распределение поля может иметь максимум,
перемещающийся в направлении от
электрода со скоростью движения фронта
инжектированного заряда. Проведен анализ
образования пузырьков в предпробивных
электрических полях, сделан вывод о
возможности неионизационного образования
пузырьков в диэлектрических жидкостях
при действии высокого напряжения.


8.
Структура ударных волн в ближней зоне при взрыве пространственных зарядов в воздухе.

А. В. Пинаев, В. Т. Кузавов, В. К. Кедринский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Определены профили и величины давления в
ударных волнах при взрыве в воздухе
сферических, линейных и пространственных
зарядов типа витка объемной спирали,
плоских кольцевых витков и спиралей
Архимеда различной длины. При взрыве
колец и спиралей вдоль направления их
осей вблизи зарядов регистрируется
сложная структура волнового поля в виде
последовательности нескольких ударных
волн, наблюдаются более слабое затухание
ударных волн с расстоянием и амплитуды
давления в 2–3 раза выше, чем в случае
со сферическим зарядом той же массы.
Установлено, что увеличение длины
плоской спирали не приводит к росту
максимального давления в ударной волне
на расстояниях порядка нескольких шагов
спирали от ее плоскости. С удалением от
пространственных зарядов различной
формы, но одинаковой массы значения
давлений во фронте ударных волн
совпадают и асимптотически стремятся к
значениям параметров сферического взрыва
при существенном увеличении длительности
излученного пространственным зарядом
волнового пакета. Приведены зависимости
для оценки амплитуд давления ударных
волн в ближней зоне взрыва.


9.
Распространение ударных волн в пористой среде, насыщенной жидкостью с пузырьками растворимого газа.

В. Е. Донцов, В. Е. Накоряков
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Экспериментально исследован процесс
эволюции и отражения ударных волн
умеренной амплитуды от твердой границы в
пористой среде, насыщенной жидкостью с
пузырьками растворимого газа. Проведено
сравнение опытных значений амплитуды и
скорости отраженной волны с расчетами по
математическим моделям. Изучен процесс
растворения газовых пузырьков в жидкости
за ударной волной.


10.
Использование высоких давлений для решения задач гиперзвуковой аэродинамики.

В. Н. Рычков, М. Е. Топчиян, А. А. Мещеряков*, В. И. Пинаков*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Конструкторско-технологический институт гидроимпульсной техники СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Дано физическое обоснование
использования высоких давлений в
гиперзвуковом аэродинамическом
эксперименте. Приведены результаты
расчетов чисел Маха и Рейнольдса,
достижимых на линии конденсации газа, в
зависимости от температуры и давления в
форкамере. Рассмотрены и описаны подходы
к решению проблем проектирования
установок сверхвысокого давления,
реализующих истечение с давлениями до 20
тыс. атм, таких как остановка поршня
первой ступени в точке максимального
давления, подавление силы реакции,
обеспечение уплотнения движущегося
поршня, снижение сил трения в
уплотнениях. Рассматриваемые принципы
применены в реально действующей
установке.


11.
Газовый маятник.

Л. В. Овсянников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Показано существование периодического по
времени двумерного изэнтропического
движения газа, описываемого точным
решением уравнений газовой динамики.
Политропный газ, заполняющий круглый
цилиндр, под действием периодически
меняющегося внешнего давления находится
одновременно во вращательном и
колебательном (по радиусу) режиме
движения. Полученное решение принадлежит
классу решений с линейным по координатам
полем скоростей (с однородной
деформацией).


12.
О вращательно симметричной спонтанной закрутке в МГД-течениях.

