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

2001 год, номер 4

1.
Вход в атмосферу земли тел с аэродинамическим качеством

A. И. Бородин
Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики
при Томском государственном университете, 634050 Томск

Аннотация >>
В рамках модели параболизованного вязкого
ударного слоя решена задача спуска по
планирующей траектории в атмосфере Земли
гладкого затупленного тела, обладающего
аэродинамическим качеством.


2.
Турбулентное перемешивание двух жидкостей при произвольном законе ускорения

В. Е. Неуважаев, В. Г. Яковлев
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
им. Е. И. Забабахина, 456770 Снежинск

Аннотация >>
На основе (l–v)- и (k–)-моделей численно и аналитически изучается турбулентное перемешивание на границе раздела двух жидкостей различной плотности для различных законов ускорения: постоянного, убывающего, нарастающего и импульсного. Результаты расчетов по этим моделям удовлетворительно согласуются между собой и с экспериментальными данными.


3.
Анализ неравновесной кинетики диссоциации в пограничном слое с использованием различных моделей реакции

Г. Я. Дынникова, Н. К. Макашев, Е. А. Растигеев
Центральный аэрогидродинамический институт, 140180 Жуковский

Аннотация >>
С использованием ряда моделей
термической диссоциации двухатомных
молекул — ангармонических осцилляторов
Морзе — рассчитаны значения
неравновесной макроскопической скорости
реакции в неизотермическом пограничном
слое одноатомного газа-разбавителя.
Анализ проведен для условий, когда
диффузионный перенос возбужденных
молекул оказывает значительное влияние
на населенность их верхних колебательных
уровней, не сводящееся к изменению
колебательной температуры. При
совместном влиянии диффузионного
переноса молекул, колебательных обменов
и реакций с участием колебательно-
возбужденных частиц локальные
колебательные функции распределения
сильно неравновесны. В рассматриваемых
кинетических моделях учитывается
возможный вклад энергии поступательных и
вращательных степеней свободы молекул в
энергию преодоления порога реакции.
Приближенно учитывается влияние
многоквантовых колебательно-
поступательных обменов на распределение
диссоциирующих молекул по их верхним
колебательным уровням.


4.
Экспериментальное исследование устойчивости гиперзвукового пограничного слоя на модели конуса с юбкой

А. Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Экспериментально исследуется
устойчивость гиперзвукового течения в
области ламинарного отрыва пограничного
слоя на конусе с юбкой при числе Маха
M=5,92. Изучено развитие естественных
возмущений и искусственных волновых
пакетов в пограничном слое и области
отрыва. Показано, что в отрывной зоне
усиливаются преимущественно
высокочастотные возмущения, наиболее
неустойчивыми являются волны с углом
распространения к направлению потока,
близким к 60°. Обнаружено, что линии
отрыва и присоединения являются
генераторами двумерных возмущений.


5.
Ондулярный прыжок при обтекании открытым потоком порога в канале

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

Аннотация >>
Приведены результаты опытов, в которых
стационарный поток со свободной
поверхностью в прямоугольном канале
обтекал порог прямоугольной формы,
расположенный на дне. Основное внимание
уделено диапазону параметров, в котором
имеют место качественные изменения
картины течения, сопровождающиеся
образованием ондулярного прыжка.
Показано, что переход от придонного к
поверхностному режиму сопряжения бьефов
происходит, когда над задней кромкой
порога устанавливается вторая
критическая глубина. Рассмотрены условия
смены подтопленного и неподтопленного
режимов обтекания порога, а также
условия применимости допущения о том,
что над порогом устанавливается первая
критическая глубина.


6.
Неустановившееся движение вязкой жидкости между вращающимися параллельными стенками при наличии поперечного потока

А. А. Гурченков
Вычислительный центр РАН, 117967 Москва

Аннотация >>
Рассматривается неустановившееся течение
вязкой несжимаемой жидкости внутри
бесконечно длинной щели, через пористые
стенки которой равномерно вдувается или
отсасывается жидкость. Пластины с
жидкостью вращаются как твердое тело с
постоянной угловой скоростью.
Неустановившийся поток индуцирован
некрутильными колебаниями верхней
пластины. Определены поле скоростей в
потоке и векторы касательных напряжений,
действующие из жидкости на верхнюю и
нижнюю стенки щели. В этом случае можно
найти точное решение трехмерных
нестационарных уравнений Навье — Стокса.
При этом ограничений на характер
движения пластины не накладывается.


