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

2002 год, номер 3

1.
Некоторые проблемы и тенденции развития математического моделирования

В. М. Ковеня
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 3-14

Аннотация >>
Сформулированы основные проблемы и
тенденции развития математического
моделирования — нового научного
направления в исследовании различных
процессов и явлений. Анализ состояния и
перспектив развития проведен на примере
задач механики сплошной среды. Основное
внимание уделено двум этапам
моделирования — выбору физико-
математических моделей механики сплошной
среды и численным алгоритмам их решения.


2.
Предельные кинематические характеристики композитных тел, ускоряемых магнитным полем

С. В. Станкевич, Г. А. Швецов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 15-23

Аннотация >>
Анализируются предельные по условиям
нагрева кинематические характеристики
композитных проводящих тел, ускоряемых
давлением нестационарного магнитного
поля. Ускоряемый лист состоит из двух
слоев: слоя композитного материала,
представляющего собой смесь двух
материалов с различными
электротермическими свойствами, и слоя
однородного материала. Изменение
электротермических свойств композитного
слоя в зависимости от координаты
достигается изменением объемной
концентрации компонентов. Для случая
экспоненциально нарастающего магнитного
поля получено аналитическое решение
задачи определения оптимальных
распределений объемных концентраций
компонентов в композитном слое, при
которых происходит максимальное
увеличение предельной скорости листа. На
основе численного моделирования
показано, что вычисленное по
аналитическим соотношениям распределение
объемной концентрации близко к
оптимальному и при формах импульса
ускоряющего магнитного поля, отличных от
экспоненциальной. Аналитически и
численно показана возможность
существенного увеличения предельной
скорости композитных листов по сравнению
с предельной скоростью листов из
однородных материалов, образующих
композит.


3.
Максимальное давление в канале наносекундного импульсного разряда с анода в кристалле KCl

В. Д. Соловей, В. Л. Колмогоров, Ю. Н. Вершинин*
Институт машиноведения УрО РАН, 620219 Екатеринбург;
*Институт электрофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург
Страницы: 24-27

Аннотация >>
На основе экспериментальных данных по
разрушению кристалла KCl при импульсном
разряде с анода c использованием
известной прочности этого кристалла и
решения соответствующей статической
краевой задачи анизотропной теории
упругости выполнена оценка давления в
канале пробоя кристалла KCl на его
начальной стадии.


4.
О генерации магнитного поля при сдвиговом движении проводящих слоев

С. В. Федоров
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, 107005 Москва
Страницы: 28-38

Аннотация >>
Рассмотрена генерация продольного
магнитного поля между жесткими
проводящими слоями из материалов с
различной электропроводностью при их
сдвиговом движении с постоянной
скоростью поперек линий индукции
начального поля. Установлены пределы
усиления генерируемого поля,
обусловленные конечностью толщины
проводящих слоев. Для описания эволюции
магнитного поля при различных условиях
генерации использованы схемы двух слоев
конечной толщины, полубесконечного слоя
и слоя конечной толщины, а также двух
полубесконечных слоев.


5.
К анализу физических процессов на поверхности электродов в рельсовом ускорителе

А. Г. Анисимов, А. Д. Матросов, Г. А. Швецов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 39-44

Аннотация >>
Анализируются некоторые физические
процессы, происходящие на поверхности
электродов в рельсовом ускорителе с
плазменным поршнем при линейной
плотности тока, превышающей критические
значения. Показано, что в типичных
условиях экспериментов неустойчивости
Рэлея—Тейлора, Кельвина—Гельмгольца и
магнитогидродинамические неустойчивости,
возникающие при взаимодействии
протекающего тока с собственным
магнитным полем, могут развиваться за
времена, много меньшие, чем время работы
ускорителя, и являться причиной
поступления материала электродов в
разряд. Проведенная импульсная
рентгеновская съемка поверхности
электродов подтвердила наличие
неоднородностей и выброса материала с
поверхности. При определенных условиях
зафиксировано появление проводящих струй
с поверхности электрода.


