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 3

1.
Mодель нелинейной эволюции длинноволновых возмущений на идеально проводящей струе с током в продольном магнитном поле. Cтолкновение замагниченных струй

В. В. Никулин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 3-11

Аннотация >>
В рамках магнитогидродинамического
подхода выведена система уравнений,
описывающая нелинейную эволюцию
длинноволновых осесимметричных
возмущений на жидкой проводящей струе с
поверхностным электрическим током,
расположенной вдоль оси проводящего
твердого цилиндра в продольном магнитном
поле. Считается, что жидкость невязкая,
несжимаемая и, так же как стенки
цилиндра, идеально проводящая. Показано,
что если продольное поле однородное, а
осевое течение бессдвиговое, то в
зависимости от параметров задачи данная
система может быть либо гиперболической,
либо эллиптически-гиперболической.
Определены границы областей
гиперболичности и эллиптичности в
пространстве решений. В области
гиперболичности получены уравнения
характеристик и условия на них.
Рассмотрена задача о распаде разрыва
скорости на струе. Найдены условия,
когда существует непрерывное
автомодельное решение в области
гиперболичности, соответствующее
столкновению струй.


2.
Исследование газодинамических процессов при двухфазном течении в МГД-генераторах

И. М. Васенин, Т. В. Васенина*, А. А. Глазунов*
Томский государственный университет, 634050 Томск
*Научно- исследовательский институт прикладной математики и механики
при Томском государственном университете, 634050 Томск
Страницы: 12-17

Аннотация >>
Рассмотрена плоская задача о двухфазном
монодисперсном течении продуктов
сгорания смесевых твердых
плазмообразующих топлив в проточной
части фарадеевского МГД-генератора со
сплошными электродами, включающей
разгонное сопло, МГД-канал и диффузор.
Для решения системы уравнений,
описывающих двухфазное течение,
разработан алгоритм на основе метода
псевдоустановления. Численно исследуются
газодинамические процессы в каналах
установки типа "Памир-1". Показано, что
в двухфазных течениях возможно
безударное торможение сверхзвукового
потока до скоростей, близких к
равновесной скорости звука в двухфазной
смеси и существенно меньших скорости
звука в газе.


3.
Точные решения уравнений гидродинамики, построенные на основе частично инвариантных

В. В. Пухначев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 18-25

Аннотация >>
Предлагается эвристический подход к построению точных решений уравнений гидродинамики, основанный на специфике этих уравнений. Ряд систем уравнений гидродинамики обладает следующей структурой: они содержат "укороченную" систему из n уравнений и дополнительное уравнение для "лишней" функции w. При этом "укороченная" система, в которой полагается w = 0, допускает группу Ли G. Принимая в качестве "затравочного" некоторое частично инвариантное решение "укороченной" системы относительно этой группы, можно найти решение полной системы, в котором функциональная зависимость инвариантной части "затравочного" решения от инвариантов группы G имеет прежний вид. В качестве примеров реализации предложенного алгоритма строятся новые точные решения уравнений вращательно- симметричного движения идеальной несжимаемой жидкости, уравнений концентрационной конвекции в плоском пограничном слое и тепловой конвекции во вращающемся слое вязкой жидкости.


4.
Самосопряжение решений через ударную волну: Предельный скачок уплотнения

А. П. Чупахин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 26-40

Аннотация >>
Дано аналитическое описание решения
уравнений газовой динамики, отвечающего
двумерному установившемуся неоднородному
течению газа, в котором может
реализоваться косой скачок уплотнения. В
этом течении возможны два предельных
асимптотических режима, один из которых
соответствует тормозящемуся
сверхзвуковому потоку, второй —
ускоряющемуся до максимальной
горизонтальной скорости. Решение со
скачком уплотнения отвечает переключению
интегральных кривых ключевого уравнения.
В случае очень сильной ударной волны
скачок является предельным и
осуществляет поворот потока на
максимально возможный угол (для
показателя адиабаты, равного 3).
Предложенная конструкция ударной волны
является общей для широкого класса
небарохронных регулярных частично
инвариантных решений уравнений газовой
динамики.


5.
Характеристические свойства и точные решения кинетического уравнения пузырьковой жидкости

А. А. Чесноков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 41-50

Аннотация >>
Рассматривается кинетическая модель
движения несжимаемых пузырьков в
идеальной жидкости с учетом их
коллективного взаимодействия в случае
одной пространственной переменной.
Найдены обобщенные характеристики и
характеристическая форма уравнений.
Сформулированы необходимые и достаточные
условия гиперболичности
интегродифференциальной модели
разреженного пузырькового течения.
Построены точные решения кинетического
уравнения в классе бегущих волн.
Получено решение линеаризованного
уравнения.