7.
Исследование трехмерного течения при сверхзвуковом обтекании двух тел

Н. Н. Пилюгин, В. С. Хлебников*
Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова, 119899 Москва
*Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, 140180 Жуковский

Аннотация >>
Проведено экспериментальное исследование
сверхзвукового трехмерного обтекания
двух тел, расположенных одно за другим.
Проанализирована структура течения между
телами. Определены зоны действия
максимальных силовых нагрузок на
поверхности заднего тела.


8.
Эффект гартмана. область существования и частоты колебаний

В. Н. Глазнев, Ю. Г. Коробейников
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Представлены данные эксперимента по
определению области существования
автоколебаний (эффект Гартмана) с
частотой примерно 450 Гц в зависимости
от расстояния от сопла до резонатора.
Результаты работы отличаются от
известных результатов Гартмана и его
последователей, полученных для
неглубоких резонаторов. Показано, что
область автоколебаний существует при
больших расстояниях от сопла до
резонатора. На основе современных
представлений о газодинамической
структуре сверхзвуковой недорасширенной
струи дано объяснение полученных
результатов. Показано, что при
определении частоты низкочастотных
колебаний достаточно учитывать длину
резонатора и его "присоединенную" массу.


9.
О подъемной силе аэродинамического профиля типа дужки со стоком

Н. Б. Ильинский, Н. Д. Якимов
Научно-исследовательский институт математики и механики
Казанского государственного университета, 420008 Казань

Аннотация >>
В рамках классической модели
стационарного обтекания идеальной
несжимаемой жидкостью исследована задача
максимизации подъемной силы
аэродинамического профиля типа дужки при
наличии на нем стока, моделирующего
отбор потока. Для стока с фиксированным
расходом на верхней поверхности заданной
дужки найдено оптимальное положение,
обеспечивающее наибольший прирост
подъемной силы. Показано, что при
наличии стока оптимальная форма дужки с
ограниченными кривизной и длиной хорды
совпадает с оптимальной формой дужки без
стока, найденной М. А. Лаврентьевым
(дужка окружности). Определена величина
расхода, соответствующая максимальной
подъемной силе, и выяснен механизм
влияния отбора потока на подъемную силу.


10.
Осесимметричные вихревые движения жидкости в длинной эластичной трубке

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

Аннотация >>
Предложена математическая модель
осесимметричного завихренного движения
идеальной несжимаемой жидкости в
удлиненной трубке с тонкими упругими
стенками. Сформулированы необходимые и
достаточные условия гиперболичности
системы уравнений движения для течений с
монотонным по радиусу профилем скорости.
Вычислены скорости распространения
характеристик и характеристическая форма
системы. Доказано существование простых
волн, непрерывно примыкающих к заданному
стационарному сдвиговому потоку. Найдена
группа преобразований, допускаемых
системой уравнений, и выписаны
подмодели, определяющие инвариантные
решения. В результате интегрирования
фактор-систем получены новые классы
точных решений уравнений движения.


11.
Рассеяние поверхностных волн краем плавающей упругой пластины

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

Аннотация >>
Исследуется дифракция плоских
поверхностных волн плавающей
полубесконечной пластиной в жидкости
конечной глубины. Построено явное
аналитическое решение этой задачи
методом Винера — Хопфа. Получены простые
точные формулы для коэффициентов
отражения и прохождения, а также их
асимптотики. Приведены результаты
численных расчетов по полученным
формулам.


12.
Метод интегральных уравнений в плоской и пространственной задачах об ударе пластины о жидкость конечной глубины

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

Аннотация >>
Предложен метод интегральных уравнений
для решения плоских и пространственных
задач об ударе пластины о несжимаемую
жидкость конечной глубины. Проведено
аналитическое и численное исследование
решений полученных уравнений. Изучено
поведение ударного импульса в
зависимости от глубины жидкости и
удлинения пластины.


13.
Численное моделирование падения на воду тела с гофрированным днищем

Н. А. Тарануха, С. Д. Чижиумов
Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет, 681013 Комсомольск-на-Амуре

Аннотация >>
Предлагается численная модель
потенциального течения идеальной
несжимаемой жидкости при ударе о воду
тела с вогнутыми участками днища.
Учитывается сжатие захватываемого
воздуха. Алгоритм основан на совместном
решении методом конечных разностей
уравнений движения тела и жидкости с
аппроксимацией по времени. Решение
краевой задачи для уравнения Лапласа в
каждый момент времени определяется
методом граничных элементов. Приведены
результаты расчетов. Показано влияние
воздушной прослойки, размеров и формы
гофров, начальной скорости и других
параметров на процесс удара.