6.
Взаимодействие ударных волн с комбинированным разрывом в двухфазных средах. 1. Равновесное приближение

А. А. Жилин, А. В. Федоров
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 45-58

Аннотация >>
Изучается проблема взаимодействия
ударных волн различного типа (полностью
дисперсионных, замороженно-
дисперсионных, дисперсионно-замороженных
и замороженных двухфронтовой
конфигурации) с неподвижным
комбинированным разрывом в смеси двух
конденсированных материалов. Для
математического описания используются
уравнения механики гетерогенных сред в
одномерном изотермическом приближении с
учетом различия скоростей и давлений
компонентов. В равновесном по скоростям
и давлениям компонентов смеси
приближении аналитически определены
волновая конфигурация и параметры потока
во всех равновесных состояниях за
падающей, проходящей и отраженной
ударными волнами.


7.
Точное решение уравнения диффузии через капилляр для трехкомпонентной смеси

О. Е. Александров
Уральский государственный технический университет, 620002 Екатеринбург
Страницы: 59-65

Аннотация >>
Приведено точное решение стационарной
системы уравнений устойчивой
трехкомпонентной диффузии во всем
диапазоне концентраций для длинного
капилляра в условиях регулируемого
перепада давления на капилляре. Решение
позволяет рассчитать распределение
концентраций компонентов и плотности
смеси вдоль капилляра. Показано, что при
сильно различающихся коэффициентах
диффузии возможно возникновение
экстремума плотности смеси внутри
капилляра. В частности, если в верхней
колбе смесь имеет плотность, меньшую,
чем в нижней колбе, и в целом
стратификация системы устойчива, то
внутри капилляра может возникнуть
область с обратным градиентом плотности,
неустойчивая к гравитационной конвекции.
Сравнение с результатами эксперимента
показало, что все случаи нарушения
устойчивости к гравитационной конвекции
соответствуют возникновению экстремума
плотности смеси в канале при
стационарной диффузии.


8.
Точные решения уравнений вращательно- симметричного движения идеальной несжимаемой жидкости

Е. Ю. Мещерякова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева
Страницы: 66-75

Аннотация >>
Рассматривается частично инвариантное
решение уравнений Эйлера, в котором
вертикальная компонента скорости
является функцией вертикальной
координаты и времени, в то время как
остальные компоненты скорости и давление
не зависят от полярного угла в
цилиндрической системе координат. С
использованием классификации уравнений,
полученных путем анализа
переопределенной системы, рассмотрены
две системы гиперболического типа,
первая из которых описывает движение
цилиндрического слоя идеальной
несжимаемой жидкости под штампом, а
вторая позволяет получить решения в
полуцилиндре с особенностями на оси
симметрии. Получен класс новых точных
решений, описывающих вихревые движения
идеальной несжимаемой жидкости, в том
числе движения с особенностями
(вихреисточниками), расположенными вдоль
оси симметрии.


9.
Волновые режимы на пленке вязкой ферромагнитной жидкости, стекающей по вертикальному цилиндру

С. Н. Саматов, О. Ю. Цвелодуб
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск}
Страницы: 76-84

Аннотация >>
Рассматриваются аксиально-симметричные
волны на поверхности вязкой
ферромагнитной пленки жидкости,
стекающей по цилиндрическому проводнику
с переменным током. В этом случае кроме
силы тяжести на пленку действует сила
переменного во времени пространственно
неоднородного магнитного поля. Толщина
пленки предполагалась малой по сравнению
с радиусом проводника. В длинноволновом
приближении получено модельное уравнение
для определения отклонения толщины
пленки от невозмущенного значения.
Приведены некоторые численные решения
полученного уравнения.


10.
Параметрическая неустойчивость погруженного в жидкость шара, подвешенного на струне с переменным натяжением

В. А. Семенов
Пермский государственный университет, 614600 Пермь
Страницы: 85-87

Аннотация >>
Определены области параметрического
резонанса погруженного в воду шара,
подвешенного на струне с переменным
натяжением.


