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

2003 год, номер 1

1.
Метод отображений пуанкаре в гидродинамических системах. Динамический хаос в жидком слое между эксцентрически вращающимися цилиндрами

А. Г. Петров
Институт проблем механики РАН, 117526 Москва
Страницы: 3-21

Аннотация >>
Исследование плоскопараллельного
движения частиц несжимаемой среды
сводится к исследованию гамильтоновой
системы. Функцией Гамильтона является
функция тока. Функция Гамильтона,
периодически зависящая от времени,
описывает периодический во времени
процесс перемешивания несжимаемой среды
в области. Перемешивание среды
связывается с динамическим хаосом.
Переход к динамическому хаосу изучается
на основе анализа положения лагранжевых
частиц в моменты времени, кратные
периоду, — точек последования Пуанкаре.
Множество точек последования Пуанкаре
исследуется с помощью отображения
Пуанкаре на фазовом потоке. Предлагается
конструктивный метод построения
отображений в параметрическом виде.
Отображение строится в виде ряда по
малому параметру. Показан ряд
преимуществ параметрического метода по
сравнению с методом производящих
функций. Развитый метод применяется при
исследовании движения частиц несжимаемой
вязкой жидкости в слое между двумя
круговыми цилиндрами. Внешний цилиндр
неподвижен, а внутренний вращается
относительно точки, не совпадающей с
центрами обоих цилиндров. Найден
оптимальный режим движения, при котором
площадь области хаотизации максимальна.


2.
Вторичные акустические волны в полидисперсной пузырьковой среде

Д. В. Воронин, Г. Н. Санкин, В. С. Тесленко, Р. Меттин*, В. Лаутерборн*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Drittes Physikalisches Institut, Universit?t G?ttingen, 37073 G?ttingen, Germany
Страницы: 22-32

Аннотация >>
Теоретически и экспериментально
исследован процесс волнового
взаимодействия пузырьков в кавитационном
кластере. Обнаружено, что на ранней
стадии формирования пузырькового
кластера образуются две группы пузырьков
с различными фазами колебаний и временем
коллапса. Показано, что мелкие пузырьки,
аккумулирующие энергию в первоначальной
импульсной акустической волне,
коллапсируют в поле внутреннего
положительного давления кластера.
Методом численного моделирования
определена и экспериментально
зарегистрирована вторичная волна сжатия,
генерируемая инерционным расширением
крупных пузырьков, амплитуда которой
сравнима с амплитудой первоначального
импульса. При импульсном сжатии в
кластере обнаружено сокращение периода
колебания и усиление коллапса
микропузырьков.


3.
Инвариантные краевые задачи оптимально управляемого пограничного слоя

К. Г. Гараев, В. А. Овчинников
Казанский государственный технический университет, 20111 Казань
Страницы: 33-38

Аннотация >>
Исследованы групповые свойства уравнений
вариационной задачи о нахождении
непрерывного закона распределения
скорости вдува жидкости в несжимаемый
ламинарный пограничный слой в плоском
случае, обеспечивающего минимальное
значение силы трения, действующей на
обтекаемый профиль. Показано, что
скорость оптимального вдува на клине при
x=0 конечна.


4.
Начальная асимптотика волнового движения, генерируемого погруженной сферой

Е. В. Пяткина
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 39-52

Аннотация >>
Рассмотрена нелинейная задача о движении
твердой сферы вблизи свободной
поверхности бесконечно глубокой
жидкости. Для случая движения с
постоянным ускорением из состояния покоя
решение ищется в виде ряда по целым
степеням времени. Найдены коэффициенты
разложения до четвертой степени
включительно для формы свободной
поверхности и силы, действующей на
сферу. Проведено сравнение решений
задачи для линейных и нелинейных условий
на свободной границе.


5.
Об устойчивости термовибрационного течения в наклонном слое жидкости при конечных частотах вибрации

Б. Л. Смородин
Пермский государственный университет, 614600 Пермь
Страницы: 53-61

Аннотация >>
Исследована устойчивость течения
неоднородно нагретой жидкости,
возникающего в наклонном слое под
действием силы тяжести и продольных
вибраций конечной частоты. Методом Флоке
проведен анализ линеаризованных
уравнений конвекции в приближении
Буссинеска. Изучена устойчивость течения
по отношению к плоским, спиральным и
пространственным возмущениям. Показано,
что при конечных частотах имеются
области параметрической неустойчивости,
обусловленные плоскими возмущениями. В
зависимости от амплитуды и частоты
вибрации могут как стабилизировать
неустойчивое основное состояние, так и
дестабилизировать течение жидкости. В
случае спиральных возмущений граница
устойчивости не зависит от амплитуды и
частоты вибраций.


6.
Волны за ступенькой в открытом канале

В. И. Букреев, А. В. Гусев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 62-70

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального
исследования течения в окрестности
резкого повышения дна канала
(ступеньки). Рассмотрен диапазон внешних
параметров течения в случае, когда
ступенька генерирует волны. Особенностью
этих волн является то, что они
образуются при переходе от
докритического течения к
сверхкритическому. Показано, что
существует диапазон внешних параметров,
в котором глубина на выходе из канала,
глубина непосредственно над ступенькой и
расстояние от ступеньки до первой
впадины волн зависят только от расхода.