14.
Влияние химической реакции и вдува на характеристики течения при нестационарном движении вверх изотермической пластины

Р. Мутукумарасвами, П. Ганесан*
Инженерный колледж Шри Венкатесвара, 602105 Шриперумбудур,
Индия *Университет Анна, 600025 Ченнай, Индия

Аннотация >>
Численно исследован нестационарный режим
обтекания полубесконечной изотермической
пластины несжимаемой вязкой жидкостью в
условиях естественной конвекции. Решение
получено с учетом гомогенной химической
реакции первого порядка и подвода массы
через пластину. Полученный в расчетах
профиль скорости хорошо согласуется с
известным точным решением. Представлены
профили скорости, температуры и
концентрации. Показано, что скорость
жидкости уменьшается при увеличении
параметра химической реакции.
Проанализированы распределения местных и
осредненных значений поверхностного
трения, чисел Нуссельта и Шервуда.


15.
О возникновении колебаний элементов лесных горючих материалов и их влиянии на режимы воспламенения и горения

А. М. Гришин, А. Н. Голованов, В. В. Медведев*
Томский государственный университет, 634050 Томск
*Томский политехнический университет, 634004 Томск

Аннотация >>
С использованием оптоэлектронной техники
экспериментально исследованы колебания
элементов лесных горючих материалов в
ламинарном потоке воздуха. Определены
модуль Юнга и жесткость, значения
которых удовлетворительно согласуются с
известными данными. Показано, что
взаимодействие элементов лесных горючих
материалов с потоком воздуха приводит к
несимметричному отрыву потока, что
вызывает колебания хвоинок и веточек с
частотой, равной частоте их собственных
колебаний. Из анализа экспериментальных
данных получена оценка предельных
значений равновесной скорости ветра в
пологе леса, при которых может возникать
и затухать лесной пожар.


16.
Нагрев и плавление асфальтопарафиновых пробок в оборудовании нефтяных скважин при периодическом режиме работы высокочастотного источника электромагнитного излучения

В. А. Балакирев, Г. В. Сотников, Ю. В. Ткач, Т. Ю. Яценко
Институт электромагнитных исследований, 61022 Харьков, Украина

Аннотация >>
Исследован процесс устранения
асфальтопарафиновых пробок в
оборудовании нефтяных скважин источником
высокочастотного излучения, работающим в
режиме периодического включения и
выключения. Численно анализируется
динамика плавления пробок. Определено
время ликвидации пробок в зависимости от
скважности цикла работы высокочастотного
генератора и времени его непрерывной
работы в одном цикле.


17.
Построение и анализ точного аналитического решения задачи Кирша в рамках континуума и псевдоконтинуума коссера

М. А. Кулеш, В. П. Матвеенко, И. Н. Шардаков
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь

Аннотация >>
В рамках несимметричной теории упругости
рассмотрена задача Кирша об
одностороннем растяжении пластины,
ослабленной круговым отверстием, в
предположении, что деформация материала
описывается не только вектором
перемещения, но и вектором поворота.
Получено общее аналитическое решение
этой задачи с использованием функций
Бесселя. Проведен сравнительный анализ
полученного решения с соответствующими
решениями для симметричной среды и
псевдосреды Коссера. Введен
макропараметр, характеризующий искажение
границы кругового отверстия при
деформировании.


18.
Численный анализ разветвленных форм изгиба арок

Л. И. Шкутин
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск

Аннотация >>
Методом стрельбы численно решаются
нелинейные краевые задачи о плоском
изгибе упругих арок под равномерно
распределенной нагрузкой. Задачи
сформулированы для системы шести
обыкновенных дифференциальных уравнений
первого порядка с не зависящим от
перемещений полем конечных поворотов.
Рассмотрены два варианта граничных
условий: шарнирное опирание и жесткое
защемление. Получены разветвленные
решения краевых задач. В случае
шарнирного опирания множество решений
включает симметричные и несимметричные
формы изгиба, соответствующие
положительным, отрицательным и нулевым
значениям нагрузки. В случае защемленной
арки множество решений состоит из
симметричных форм, существующих лишь в
области положительных значений нагрузки.


