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

2004 год, номер 4

1.
Распространение волн детонации в закрученных потоках газа

В. А. Левин, Г. А. Скопина
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
Ключевые слова: вихрь, ударная волна, волна детонации, осесимметричное течение, поверхность разрыва, волна Чепмена-Жуге
Страницы: 3-6

Аннотация >>
Исследовано распространение детонационных и ударных волн в вихревых потоках газов, начальное состояние которых характеризуется значениями давления, плотности и скорости, в общем случае являющимися функциями координаты — расстояния от оси симметрии. Рассматривается вращающееся осесимметричное течение, когда кроме продольной скорости с неоднородным профилем имеется поперечная составляющая. Анализируется возможность распространения волн детонации в режиме Чепмена — Жуге во вращающихся потоках. Получено необходимое условие существования волны Чепмена — Жуге.


2.
Эволюция формы анодной границы при электрохимической размерной обработке металлов

Л. М. Котляр, Н. М. Миназетдинов
Камский государственный политехнический институт, 423810 Набережные Челны
Ключевые слова: электрохимическая обработка металлов, форма границы анода, метод граничных элементов
Страницы: 7-12

Аннотация >>
Представлен метод расчета анодной границы для нестационарного режима электрохимической размерной обработки металлов. Рассматривается плоская квазистационарная задача определения формы анодной границы для различных моментов времени обработки.


3.
Достижение высоких температур при сжатии парового пузырька

П. И. Мельников, В. Г. Макаренко, М. Г. Макаренко
ОАO «Катализатор», 630058 Новосибирск
Ключевые слова: паровой пузырек, сжатие, высокая температура, ударная волна
Страницы: 13-25

Аннотация >>
Рассмотрен процесс сжатия парового пузырька под воздействием мгновенно приложенного давления. Проанализировано влияние начальных параметров на динамику сжатия. Выявлены условия возникновения ударной волны внутри пузырька. Показано, что при однородном сжатии температура пара в пузырьке не превышает 104 K.


4.
Распространение волн по свободной поверхности слоя двухфазной среды с неоднородной концентрацией дисперсной фазы

В. А. Баринов, Н. Н. Бутакова
Тюменский государственный университет, 625003 Тюмень
Ключевые слова: двухфазная среда, волны, свободная поверхность, линейная задача
Страницы: 26-35

Аннотация >>
Поставлена краевая задача о волнах на поверхности слоя двухфазной среды при неоднородном (экспоненциальном) распределении дисперсной фазы. Получено асимптотическое решение линейной задачи в виде затухающих прогрессивных волн. Найдены фазовая скорость, частота и декремент затухания волны. Определено возмущение концентрации примеси, которое в отличие от случая равномерного распределения проявляется уже в линейном приближении. Проведены численные расчеты для конкретных сред.


5.
Экспериментальное исследование термокапиллярной конвекции, индуцированной локальной температурной неоднородностью вблизи поверхности жидкости. 1. Твердотельный источник тепла

А. И. Мизёв
Пермский государственный университет, 614990 Пермь
Ключевые слова: термокапиллярная конвекция, источник тепла, неустойчивость течения, поверхностные волны
Страницы: 36-49

Аннотация >>
Экспериментально исследована структура и устойчивость термокапиллярного течения от сосредоточенного источника тепла, расположенного вблизи свободной поверхности жидкости, заполняющей глубокий бассейн. Показано, что при некоторой мощности источника тепла наблюдается колебательная неустойчивость, приводящая к образованию поверхностных волн. Обсуждаются возможные механизмы наблюдаемой неустойчивости.


6.
К гипотезе квазистационарности при истечении газа из ресивера

В. А. Архипов, А. П. Березиков, В. Ф. Трофимов
Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики
при Томском государственном университете, 634050 Томск
Ключевые слова: ресивер, расход, квазистационарный режим
Страницы: 50-57

Аннотация >>
Рассмотрен полуэмпирический метод определения времени установления квазистационарного режима истечения газа из ресивера при внезапном вскрытии сопла, а также зависимости реального расхода от времени на стадии переходного процесса. Численное решение уравнений газодинамики истечения в двумерной постановке и результаты модельных экспериментов показали возможность использования метода для оценки условий применимости гипотезы квазистационарности, а также для определения с контролируемой точностью коэффициента расхода сопла.