6.
Групповое расслоение и точные решения уравнения трансзвукового движения газа

С. В. Головин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 51-63

Аннотация >>
Исследуются точные решения уравнения
Кармана — Гудерлея, описывающего в
околозвуковом приближении
пространственные течения газа. Построено
групповое расслоение уравнения по
бесконечномерной части допускаемой
группы. Получены новые инвариантные и
частично инвариантные решения. Для
инвариантных подмоделей с одной
независимой переменной проанализирована
возможность существования непрерывных во
всем пространстве решений. Построено
решение уравнения Кармана — Гудерлея
типа двойной волны.


7.
Численное моделирование турбулентного термика

И. А. Чуприн, М. Д. Щербин
Центральный физико-технический институт, 141307 Сергиев Посад
Страницы: 64-75

Аннотация >>
Выполнены расчеты подъема крупномасштабного термика в стандартной атмосфере с использованием уравнений Рейнольдса и k-модели турбулентности, учитывающей температурную неоднородность и завихренность течения, и уравнений Эйлера. Представлены результаты численного расчета течения, исследованного экспериментально. Проведено сравнение газодинамических и турбулентных параметров течения, полученных в расчетах и экспериментах.


8.
Влияние толщины пограничного слоя на структуру пристенного течения с двумерным выступом

В. В. Ларичкин, С. Н. Яковенко*
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
*Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 76-84

Аннотация >>
Представлены результаты физического и численного экспериментов по изучению влияния глубины погружения в развитый турбулентный пограничный слой двумерного препятствия квадратного сечения на протяженность области отрывного течения. Численное моделирование основано на решении осредненных уравнений Навье — Стокса с использованием (k–ε)- модели турбулентности. В~экспериментах визуализировано пристенное течение, измерены поля средних скоростей и пульсаций. Определены зоны течения, в которых результаты численного моделирования согласуются с экспериментальными данными. Показано, что с уменьшением глубины погружения двумерного препятствия в турбулентный пограничный слой длина области рециркуляционного течения в ближнем следе увеличивается.


9.
Перекрестные эффекты в твердых средах с диффузией

А. Г. Князева
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск
Страницы: 85-99

Аннотация >>
На основе термодинамики необратимых
процессов проанализированы возможные
перекрестные эффекты при изотермической
диффузии в твердом теле, имеющем
внутренние поверхности. Получены
выражения для потоков компонентов и
потоков введенного термодинамического
параметра — площади внутренних
поверхностей раздела, приходящейся на
единицу объема или массы. Проведен
анализ этих соотношений и соотношений,
связывающих напряжения и деформации, в
различных случаях. При выводе
определяющих соотношений предполагалось,
что диффузия происходит по механизму
внедрения.


10.
Асимптотическое решение задачи теплообмена двух пластин с равномерным потоком жидкости

М. М. Алимов
Научно-исследовательский институт математики и механики им. Н. Г. Чеботарева
Казанского государственного университета, 420008 Казань
Страницы: 100-112

Аннотация >>
При малых числах Пекле аналитически
получены три старших члена
асимптотического разложения решения
задачи конвективного теплообмена системы
двух параллельных пластин, имеющих
одинаковую длину и постоянную
температуру поверхности, с безграничным
равномерным потоком жидкости при малых
числах Прандтля.


11.
Ячеистая и тюльпанообразная конфигурации пламени

А. Г. Истратов, Н. И. Кидин*, А. В. Федоров*
Институт химической физики РАН, 117977 Москва
*Институт проблем механики РАН, 117526 Москва
Страницы: 112-116

Аннотация >>
Проведено математическое моделирование
распространения пламени в плоском канале
с образованием тюльпанообразных и
ячеистых конфигураций фронта горения.
Определены структура течения вблизи
пламени и его тепловая структура и
проведена аналогия между "тюльпаном" и
изломами пламени на границах ячеек.


12.
Экспериментальное определение влагопроводности образцов из сосны в продольном направлении при конвективной сушке

Ю. А. Гостеев, Ю. Г. Коробейников, А. В. Федоров*, В. М. Фомин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирский государственный архитектурно- строительный университет,
630008 Новосибирск
Страницы: 117-123

Аннотация >>
Для исследования процесса сушки образцов
из древесины измерено значение
коэффициента влагопроводности образцов
из сосны, обдуваемых конвективным
потоком воздуха, в направлении,
перпендикулярном плоскости поперечного
среза дерева (вдоль волокон).
Кинетические кривые процесса сушки
обрабатывались по методике, основанной
на приближенном решении одномерного
уравнения диффузии для влагосодержания
древесины с граничным условием третьего
рода. Проведено тестирование методики по
известному значению коэффициента
влагопроводности в тангенциальном к
годичным кольцам направлении. Показано,
что влагопроводность сосны в продольном
направлении в 17 раз больше
влагопроводности в направлении,
тангенциальном к годичным кольцам в
поперечном срезе дерева. Путем
численного моделирования процесса,
основанного на решении начально-краевой
задачи для двумерного линейного
уравнения влагопроводности, исследовано
влияние анизотропии коэффициентов
влагопроводности на зависимость среднего
влагосодержания от времени и на
распределение локального
влагосодержания.