11.
Нестационарное поведение плавающей на мелководье упругой балки под действием внешней нагрузки

И. В. Стурова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 88-98

Аннотация >>
Построено решение двумерной
нестационарной задачи о поведении
плавающей на свободной поверхности
жидкости упругой балки конечных размеров
под действием внешней нагрузки.
Предполагается, что жидкость идеальная и
несжимаемая и ее глубина мала по
сравнению с продольным размером балки.
Совместное движение балки и жидкости
рассмотрено в рамках линейной теории,
течение жидкости предполагается
потенциальным. Исследовано поведение
балки при различных нагрузках с учетом и
без учета инерционности груза.


12.
Динамическая адсорбция при радиальном течении раствора вокруг сферической полости

С. В. Амелькин, В. Л. Мокан
Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики СО РАН, 625000 Тюмень
Страницы: 99-108

Аннотация >>
В приближении адсорбционного слоя и
ленгмюровской кинетики адсорбции
исследуется локальное изменение
концентрации нейтрального разбавленного
раствора при его радиальном течении
вокруг сферической полости. Использованы
метод пограничного слоя и разложение
решения в асимптотический ряд по малому
параметру, представляющему собой
отношение времени установления
адсорбционного равновесия к времени
установления стационарного диффузионного
потока вокруг полости. Полученные для
нулевого приближения уравнения
исследованы аналитически и численно. В
случае высокочастотных колебаний полости
в растворе найдено решение задачи,
соответствующее процессу "выпрямленной"
адсорбции или "подкачки" примеси в
адсорбционный слой.


13.
Тeплова устойчивость возмущенного потока жидкости

Т.А.Боднарь
Технологический институт АлтГТУ, 659305 Бийск
Страницы: 109-116

Аннотация >>
Изучается устойчивость периодических
решений неавтономной нелинейной задачи,
описывающей тепловое состояние осевого
потока жидкости с непрерывно
распределенными источниками тепла. На
поток действуют внешние возмущения малой
амплитуды, изменяющиеся во времени по
известным периодическим законам. Анализ
включает решение спектральной задачи
методом параметрикса и определение
критических условий теплового взрыва в
линейном приближении. Устойчивость
периодического решения в критической
точке оценивается при помощи известной
теоремы о факторизации, учитывающей
влияние нелинейных членов уравнения
теплового баланса. Результаты расчетов
показывают,что периодическое решение
устойчиво, если в критической точке
суммарное действие внешних периодических
возмущений направлено на снижении
температуры потока жидкости.


14.
Определение характеристик вязкопластического материала в условиях течения Куэтта

С. Л. Гавриленко, С. В. Шилько, Р. А. Васин*
Институт механики металлополимерных систем НАНБ, 246050 Гомель, Беларусь;
*Институт механики Московского государственного университета, 119899 Москва
Страницы: 117-124

Аннотация >>
Представлена модель установившегося
течения вязкопластического материала
между коаксиальными цилиндрами.
Учитывается нелинейность скоростной
чувствительности, типичная для
сверхпластичных материалов. Разработан
алгоритм расчета характеристик материала
на основе экспериментальных данных о
моментах и угловых скоростях вращения
коаксиальных цилиндров, дана оценка
устойчивости алгоритма при наличии
погрешности исходных данных.


15.
Обратнаязадача о деформировании физически нелинейной неоднородной среды

И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 125-128

Аннотация >>
Рассматривается изотропная линейно-
упругая (вязкоупругая) плоскость,
содержащая различные эллиптические
физически нелинейные включения,
расстояния между центрами которых велико
по сравнению с их размерами. Решается
задача о выборе ориентации включений и
нагрузок на бесконечности,
обеспечивающих в каждом включении
заранее заданную величину главного
касательного напряжения. Получены
необходимые и достаточные условия
существования решения задачи для случая
несжимаемой неоднородной среды,
находящейся в условиях плоской
деформации.