7.
Внезапное перекрытие сверхкритического потока в открытом канале

В. И. Букреев, А. В. Гусев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: эксперимент, неравномерное сверхкритическое течение, нестационарный гидравлический прыжок, высота и скорость распространения переднего фронта
Страницы: 58-63

Аннотация >>
Приведены результаты опытов, в которых неравномерное стационарное сверхкритическое течение в открытом канале внезапно останавливалось быстро падающим затвором на расстоянии вниз по потоку порядка ста критических глубин. При этом вверх по потоку распространялся гидравлический прыжок. Приведены экспериментальные данные о форме, высоте и скорости распространения его переднего фронта. Показано, что параметры прыжка существенно отличаются от значений, найденных на основе квазистационарного подхода.


8.
Влияние турбулентности набегающего потока на структуру течения на клине и наветренной стороне профиля

А. П. Брыляков, Г. М. Жаркова, Б. Ю. Занин, В. Н. Коврижина, Д. С. Сбоев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: сетки, крыло, клин, пограничный слой, термоанемометрия, жидкокристаллическая термография
Страницы: 64-71

Аннотация >>
Исследованы структура течения за проволочными сетками при низкой дозвуковой скорости потока и влияние сеток на структуру течения в пограничном слое. Показано, что формируемая сеткой неоднородность средней скорости не исчезает вплоть до удаления вниз по потоку от сетки на 925 калибров. Сочетание жидкокристаллической термометрии с термоанемометрическими измерениями позволило установить источник происхождения стационарных крупномасштабных продольных вихревых структур в пограничном слое на клине и крыле, а также определить их параметры.


9.
Взаимодействие колебаний больших и малых масштабов при отрыве ламинарного пограничного слоя

А. В. Довгаль, А. М. Сорокин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: отрыв потока, неустойчивость, сход вихрей, управление отрывом
Страницы: 72-78

Аннотация >>
В течении с отрывом потока за уступом экспериментально изучено взаимное влияние коротковолновых колебаний — волн неустойчивости оторвавшегося пограничного слоя и длинноволновых возмущений на частоте схода периодических крупномасштабных вихрей. Показана возможность управления процессом вихреобразования путем возбуждения нарастающих возмущений сдвигового течения.


10.
Управление формой свободной поверхности пленки, стекающей по сложному рельефу

А. С. Овчарова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: тонкая пленка, вязкая жидкость, свободная поверхность, эффект Марангони
Страницы: 79-84

Аннотация >>
Рассматривается двумерная модель, описывающая движение тонкого слоя вязкой неизотермической жидкости по сложному рельефу. Модель основана на уравнениях Навье — Стокса в приближении Обербека — Буссинеска. Проведен численный анализ влияния тепловых нагрузок на положение свободной поверхности пленки. Показано, что, изменяя функцию температуры подложки, можно управлять формой свободной поверхности на отдельных участках рельефа. Представлены результаты решения модельных задач.


11.
Дисперсия динамически пассивной примеси при неодномерном течении жидкости

А. И. Мошинский
Российский научный центр “Прикладная химия”, 197198 Санкт‐Петербург
Ключевые слова: дисперсия вещества, диффузионная (тейлоровская) модель, волновая модель, тепломассоперенос, релаксационные явления
Страницы: 85-101

Аннотация >>
Дан вывод уравнений, описывающих дисперсию вещества при неодномерном течении несжимаемой жидкости в плоском канале. Рассматриваемая модель обобщает традиционную модель Тейлора на предмет учета релаксационных процессов переноса и наличия источников вещества. Получены дополнительные условия для уравнений дисперсии. Анализируется связь предложенной и тейлоровской моделей. На основе полученных уравнений выполнен расчет массообмена между циркуляционными областями и построена система уравнений ячеечной модели для непроточных каверн.