13.
Постановка и решение упругих динамических задач для стержневых систем с граничными условиями, описываемыми многозначными соотношениями

И. Н. Вассерман, И. Н. Шардаков
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
Страницы: 124-135

Аннотация >>
Исследовано динамическое поведение
стержневых систем с учетом внешних
силовых факторов, описываемых
многозначными (субдифференциальными)
соотношениями. Дана математическая
формулировка задачи в виде динамического
квазивариационного неравенства. Решение
задачи с помощью разностной схемы
Ньюмарка, последовательных приближений и
конечно-элементной дискретизации сведено
к нахождению на каждом временном шаге
минимума выпуклого негладкого
конечномерного функционала относительно
скоростей. Задача минимизации этого
функционала при введении вспомогательных
переменных с использованием метода
модифицированного лагранжиана сводится к
последовательности гладких задач
нелинейного программирования. Проведено
численное тестирование алгоритма на
задаче с одной степенью свободы.
Предложенный алгоритм использован для
расчета штанговых колонн глубинных
насосных установок.


14.
Влияние термочувствительности и неупругого поведения фазовых материалов на несущую способность плоских конструкций с равнонапряженной арматурой

Ю. В. Немировский, А. П. Янковский
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 136-147

Аннотация >>
Сформулирована неупругая задача
равнонапряженного армирования плоских
термочувствительных композитных
конструкций. Получены аналитические
решения в термоупругом и неупругом
случаях. На основе этих решений
показано, что для неупругих проектов
несущая способность конструкции может
быть увеличена в несколько раз по
сравнению с термоупругими, а при
фиксированном уровне нагружения в
неупругом случае возможна существенная
экономия арматуры. Несмотря на ухудшение
прочностных характеристик фаз
композиции, несущая способность
конструкции при нагреве в неупругом
случае практически не уменьшается, а в
термоупругом случае может даже
возрастать.


15.
Необходимые и достаточные критерии разрушения композита с хрупким связующим. 2. Армирование высокопрочными волокнами

В. М. Корнев, А. Г. Демешкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 148-156

Аннотация >>
Представлены экспериментальные
результаты исследования разрушения
композитных образцов с хрупким
связующим. Предложена модификация
сдвиговой модели деформирования
композита при разрушении матрицы.
Построен трехпараметрический достаточный
критерий квазихрупкой прочности
композита, когда композит описывается
уравнениями ортотропной среды. Получены
простые аналитические выражения,
связывающие длину макротрещины с
параметром нагружения и структурными,
жесткостными, прочностными параметрами
композитной среды. Обсуждается подход к
построению многопараметрических
критериев, учитывающих особенности
деформирования материалов компонентов
композита.


16.
Уравнения деформирования упругого неоднородного слоистого тела вращения

А. Е. Алексеев, Б. Д. Аннин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Страницы: 157-163

Аннотация >>
Даны уравнения деформирования упругого
неоднородного слоистого тела вращения.
Каждый слой представляет собой область,
ограниченную выпуклыми эквидистантными
(равноудаленными) поверхностями вращения.


17.
Дислокационная модель полисинтетических полос сдвига в аморфных материалах

М. Н. Верещагин, О. М. Остриков
Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого,
246746 Гомель, Беларусь
Страницы: 164-168

Аннотация >>
Предложена дислокационная модель для
полисинтетической полосы сдвига в
аморфном материале. Рассчитаны поля
напряжений вблизи полисинтетической
полосы сдвига. Определено распределение
примесей в аморфной бинарной среде Fe–B,
содержащей полисинтетическую полосу
сдвига.


18.
Устойчивость стержня, претерпевающего прямое или обратное мартенситное превращение под действием сжимающих напряжений

А. А. Мовчан, Л. Г. Сильченко*
Московский государственный авиационный институт, 125871 Москва
*Институт прикладной механики РАН, 117334 Москва
Страницы: 169-178

Аннотация >>
В рамках различных гипотез получены
аналитические решения задач о потере
устойчивости стержня из сплава с памятью
формы при прямом или обратном
мартенситном фазовом превращении под
действием сжимающих напряжений. Описаны
особенности обнаруженного
экспериментально явления потери
устойчивости, вызванной мартенситными
превращениями. Установлено, что
наименьшие критические нагрузки
получаются при использовании гипотез
продолжающегося фазового перехода и
продолжающегося нагружения.


19.
Определение формы анода с учетом свойств электролита в задачах электрохимической размерной обработки металлов

Л. М. Котляр, Н. М. Миназетдинов
Камский государственный политехнический институт, 423810 Набережные Челны
Страницы: 179-184

Аннотация >>
На основе метода граничных элементов
предложен способ определения формы
границы анода-детали при заданной форме
катода-инструмента в плоских задачах
электрохимической размерной обработки
металлов. В рамках принятых
предположений исходная задача сводится к
задаче о фиктивном течении идеальной
жидкости со свободными поверхностями.
Учет влияния режима обработки и свойств
электролита приводит к нелинейному
условию на свободной поверхности.