7.
Заплеск воды на вертикальную стенку при распаде разрыва над уступом

В. И. Букреев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 71-76

Аннотация >>
Приведены экспериментальные данные о
высоте заплеска на вертикальную стенку в
процессе отражения волн, образующихся
при распаде разрыва над ровным дном и
уступом на дне канала. Показано, что для
волн типа бора с вальцом в головной
части, распространяющихся по воде
конечной глубины, заплеск пропорционален
начальному перепаду уровней свободной
поверхности. В случае «сухого дна» в
нижнем бьефе эта закономерность
распространяется и на другие виды волн,
образующихся при распаде разрыва.


8.
Возникновение синфазных колебаний тонких пластин при аэроупругом взаимодействии

А. Л. Тукмаков
Институт механики и машиностроения Казанского научного центра, 420111 Казань
Страницы: 77-82

Аннотация >>
Исследуется синхронизация колебаний
тонких упругих пластин, образующих
стенки канала, заполненного газом.
Движение газа описывается системой
уравнений Навье — Стокса, для решения
которой используется метод Мак-Кормака
второго порядка точности с расщеплением
по времени. Движение стенок канала
описывается системой динамических
геометрически нелинейных уравнений
теории тонких пластин, которая решается
методом конечных разностей. На границе
раздела сред задаются кинематические и
динамические контактные условия. В
численном эксперименте определены
характерные динамические режимы и
исследован переход аэроупругой системы к
синфазным колебаниям.


9.
Фильтрация жидкости в неограниченном пласте с наклонным водоупором

Е. В. Губкина, В. Н. Монахов*
Горно-Алтайский государственный университет, 659700 Горно- Алтайск
*,Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 83-94

Аннотация >>
В работах П. Я. Полубариновой-Кочиной,
С. Н. Нумерова и других авторов большое
внимание уделено изучению задач
фильтрации тяжелой несжимаемой жидкости
в наклонных водоносных пластах. Поэтому
в данной работе наряду с общей задачей
фильтрации с произвольными
полигональными непроницаемыми стенками
пласта рассматриваются классические
схемы фильтрации жидкости на наклонных
водоупорах. При этом решаются прямые
задачи о физических и геометрических
параметрах фильтрационных потоков
жидкости.


10.
Взаимодействие спонтанной вихревой структуры с фронтом пламени

В. П. Самсонов
Сургутский государственный университет, 628400 Сургут
Страницы: 95-100

Аннотация >>
Экспериментально исследован процесс
спонтанного вихреобразования в продуктах
горения вблизи фронта пламени,
распространяющегося по горючей смеси в
вертикальной трубе вниз. Показано, что
свободная конвекция при определенных
условиях подавляет или стимулирует
развитие вихревых возмущений,
возникающих на фронте пламени.
Обнаружена зависимость между
периодическим изменением интенсивности
вихря и колебаниями фронта пламени,
определяемая скоростью теплообмена между
фронтом пламени, продуктами горения и
стенками трубы. Структура вихревого
течения зависит от формы замкнутой
траектории, по которой перемещается
ведущая точка пламени в связанной с ним
системе координат.


11.
Описание течения газоконденсатной смеси в осесимметричном капилляре методом функционала плотности

О. Ю. Динариев
Объединенный институт физики Земли РАН им. О. Ю. Шмидта, 23810 Москва
Страницы: 101-107

Аннотация >>
Методом функционала плотности
исследовано изотермическое течение
двухфазной многокомпонентной смеси в
тонком осесимметричном капилляре. Найден
вид главного члена асимптотического
решения при малом отношении характерного
радиуса капилляра к его длине. Получен
уточненный закон переноса смеси.
Обсуждается вид возможных поправок к
закону Дарси для скоростей фильтрации
фаз.


12.
Численное исследование гидродинамики, тепло- и массообмена двухфазного газопарокапельного потока в трубе

В. И. Терехов, М. А. Пахомов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 108-122

Аннотация >>
Разработана модель расчета и выполнено численное исследование тепло- и массообмена и характеристик турбулентного газопарокапельного потока. При расчете турбулентных характеристик газовой фазы использовалась (k–ε)-модель турбулентности. Показано, что с увеличением начального диаметра капель интенсивность теплообмена между поверхностью и парогазовой смесью существенно уменьшается, при этом увеличение трения на стенке несущественно. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с известными экспериментальными и численными данными.