12.
Движение шара в жидкости, вызываемое колебаниями другого шара

О. С. Пятигорская, В. Л. Сенницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: жидкость, включение, однородные и неоднородные колебания жидкости
Страницы: 102-106

Аннотация >>
Рассмотрена задача о движении абсолютно твердого шара в неоднородно колеблющейся идеальной несжимаемой жидкости. Колебательные воздействия на жидкость оказываются абсолютно твердым заданно колеблющимся шаром. Получены уточненные условия, при которых шар-включение удаляется от шара‐вибратора, приближается к шару-вибратору, не совершает среднего движения. Найдено, что при неоднородных колебаниях жидкости изменение характера движения включения может зависеть от геометрических параметров гидромеханической системы.


13.
О вычислении собственных значений уравнения переноса

С. Д. Алгазин
Институт проблем механики РАН, 119526 Москва
Ключевые слова: уравнение переноса, фильтрация, вычисление собственных значений
Страницы: 107-113

Аннотация >>
Рассматривается задача на собственные значения для уравнения переноса с переменными коэффициентами в произвольной области с гладкой границей. Построен численный алгоритм без насыщения. Приведены примеры численных расчетов, которые подтверждают эффективность методики.


14.
Распространение линейных волн в насыщенных газом пористых средах с учетом межфазного теплообмена

В. Ш. Шагапов, И. Г. Хусаинов, В. Л. Дмитриев
Стерлитамакский государственный педагогический институт, 453103 Стерлитамак
Ключевые слова: пористая среда, линейные волны, дисперсионное соотношение, волновое число, теплообмен
Страницы: 114-120

Аннотация >>
Исследовано влияние процессов теплообмена между газом и скелетом на распространение “быстрой” и “медленной” волн в пористой среде. Указаны области частот, когда затухание волн в насыщенной газом пористой среде определяется в основном процессами теплообмена.


15.
Поля самоуравновешенных напряжений в сплошной среде

В. П. Мясников, М. А. Гузев, А. А. Ушаков
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
Ключевые слова: поля самоуравновешенных напряжений, функция напряжений, энтропия
Страницы: 121-130

Аннотация >>
Доказаны свойства самоуравновешенности решений статических уравнений сплошной среды, построенных в терминах функции напряжений. С математической точки зрения эти функции допускают естественную интерпретацию в качестве коэффициентов связности внутренней геометрии среды. Показано, что с физической точки зрения существование полей самоуравновешенных напряжений определяется неоднородным распределением энтропии в среде. В качестве примера для круга в полярной системе координат и цилиндрического образца построено поле самоуравновешенных напряжений и компенсирующее его поверхностную составляющую упругое поле, а также показано, как записать уравнение для внутренних геометрических характеристик.


16.
Внутренние напряжения в твердом теле с дислокациями

С. П. Киселев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: внутренние напряжения, дислокации, упругость, граничные условия, уравнения равновесия, калибровочная теория дислокаций
Страницы: 131-136

Аннотация >>
На основе калибровочной теории дефектов найдены формулы для расчета внутренних напряжений в материале, создаваемых непрерывно распределенными дислокациями. Показано, что внутренние напряжения являются самоуравновешенными, удовлетворяют уравнениям равновесия и граничным условиям при отсутствии внешних нагрузок.


17.
Зоны нарушения сплошности в области сопряжения двух горных выработок

Н. В. Черданцев, С. В. Черданцев
Кузбасский государственный технический университет, 650026 Кемерово
Ключевые слова: напряженное состояние, горные выработки, сопряжение, поверхности ослабления, прочность горных пород, зоны нарушения сплошности
Страницы: 137-139

Аннотация >>
Методом граничных интегральных уравнений решена задача о напряженном состоянии вокруг сопряжения двух выработок. С помощью критерия прочности Мора получены области разрушения горных пород.


18.
Осреднение слоистой упругой среды с малой динамической диссипацией на межслойной границе

Ю. А. Боган
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: теория упругости, продольный сдвиг, осреднение
Страницы: 140-146

Аннотация >>
Построены осредненные соотношения для слоистой среды при наличии динамической диссипации на межслойной границе для динамических задач продольного сдвига и двумерной теории упругости. Показано, что при малой диссипации осредненная краевая задача сингулярно возмущена. Исследован качественный характер вырождения краевой задачи.