19.
О нелинейных формах движения тонких круговых цилиндрических оболочек

Г. С. Лейзерович
Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет,
681013 Комсомольск-на-Амуре

Аннотация >>
В рамках нелинейной теории гибких
пологих оболочек изучаются свободные
изгибные колебания оболочки, шарнирно
опертой по торцам. Предполагается, что
возбуждение изгибных колебаний с
большими амплитудами приводит к
возникновению радиальных колебаний
оболочки. Модальные уравнения получены
методом Бубнова — Галеркина.
Периодические решения найдены методом
Крылова — Боголюбова. Полученная на
основе нелинейной конечномерной модели
оболочки скелетная кривая мягкого типа
согласуется с известными
экспериментальными данными.


20.
Электрические характеристики трехкомпонентных диэлектрических композитов с плотной упаковкой включений

Ю. П. Емец
Институт электродинамики Национальной академии наук Украины, 03680 Киев, Украина

Аннотация >>
Рассчитано электрическое поле и
вычислена эффективная диэлектрическая
проницаемость двумерного
трехкомпонентного диэлектрического
материала, армированного цилиндрическими
волокнами. Рассмотрен композитный
материал с плотной квадратной упаковкой
включений. Для исследования поля в
периодической системе используется
точное решение модельной задачи о
взаимодействии двух разнородных
цилиндрических включений во внешнем
однородном электрическом поле. Построена
диаграмма относительной эффективной
диэлектрической проницаемости.


21.
Распространение акустических сигналов в грунтах

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

Аннотация >>
Исследовано распространение волн малой
амплитуды в грунтах в рамках
гипопластической модели, описывающей
нелинейное поведение сыпучих сред. Для
одномерных возмущений исходные уравнения
сведены к системе нелинейных волновых
уравнений. Представлены результаты
качественного анализа и численного
решения ряда задач.


22.
Модель самоорганизации ансамбля излучающих звук трещин

В. В. Кузнецов
Институт геофизики СО РАН, 630090 Новосибирск

Аннотация >>
Предлагается модель самоорганизации
трещин, возникающих в образце горной
породы (граните) при сжатии его на
прессе. Модель основана на использовании
предполагаемого акустического волнового
взаимодействия между образующимися
трещинами. В модели самоорганизации
трещин используются решения уравнения
Фоккера — Планка. Дано объяснение
результатов лабораторных экспериментов,
в которых обнаружены спонтанное
увеличение интенсивности акустической
эмиссии, пространственная и временная
кластеризация, а также образование
фрактальной структуры при постоянной и
плавно меняющейся нагрузке образцов
горных пород.


23.
Кинетический подход к определению долговечности алюминиевых сплавов при различных температурно-временных условиях нагружения

М. Г. Петров, А. И. Равикович
Сибирский научно-исследовательский институт авиации
им. С. А. Чаплыгина, 630051 Новосибирск

Аннотация >>
На основе кинетической концепции
разрушения обобщены результаты
исследований долговечности алюминиевых
сплавов Д16 Т, АК4-1 Т1 и 1201 Т1.
Долговечность исследовалась в условиях
ползучести при постоянной и возрастающей
нагрузках с различными скоростями и при
различных температурах. Температура
варьировалась в диапазоне 473–77 K,
длительность испытаний составляла от
долей секунды до десяти тысяч часов.
Получена информация о влиянии релаксации
внутренних напряжений на долговечность
сплавов. Экспериментально обоснована
методика определения долговечности с
учетом релаксационных процессов в
твердых телах.


24.
Соединение упругих пластин в пакет вдоль периодической системы отрезков

В. В. Сильвестров, И. А. Иванов
Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, 428015 Чебоксары

Аннотация >>
Рассматривается система тонких упругих
бесконечных пластин, наложенных друг на
друга и соединенных вдоль периодической
системы коллинеарных отрезков. Упругие
свойства и толщины пластин в общем
случае разные. Пластины растягиваются
усилиями, приложенными к ним на
бесконечности. Методом решения матричной
краевой задачи Римана построен алгоритм
нахождения комплексных потенциалов,
описывающих напряженное состояние
пластин, и найдены коэффициенты
интенсивности напряжений, построены их
графики.