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 4

1.
О новых стационарных и автомодельных решениях уравнений Эйлера

Е. Ю. Мещерякова
Институт гидродинамики им. М. A. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: уравнения Эйлера, частично инвариантные решения, линии тока, источники, стоки
Страницы: 3-9

Аннотация >>
Рассматриваются точные стационарные и
автомодельные решения уравнений Эйлера,
обладающие свойством частичной
инвариантности относительно некоторой
шестипараметрической группы Ли.
Приведены новые примеры вихревого
движения жидкости с закруткой в
криволинейных каналах. Проведена
классификация автомодельных решений
редуцированной системы с двумя
независимыми переменными, которая
допускает трехпараметрическую группу
растяжений, в то время как исходная
система уравнений Эйлера обладает
двухпараметрической группой.


2.
Взаимодействие продольного вихря с наклонной ударной волной

В. Н. Зудов, Е. А. Пимонов
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: сверхзвуковое течение, продольный вихрь, ударная волна, разрушение вихря
Страницы: 10-21

Аннотация >>
Рассмотрено взаимодействие
сверхзвукового продольного вихря с
наклонной ударной волной. Построена
математическая модель продольного вихря.
Выявлено три режима взаимодействия:
слабый, умеренный и сильный. Численно
показано, что при сильном взаимодействии
возможно разрушение вихря. Исследовано
влияние определяющих параметров на тип
взаимодействия. Показано, что основное
влияние на тип взаимодействия оказывают
продольная скорость и угол клина,
формирующего ударную волну. Обнаружен
эффект расщепления основного вихря на
ударной волне при умеренном и сильном
режимах взаимодействия.


3.
Подавление вихревых возмущений релаксационным процессом в молекулярном газе

Ю. Н. Григорьев, И. В. Ершов*
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирская государственная академия водного транспорта, 630099 Новосибирск
Ключевые слова: вихревые возмущения, молекулярный газ, релаксация, подавление
Страницы: 22-34

Аннотация >>
На модельной задаче исследовано влияние
термического возбуждения на динамику
вихревого возмущения конечной амплитуды
в сдвиговом потоке молекулярного газа.
Эволюция подобных вихревых структур
характерна как для нелинейной стадии
ламинарно-турбулентного перехода, так и
для развитой турбулентности. В
предположении относительно невысокого
уровня возбуждения в расчетах
использовались полные уравнения Навье —
Стокса сжимаемого теплопроводного газа,
в которых неравновесность учитывалась с
помощью коэффициента объемной вязкости.
Показано, что при увеличении объемной
вязкости (в диапазоне реальных значений)
скорость затухания энергии возмущений в
слабосжимаемом потоке возрастает
примерно на 10%. При увеличении числа
Маха эффект подавления возмущений
усиливается.


4.
Численное исследование флаттера прямоугольной пластины

С. Д. Алгазин, И. А. Кийко*
Институт проблем механики РАН, 119526 Москва
*Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 119992 Москва
Ключевые слова: флаттер, прямоугольная пластина, численный алгоритм без насыщения, задача на собственные значения
Страницы: 35-42

Аннотация >>
Изучается флаттер прямоугольной пластины
при произвольном направлении вектора
скорости относительно сторон пластины.
Построен численный алгоритм без
насыщения для решения задачи на
собственные значения. Приведены
результаты расчетов критической скорости
флаттера и соответствующие собственные
формы.


5.
Отрывной удар пластины, плавающей на поверхности идеальной несжимаемой жидкости в ограниченном бассейне

М. В. Норкин
Ростовский государственный университет, 344090 Ростов-на-Дону
Ключевые слова: идеальная жидкость, удар, плавающее тело, ограниченный бассейн, зона отрыва, потенциал скоростей, асимптотика
Страницы: 43-50

Аннотация >>
Исследуется плоская задача об отрывном
ударе пластины, плавающей на поверхности
идеальной несжимаемой жидкости в
ограниченном бассейне. Решение задачи
строится с использованием специального
асимптотического метода, основанного на
предположении о том, что неподвижные
твердые границы бассейна удалены от
пластины на большое расстояние. Сделан
вывод о неоднозначном влиянии стенок
бассейна различной формы на образующуюся
на поверхности пластины зону отрыва
частиц жидкости. Рассмотрены примеры
решений.


6.
Течения, возникающие при разрушении плотины над ступенькой дна

В. В. Остапенко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: мелкая вода, разрушение плотины, ступенька дна
Страницы: 51-63

Аннотация >>
В рамках однослойной модели теории
мелкой воды изучается разрешимость
задачи о течениях, возникающих при
разрушении плотины над разрывом отметки
дна, представляющем собой ступеньку, на
которую натекает вода. Рассмотрены
решения, в которых полная энергия потока
сохраняется на ступеньке, и решения, в
которых она на ступеньке теряется.