Б. А. Луговцов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
В линейном приближении исследуется
устойчивость стационарных
осесимметричных МГД-течений несжимаемой
идеально проводящей невязкой жидкости по
отношению к закрутке – возмущениям
азимутальных компонент поля скорости.
Показано, что в течениях типа
магнитогидродинамического вихря Хилла –
Шафранова задача сводится к одномерной
задаче на замкнутой линии тока
невозмущенного течения (пространственная
координата – длина дуги линии тока).
Сформулирована спектральная краевая
задача на собственные значения для
системы двух обыкновенных
дифференциальных уравнений с
периодическими коэффициентами с
периодическими граничными условиями.
Найдены достаточные условия, при которых
закрутка невозможна. С помощью
численного решения характеристического
уравнения показано, что для каждой линии
тока при выполнении некоторого условия
существует действительное собственное
значение, обеспечивающее монотонный
экспоненциальный рост начальных
возмущений.


13.
Кинетическая модель пузырькового течения.

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

Аннотация >>
Для описания процессов коллективного
взаимодействия газовых пузырьков,
движущихся в идеальной несжимаемой
жидкости, используется кинетический
подход, основанный на приближенном
вычислении потенциала течения жидкости и
формулировке системы уравнений
Гамильтона для обобщенных координат и
импульсов пузырьков. Выведены
кинетические уравнения, описывающие
эволюцию функции распределения
пузырьков, близкие к уравнениям Власова.


14.
Гидродинамические характеристики вихреисточника, совершающего поступательное движение в многослойной тяжелой жидкости.

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

Аннотация >>
В рамках линейной теории рассмотрена
задача о поступательном движении
вихреисточника в трехслойной жидкости,
ограниченной снизу дном. Жидкость в
каждом слое идеальная, несжимаемая,
тяжелая и однородная. На основе
разработанного ранее метода получены
формулы для возмущенных комплексных
скоростей жидкости в каждом слое,
волнового сопротивления и подъемной силы
вихреисточника. Рассмотрены случаи
движения вихря вблизи границы раздела
двух полубесконечных жидких сред, в
двухслойной жидкости, ограниченной
сверху свободной поверхностью или
твердой крышкой при наличии дна, а также
ограниченной снизу дном и сверху
свободной поверхностью или твердой
крышкой. Во всех случаях приведены
зависимости гидродинамических
характеристик вихреисточника от числа
Фруда. Обнаружено, что для ряда задач
эти характеристики терпят разрыв при
переходе через критические числа Фруда.
Характер этих разрывов исследован
аналитически.


15.
Двухфазные течения типа несжимаемая конденсированная среда – газ.

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

Аннотация >>
Для описания течений порошкообразных
смесей предложена модель слабосжимаемых
сред, основанная на предположении
малости объемной концентрации газа.
Приближение сильных ударных волн
используется для описания динамики
сильных разрывов. Различные приближенные
постановки выводятся из вариационного
принципа после сужения класса функций, в
котором ищется экстремаль функционала
действия.


16.
Некоторые аспекты решения взаимосвязанных задач экологии и климата.

В. В. Пененко, Е. А. Цветова
Институт вычислительной математики
и математической геофизики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Анализируется специфика взаимосвязанных
задач экологии и климата. Предлагаемая
методика решения данного класса задач
демонстрируется на примере оценки
качества атмосферы, мониторинга и
прогноза экологических последствий
антропогенных воздействий. Развивается
подход, основанный на вариационных
принципах в сочетании с методами
расщепления и декомпозиции. Представлена
структура алгоритмов, реализующих
эйлеровы и лагранжевы постановки задач.
Приведены примеры сценариев
моделирования в конкретных ситуациях.


17.
Численное исследование влияния локального энергоподвода на аэродинамическое сопротивление и теплообмен сферического затупления в сверхзвуковом потоке воздуха.