16.
Двумерные задачи формообразования стержней в условиях ползучести

И. А. Банщикова, Б. В. Горев, И. В. Сухоруков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 129-139

Аннотация >>
Рассматриваются прямые и обратные задачи
формообразования при ползучести
длинномерных профилей двойной кривизны и
заданного угла закручивания.
Предлагается конечно-разностная схема
численного решения. Приводятся примеры
решения задач с различными типами
внешних воздействий для профиля
прямоугольного сечения. Проведено
сопоставление расчетных и
экспериментальных данных кручения
стержней с квадратным и круглым
сечениями в режиме ползучести при
температурах 725 и 740°С для стали марки
Ст. 45.


17.
Модель пластически сжимаемого материала и ее применение к исследованию процесса прессования пористой заготовки

А. Г. Залазинский, А. П. Поляков
Институт машиноведения УрО РАН, 620219 Екатеринбург
Страницы: 140-151

Аннотация >>
Рассмотрены модель пластически сжимаемой
пористой среды при условии текучести
цилиндрического типа и связанные с этим
условием определяющие соотношения,
обеспечивающие независимые механизмы
сдвига и уплотнения пористой массы. Это
позволяет применить известные теоремы
теории пластичности для анализа
пластически сжимаемых сред и получить
аналитические решения ряда краевых
задач, в том числе с учетом условий на
поверхностях сильных разрывов. При
выборе физической модели пористого тела,
определении свойств и размеров
представительного объема использованы
результаты натурных исследований
периодичности структур некомпактных
материалов с помощью вейвлетного
анализа. Решена задача экструзии
пористой массы через коническую матрицу.


18.
Необходимые и достаточные критерии разрушения композита с хрупким связующим. 1. Слабое армирование

В. М. Корнев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 152-160

Аннотация >>
Представлены результаты исследования
разрушения композитной среды с хрупким
связующим. Хрупкий или пластичный
материал усиливающих элементов обладает
повышенной деформативностью. Для
макротрещин нормального отрыва построены
необходимые критерии хрупкой прочности и
достаточные критерии квазихрупкой
прочности. Получены простые
аналитические выражения, связывающие
длину макротрещины с параметром
нагружения и структурными, жесткостными,
прочностными параметрами композитной
среды, а также c параметрами
поврежденности материалов компонентов.
Критические нагрузки для этих критериев
могут существенно различаться даже
тогда, когда коэффициент армирования
мал, а материал усиливающих элементов
обладает ярко выраженной повышенной
деформативностью. При выполнении
необходимогокритерия происходит
подрастание трещины, и в связях,
расположенных перед вершиной
макротрещины, формируются микротрещины.
Число поврежденных связей зависит от
раскрытия макротрещины и характеристик
закритического деформирования этих
поврежденных связей.


19.
О технической устойчивости нелинейных состояний упругого аппарата при его вертикальном полете

К. С. Матвийчук
Институт механики им. С. П. Тимошенко НАН Украины, 03057 Киев
Страницы: 161-175

Аннотация >>
Получены достаточные условия технической
устойчивости нелинейных динамических
состояний удлиненных упругих летательных
систем при их управляемом продольном
вертикальном движении. В заданных
летательных системах учитывается влияние
изменения площади их поперечного
сечения, поперечных деформаций и
колебаний. Сформулированные критерии
технической устойчивости зависят от
основных параметров управляемого
процесса, в частности от приращения
поперечной нагрузки за счет искривления
оси системы и аэродинамических сил во
время вертикального полета.


20.
Применение термоанемометра для измерения характеристик произвольного акустического поля в сжимаемых потоках


Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 176-181

Аннотация >>
Рассмотрена проблема интерпретации
результатов термоанемометрических
измерений акустических полей в сжимаемых
потоках. Установлена связь между
регистрируемыми термоанемометром
пульсациями массового расхода и
температуры торможения и пульсациями
давления и скорости. Полученные
соотношения применимы в общем случае при
измерении в некоторой точке потока
результирующих акустических пульсаций,
создаваемых произвольно распределенными
источниками звука, свойства которых
заранее неизвестны.