19.
Анализ особенностей измерения динамических характеристик мягких грунтов методом Кольского

А. М. Брагов, В. Л. Котов, А. К. Ломунов, И. В. Сергеичев
Научно–исследовательский институт механики
Нижегородского государственного университета, 603950 Нижний Новгород
Ключевые слова: метод Кольского, грунты, динамические нагрузки, волновые процессы
Страницы: 147-153

Аннотация >>
Проведен анализ модифицированного метода Кольского для динамических испытаний мягких грунтов в упругой обойме. Показана однородность осевых и радиальных напряжений в образце, определена рациональная геометрия обоймы, отмечено влияние сил трения на получаемую динамическую диаграмму деформирования, для его уменьшения предложено использовать смазку внутренней поверхности обоймы.


20.
Трещина нормального разрыва в однонаправленном композите

А. М. Михайлов
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
Ключевые слова: композит, разрыв волокон, трещина, концентрация напряжений
Страницы: 154-159

Аннотация >>
Решается плоская статическая упругая задача о концентрации напряжений в однонаправленном дискретном неограниченном композите, ослабленном разрывами волокон на линии, перпендикулярной направлению армирования (аналог задачи Гриффитса в теории упругости). К берегам трещины симметрично приложено нормальное напряжение, на бесконечности — постоянное напряжение. Задача сводится к построению полинома, значения которого в точках разрыва волокон известны. Получено распределение напряжений на линии разрывов в виде дробно‐рациональной функции номера волокна.


21.
Смешанные постановки задач изгиба однородных упругих пластин и балок

А. Д. Матвеев
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск
Ключевые слова: однородные пластины и балки, трехмерная задача упругости, теории Кирхгофа и Рейсснера
Страницы: 160-167

Аннотация >>
Предлагаются смешанные постановки задач изгиба однородных пластин (балок), суть которых состоит в том, что для описания деформирования пластины (балки) в окрестности границы, по которой она закреплена, используются уравнения трехмерной задачи упругоcти, а в остальной области — уравнения задачи изгиба пластины (балки). На общей границе этих областей решения данных двух задач склеиваются. В смешанной постановке описывается трехмерное напряженное состояние в окрестности границ закрепления пластин (балок), что дает возможность учитывать сложный характер их крепления. При этом реализация метода конечных элементов для смешанных постановок задач изгиба пластин (балок) эффективнее, чем для известных трехмерных постановок.


22.
Расчетно‐экспериментальный метод определения параметров разрушения конструкций с трещинами

В. Н. Максименко, А. В. Тягний
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
Ключевые слова: анизотропная пластина, трещина, скачок смещений, коэффициент интенсивности напряжений
Страницы: 168-175

Аннотация >>
Предлагаются расчетно‐экспериментальные методы оценки коэффициентов интенсивности напряжений первого и второго рода, определения напряжений, действовавших на месте трещины до ее появления, и положений вершин трещины. Исходными данными служат экспериментально определенные скачки (разрывы) смещений в нескольких точках на берегах трещины. Методы основаны на интегральных представлениях решения задачи упругого равновесия анизотропных пластин с криволинейным разрезом. Приведены численные примеры, подтверждающие эффективность методов.


23.
Ремонт пластины с круговым вырезом посредством заплатки

В. В. Сильвестров, А. Ю. Землянова
Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова, 428015 Чебоксары
Ключевые слова: пластина с вырезом, комплексные потенциалы Мусхелишвили, напряжения
Страницы: 176-183

Аннотация >>
Изучено напряженное состояние тонкой упругой бесконечной пластины с круговым вырезом, на который наложена круглая заплатка большего радиуса. Центры выреза и заплатки совпадают. Заплатка присоединена к пластине вдоль всей своей границы. На бесконечности пластины и на границе выреза действуют заданные напряжения. Методом степенных рядов найдены комплексные потенциалы Мусхелишвили, исследовано поведение напряжений на линии соединения заплатки с пластиной и на границе выреза.