В. А. Левин*, В. Г. Громов, Н. Е. Афонина
*Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
Институт механики Московского государственного университета, 117192 Москва

Аннотация >>
Численно исследовано влияние локального
источника энергии в сверхзвуковом потоке
на аэродинамическое сопротивление и
теплообмен сферического затупления.
Расчеты выполнены на основе уравнений
Навье – Стокса для термически
равновесной модели воздуха. Получены
данные о влиянии интенсивности и размера
источника энергии на волновое
сопротивление, трение и теплообмен.
Особое внимание уделяется изучению
эффекта снижения аэродинамического
сопротивления с помощью сфокусированного
теплового источника. Исследованы
газодинамические основы этого эффекта.
Получены оценки границ снижения
сопротивления и найдены оптимальные
условия теплоподвода.


18.
Влияние конвекции на устойчивость движения жидкости с неравномерно распределенной тяжелой примесью.

О. Н. Дементьев
Челябинский государственный университет, 454021 Челябинск

Аннотация >>
Изучено влияние поперечного градиента
температуры на устойчивость
стационарного движения вязкой
несжимаемой жидкости в вертикальном
плоском слое, ограниченном двумя
бесконечными твердыми плоскостями.
Движение жидкости обусловлено оседанием
тяжелых твердых сферических частиц,
неоднородно распределенных поперек слоя,
и горизонтальным градиентом температуры.
Рассчитаны спектры декрементов малых
нормальных возмущений для различных
размеров частиц и различной степени
неоднородности распределения частиц
примеси. Устойчивость стационарного
течения жидкости с примесью понижается с
ростом градиента температуры и
увеличением радиуса частиц и повышается
при стремлении частиц к однородному
распределению.


19.
Фильтрация жидкости со свободными границами в неограниченных областях.

Е. В. Губкина, В. Н. Монахов*
Горно-Алтайский государственный университет, 659700 Горно-Алтайск
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Вариационным методом решаются задачи
фильтрации жидкости в неограниченных
областях (приток жидкости к дрене,
фильтрация жидкости через земляную плотину
на проницаемом основании и др.).


20.
Определение предельных состояний упругопластических тел.

Б. Д. Аннин, В. В. Алехин, С. Н. Коробейников
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Рассмотрены уравнения квазистатического
деформирования тел из
упругопластического материала в
геометрически линейной постановке. После
дискретизации уравнений по
пространственным переменным методом
конечных элементов задача определения
равновесных конфигураций сводится к
интегрированию системы нелинейных
обыкновенных дифференциальных уравнений.
В предельном состоянии тела из
идеального упругопластического материала
матрица системы вырождается и задача
становится сингулярной. Предложен
алгоритм регуляризации, позволяющий
находить решения задач в предельных
состояниях тел. Численные решения ряда
тестовых задач об определении предельных
нагрузок и равновесных конфигураций тел
из идеального упругопластического
материала подтверждают надежность
предложенного алгоритма регуляризации.


21.
Квазиодномерная модель взаимодействия ударника и преграды.

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

Аннотация >>
Предложены численные схемы определения
интегральных характеристик проникания
ударника в преграду, в которых
применяется алгоритм решения двумерных
динамических задач упругопластического
деформирования, а для построения решения
используется одномерный столбец конечных
элементов (двумерная область заменяется
одномерной).


22.
Моделирование краевой дислокации и оценка ядра дислокации для плотноупакованного слоя атомов.

В. М. Корнев, В. Д. Кургузов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Получено модельное описание узких ядер
дислокаций. Выявлена дискретная
структура ядра дислокации в моделях
Френкеля–Конторовой и Пайерлса.
Предложена схема ядра дислокации,
которая хорошо согласуется с
представлениями механики деформируемого
твердого тела.


23.
Минимизация массы сферического экрана с заданным уровнем прохождения волновой энергии.

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

Аннотация >>
Рассмотрена задача синтеза из конечного
набора упругих однородных изотропных
материалов слоистого сферического экрана
минимального веса, на который падает
сферическая волна, при заданных
ограничениях на величину волновой
энергии, проходящей через экран, и его
толщину. Получены необходимые условия
оптимальности, приведен пример расчета
оптимальной конструкции.