7.
Гравитационные волны при распаде разрыва над уступом дна открытого канала

В. И. Букреев, А. В. Гусев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: жидкость, свободная поверхность, прерывные волны, эксперимент, проверка теории
Страницы: 64-75

Аннотация >>
Приведены экспериментальные данные о
формах волн, скоростях их
распространения и характерных глубинах
потока в верхнем и нижнем бьефах после
удаления щита, создающего начальный
перепад уровней свободной поверхности и
расположенного над уступом дна
прямоугольного открытого канала.
Выполнена проверка автомодельных решений
задачи, полученных ранее в рамках
гидравлического приближения.
Установлено, что в определенных
диапазонах времени, продольной
координаты и параметров задачи эти
решения подтверждаются результатами
опытов.


8.
Присоединенные массы цилиндра, пересекающего границу раздела двухслойной невесомой жидкости конечной глубины

И. В. Стурова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: присоединенные массы, двухслойная жидкость, функция Грина, метод гибридных конечных элементов
Страницы: 76-82

Аннотация >>
Представлены результаты численного
решения линейной задачи о
высокочастотных колебаниях
горизонтального цилиндра, плавающего на
границе раздела двухслойной жидкости,
методом граничных элементов. Выполнены
расчеты присоединенных масс для
кругового и эллиптического цилиндров.


9.
Особенности течения и теплообмена при отрыве турбулентного потока за уступом и ребром. 2. Теплообмен в отрывном течении

В. И. Терехов, Н. И. Ярыгина, Р. Ф. Жданов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: экспериментальное исследование, отрывные течения, турбулентный поток, теплообмен, распределение температуры, уступ, ребро, зона вторичного вихря
Страницы: 83-94

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования теплообмена в отрывном течении за уступом и ребром. Изучено влияние высоты преград (H = 6 ÷ 30 мм) на особенности тепломассопереноса и структуру теплового пограничного слоя. Проанализированы закономерности теплообмена в рециркуляционной и релаксационной зонах отрывного потока и определено влияние отрыва на интенсификацию и подавление турбулентного теплопереноса.


10.
Трехволновые взаимодействия возмущений в сверхзвуковом пограничном слое

Н. М. Терехова
Институт теоpетической и пpикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: сверхзвуковой пограничный слой, нелинейные возмущения, трехволновые резонансные взаимодействия
Страницы: 95-101

Аннотация >>
В рамках слабонелинейной теории
устойчивости рассмотрено групповое
взаимодействие возмущений в
сверхзвуковом пограничном слое.
Возмущения представлены двумя
пространственными пакетами бегущих волн
неустойчивости (волновыми поездами) с
кратными частотами. Изучена возможность
перераспределения энергии в таких
волновых системах при реализации
трехволновых резонансных взаимодействий
составляющих пакетов. Модель применена
для тестирования динамики неустойчивых
волн, возникающих при введении в
сверхзвуковой пограничный слой
контролируемых возмущений повышенной
интенсивности. Установлено, что данный
механизм не является основным для
наблюдаемых закономерностей продольной
динамики таких нелинейных волн.


11.
Волны давления в газожидкостной среде с расслоенной структурой жидкость — пузырьковая смесь

В. Е. Донцов, В. Е. Накоряков
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: волна давления, жидкость, пузырьки газа, затухание
Страницы: 102-108

Аннотация >>
Экспериментально исследованы эволюция и
затухание волн давления умеренной
амплитуды в вертикальной ударной трубе,
заполненной газожидкостной средой, при
неравномерном (ступенчатом)
распределении пузырьков по сечению
трубы. Газожидкостный слой в виде кольца
располагался вблизи стенки трубы либо в
виде газожидкостного столба — в центре
трубы. Показано, что неравномерность
распределения пузырьков по сечению трубы
приводит к увеличению интенсивности
затухания волн давления.


12.
Квазиодномерная модель тепломассопереноса при сублимации пластины молекулярного кристалла в плоском канале

А. Н. Черепанов, В. П. Шапеев, Л. Г. Семин, В. К. Черепанова,
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
*Институт неорганической химии СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: сублимация, химическое осаждение, ?:- дикетонат, тепло- и массообмен, моделирование
Страницы: 109-115

Аннотация >>
Построена нестационарная квазиодномерная модель процесса сублимации монокристаллической пластины из β- дикетоната в однородном потоке нейтрального газа. Разработан метод коллокации и наименьших квадратов решения задач теплообмена. В отличие от ранее использовавшихся вариантов метода предлагаемый алгоритм предназначен для решения нестационарных уравнений в частных производных с фазовым переходом. Проведены численные расчеты различных режимов процесса сублимации β-дикетоната хрома, результаты которых хорошо согласуются с данными физического эксперимента.