13.
Определение температуры при скольжении колеса по рельсу с учетом конвективного охлаждения свободных поверхностей

А. А. Евтушенко, С. Я. Матысяк*
Институт прикладных проблем математики и механики им. Я. С. Подстригача,
НАН Украины, 70053 Львов, Украина
*Варшавский университет, 02089 Варшава, Польша
Страницы: 123-130

Аннотация >>
Предлагается расчетная схема определения
температуры при скольжении колеса
железнодорожного состава по рельсу.
Используется решение Линга смешанной
плоской квазистационарной задачи
теплопроводности для полупространства,
нагреваемого на локальной части
поверхности быстродвижущимся
распределенным потоком тепла. Для
вычисления этого решения применяется
метод кусочно-линейной аппроксимации
финитными функциями. В частном случае
равномерного распределения интенсивности
фрикционного теплового потока получено
аналитическое решение задачи. Изучено
влияние различных форм распределения
интенсивности теплового потока и числа
Био на температурное поле рельса.


14.
Аналитические решения задачи о вытеснении растворенного в расплаве газа плоским и сферическим фронтами кристаллизации

А. И. Федорченко, А. А. Чернов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 131-136

Аннотация >>
Найдены автомодельные решения задачи о
вытеснении растворенного в расплаве газа
плоским и сферическим фронтами
кристаллизации для случая, когда
скорость роста кристалла обратно
пропорциональна квадратному корню от
времени. Получен критерий отсутствия
газовыделения, обусловленного
сегрегацией. С помощью метода
преобразования Лапласа найдено
аналитическое решение задачи для
плоского фронта кристаллизации,
движущегося с постоянной скоростью.


15.
Анализ распределения напряжений в следе скольжения при деформации монокристаллов Ni3Ge

Ю. А. Абзаев, В. А. Старенченко
Томская государственная архитектурно- строительная академия, 634003 Томск
Страницы: 137-147

Аннотация >>
Исследовано распределение сдвиговых
напряжений вследствие формоизменения


16.
О распространении квазиакустических импульсов в упругопластической среде

Н. Н. Мягков
Институт прикладной механики РАН, 117334 Москва
Страницы: 147-154

Аннотация >>
В квазиакустическом приближении получены
выражения для скоростипластической
ударной волны и фазовой скорости
продольных волн в упругопластической
среде с упрочнением. Построено
аналитическое решение задачи о затухании
ударного импульса. Особенность затухания
амплитуды пластической ударной волны
состоит в том, что она достигает
амплитуды упругого предвестника за
конечное время, в то время как в
гидродинамике амплитуда
квазиакустического ударного импульса
стремится к нулю асимптотически.


17.
Об оценке скорости распространения дуги короткого замыкания в токопроводе с изолированной жилой

В. В. Титков
Санкт-Петербургский государственный технический университет,
195251 Санкт- Петербург
Страницы: 155-162

Аннотация >>
Исследуются различные сценарии
распространения дугового разряда в
токопроводе питания сверхпроводящих
обмоток тороидального поля токамака
ITER. Получены оценки скорости
распространения разряда вдоль
токопровода с изолированной жилой и
условия ее перерезания электрической
дугой постоянного тока с характерными
значениями 10–80 кА. Рассматриваются
режимы вакуумной дуги, дуги нормального
и повышенного давления. Для анализа
использованы уравнения стационарного
тепло- и массообмена в сочетании с
моделью испарения поверхности Кнудсена
— Ленгмюра.


18.
Прочность и удельная энергия разрушения металлов при тепловом ударе

А. М. Молитвин
Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 607188 Саров
Страницы: 163-169

Аннотация >>
Получены временные зависимости откольной
прочности и критической удельной энергии
разрушения ряда металлов при тепловом
ударе, инициированном рентгеновским
излучением ядерного взрыва. В условиях
воздействия теплового удара
долговечность металлов экспоненциально
уменьшается с ростом амплитуды
разрушающих напряжений. Критическая
удельная энергия разрушения металлов при
тепловом ударе возрастает с увеличением
времени действия растягивающих
напряжений. Показана необходимость учета
геометрического фактора, что может
привести к снижению порога разрушения и
увеличению степени разрушения объекта,
подвергшегося тепловому удару. Это
происходит за счет кумуляции напряжений,
возникновения кумулятивных выбросов
материала, потери устойчивости при
воздействии мощных потоков энергии на
конусы, конические оболочки, диски и
стержни.


19.
Вариант определяющих соотношений нелинейной термоупругости для анизотропных тел

А. А. Маркин, М. Ю. Соколова
Тульский государственный университет, 300600 Тула
Страницы: 170-175

Аннотация >>
С использованием термомеханического
подхода получены квазилинейные
соотношения обратимого конечного
деформирования анизотропных материалов.
Свободная энергия представлена функцией
температуры и совместных инвариантов
логарифмической меры деформаций и
базисных тензоров. Учитываются
нелинейные термомеханические эффекты, в
том числе различное поведение материалов
при растяжении-сжатии и зависимость
тензора упругости от температуры.


20.
Учет термочувствительности в задаче диагностики термоупругих сред

В. А. Ломазов, Ю. В. Немировский
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 176-184

Аннотация >>
Рассмотрена задача определения
термомеханических характеристик среды,
являющихся функциями пространственных
переменных и температуры, по значениям
характеристик термоупругих процессов,
измеренным на границе полупространства.
Предложен подход к решению задачи,
основанный на применении метода
возмущений.