13.
О сходимости методов расчета и устойчивости самоуравновешенных напряжений при усадке шаровых включений из повреждающегося материала

В. В. Стружанов, В. В. Башуров
Институт машиноведения УрО РАН, 620219 Екатеринбург
Ключевые слова: устойчивость, самоуравновешенные напряжения, повреждающийся материал
Страницы: 116-125

Аннотация >>
Предлагается несколько итерационных
методов расчета самоуравновешенных
напряжений при усадке заключенного в
сферическую матрицу шарового включения
из физически нелинейного повреждающегося
материала. Методами теории катастроф
исследована устойчивость данной системы.
Установлено, что начало расходимости
предложенных итерационных процессов
совпадает с моментом ее перехода в
неустойчивое положение равновесия.


14.
Движение частицы в пластической среде с учетом ее истирания

В. Л. Колмогоров, Е. А. Залазинская
Институт машиноведения УрО РАН, 620219 Екатеринбург
Ключевые слова: пластическая среда, проникание, износ сферической частицы, математическая модель
Страницы: 126-134

Аннотация >>
Проведено математическое моделирование
глубокого проникания абсолютно твердой
сферической частицы в идеально
пластическую среду в результате удара,
определены закон движения частицы и
расстояние, пройденное ею. Решена задача
для частицы, размеры которой меняются в
результате истирания.


15.
Фундаментальные решения в задачах изгиба анизотропных пластин

В. Н. Максименко, Е. Г. Подружин
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
Ключевые слова: анизотропная пластина, изгиб, сосредоточенная нагрузка, комплексные потенциалы, фундаментальное решение
Страницы: 135-143

Аннотация >>
На основе технической теории изгиба
тонких анизотропных пластин (гипотезы
Кирхгофа — Лява) строятся представления
фундаментальных решений для
анизотропных, в частности ортотропных,
пластин, имеющих каноническую форму
(полуплоскость, квадрант, полоса,
полуполоса, прямоугольник,
неограниченная пластина с эллиптическим
отверстием).


16.
Нелинейные уравнения движения растяжимого подземного трубопровода: вывод и численное исследование

В. А. Рукавишников, О. П. Ткаченко
Вычислительный центр ДВО РАН, 680021 Хабаровск
Ключевые слова: изогнутый трубопровод, вязкая среда, конечные перемещения, численный анализ
Страницы: 144-150

Аннотация >>
Изучено медленное движение трубопровода
как изогнутого стержня в вязкой среде.
Перемещения осевой линии считаются
конечными, деформации стержня — малыми.
Учитывается взаимовлияние силы
продольного натяжения и поперечных
перемещений. Выведены уравнения движения
и проведены тестовые расчеты. Дана
приближенная оценка напряжений,
возникающих в стенке трубопровода.


17.
Об отрыве балки, приклеенной к жесткой плите

А. Е. Алексеев, А. Г. Демешкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: упругая балка, отрыв, контактная задача, плита, полиномы Лежандра
Страницы: 151-158

Аннотация >>
Рассмотрена контактная задача об отрыве
упругой балки, приклеенной к жесткой
плите. Предложена математическая модель и
проведено сравнение теоретических и
экспериментальных данных.


18.
Проектирование балки с управляемыми силовыми элементами

А. Г. Колпаков
Сибирский государственный университет телекоммуникаций
Ключевые слова: проектирование, ``интеллектуальная'' конструкция, актуаторы, управляющая инструкция
Страницы: 159-173

Аннотация >>
Разработан метод решения задачи проектирования “интеллектуальной” конструкции, сформулированной относительно пары {оптимальное положение актуаторов}, {оптимальное управление актуаторами} . В предложенном методе физические и логические объекты рассматриваются как “равноценные”.


19.
Оптический метод регистрации тепловых потоков

М. П. Голубев, А. А. Павлов, Ал. А. Павлов, А. Н. Шиплюк
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: регистрация тепловых потоков, оптическая интерферометрия
Страницы: 174-184

Аннотация >>
Предложен новый оптический метод
регистрации полей тепловых потоков.
Датчиком служит плоскопараллельная
пластина, изготовленная из прозрачного
материала. Вид интерференционной
картины, возникающей в результате
суперпозиции волн, отраженных от
передней и задней граней датчика,
изменяется во времени в зависимости от
распределения тепловых потоков.
Приведено соотношение для расчета
тепловых потоков по сдвигу
интерференционных полос. Проведено
сравнение измерений оптическим методом и
с помощью паспортизованного термопарного
датчика. Получено хорошее согласие
результатов. Выполнены оценки
чувствительности и пространственного
разрешения метода.