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

Rambler's Top100

Rambler's Top100

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

2005 год, номер 4

1.
Проективная подмодель вихря Овсянникова

А. С. Павленко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск, andrey@hydro.nsc.ru
Страницы: 3-16

Аннотация >>
Исследована подмодель вихря Овсянникова с проективной симметрией. Интегрирование факторсистемы подмодели сводится к решению дифференциального уравнения первого порядка, не разрешенного относительно производной. Изучены свойства решений этого уравнения. Показано, что подмодель описывает движение газа с нестационарными источником и стоком. Рассмотрена задача о движении объема газа между поршнями сферической формы, найдено ее решение с инвариантной ударной волной.


2.
Эволюция малого искажения сферической формы газового пузырька при его сильном расширении-сжатии

А. А. Аганин, Т. С. Гусева
Институт механики и машиностроения Казанского научного центра РАН, 420111 Казань
aganin@kfti.knc.ru, guseva@kfti.knc.ru
Страницы: 17-28

Аннотация >>
На основе численных экспериментов проведен анализ эволюции малого искажения сферической формы газового пузырька, совершающего сильное радиальное расширение-сжатие в результате однократного колебания давления окружающей жидкости по гармоническому закону. Искажения сферической формы пузырька полагаются осесимметричными в виде отдельных сферических поверхностных гармоник с номерами 2–5. Учитываются колебания формы пузырька до начала расширения. В общем случае величина искажения в ходе расширения-сжатия пузырька зависит от фазы колебаний его формы в момент начала расширения (начальной фазы). Основное внимание уделяется изучению зависимости максимальных по начальной фазе искажений в некоторые характерные моменты расширения-сжатия пузырька от амплитуды внешнего возбуждения, вязкости жидкости, вида искажения (номера гармоники). Параметры задачи принимаются типичными для режима устойчивой периодической сонолюминесценции отдельного воздушного пузырька в воде при комнатной температуре. Исключение составляет лишь амплитуда колебаний давления жидкости, варьируемая до значений, в 5 раз превышающих статическое давление. Столь большие амплитуды возбуждения находятся за порогом устойчивости периодических колебаний сферического пузырька. Их рассмотрение представляет интерес с точки зрения повышения степени сжатия газа в пузырьке — повышения уровней максимальных температур и плотностей, достигаемых в конечной стадии сжатия.


3.
Импульсное растяжение этилового спирта при ударно-волновом воздействии

А. В. Уткин, В. А. Сосиков
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка
utkin@icp.ac.ru, vaso@yandex.ru
Страницы: 29-38

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментов по исследованию прочности этилового спирта в условиях импульсного растяжения, реализующегося при взаимодействии треугольного импульса сжатия со свободной поверхностью. Эксперименты проведены в диапазоне скоростей деформирования 4· 104 &0247; 4 · 105 с-1. Установлено, что процесс разрушения спирта является двухстадийным. На первой стадии при отрицательном давлении около 14 МПа начинается образование пор, которое происходит с относительно медленной скоростью и проявляется в виде излома на профиле скорости свободной поверхности. На второй стадии скорость роста пористости возрастает, что приводит к формированию откольного импульса. Обсуждается возможность применения модели гомогенного зародышеобразования для интерпретации полученных данных.


4.
Взаимодействие внутреннего гравитационного течения с препятствием на дне канала

Е. В. Ерманюк, Н. В. Гаврилов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибир
ermanyuk@hydro.nsc.ru
Страницы: 39-46

Аннотация >>
Экспериментально исследована задача о гидродинамических нагрузках, возникающих при взаимодействии гравитационного течения с препятствием на дне канала. Проведена визуализация структуры гравитационного течения на стадии формирования и на стадии взаимодействия с преградой. Изучена зависимость скорости распространения фронта гравитационного течения от безразмерной глубины течения и числа Архимеда. В области автомодельности по числу Архимеда исследовано поведение коэффициентов гидродинамической нагрузки в зависимости от безразмерной глубины гравитационного течения.


5.
Управление развитием стационарных продольных структур в пограничном слое на плоской пластине с помощью риблет

Д. С. Лохов, А. В. Бойко, Д. С. Сбоев
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
denis.lokhov@gmail.com, sboev@itam.nsc.ru
Страницы: 47-54

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментов по управлению продольными структурами в пограничном слое на плоской пластине. Продольные структуры возбуждались контролируемым вихревым возмущением внешнего потока посредством механизма распределенной восприимчивости. Показано, что риблеты снижают интенсивность как стационарных, так и бегущих возмущений. Наиболее благоприятными для применения риблет являются линейный и слабонелинейный этапы развития возмущений в пограничном слое.


6.
Нестационарное движение капли максвелловской жидкости в среде Максвелла под действием монотонных и периодических сил

С. В. Осипов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
osipov@gorodok.net
Страницы: 55-65

Аннотация >>
Рассматривается нестационарное движение капли максвелловской жидкости, возникающее в среде Максвелла из состояния покоя в результате действия монотонных и периодических сил. На начальном отрезке времени, меньшем времени релаксации, на каплю со стороны жидкости действуют силы упругости; более того, капля сама является вязкоупругим материалом. Найдено решение задачи в первом приближении. Проведен анализ зависимости амплитуды скорости капли и сдвига фазы колебаний от времени релаксации внешней и внутренней сред, а также от частоты колебаний вынуждающей силы. Осуществлен предельный переход по плотности и вязкости внутренней среды.


7.
Квазистационарная седиментация с адсорбцией

В. В. Шелухин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
shelukhin@hydro.nsc.ru
Страницы: 66-77

Аннотация >>
Предложены модели осаждения взвешенных в растворе частиц с учетом массообмена между жидкой фракцией раствора и частицами. В рамках кинематической модели, в которой число Фруда является малым параметром, исследованы структура и скорость волны концентрации, описывающей расширение кверху зоны высокой концентрации твердой фазы. Установлено, что скорость волны концентрации становится меньше, если параметр сорбции положить равным нулю, т. е. пренебречь сорбционными свойствами взвешенных частиц.


8.
Определяющие соотношения для вязкоупругого тела в условиях кристаллизации

Т. Г. Завьялова, Н. А. Труфанов
Пермский государственный технический университет, 614600 Пермь
vmm@cpl.pstu.ac.ru
Страницы: 78-87

Аннотация >>
Рассматривается проблема описания термомеханического поведения вязкоупругих полимерных материалов в условиях их охлаждения после изготовления, сопровождающегося кристаллизацией. Предлагается вариант построения феноменологических определяющих соотношений, непрерывным образом отражающих связь тензоров напряжений и деформаций в широком диапазоне изменения температур. Соотношения основаны на представлении среды в виде композиции расплавленного и полностью закристаллизованного материала с учетом истории непрерывного зарождения и деформирования новой фазы в интервале температур фазовых превращений. Для определения материальных функций и констант предполагается проведение экспериментов на образцах при температурах, соответствующих отдельным фазовым состояниям. Приводятся результаты экспериментов и численного анализа полей перемещений, возникающих при отверждении круглой полиэтиленовой пластины.


9.
Взаимодействие одномерного континуума с движущимся по нему инерционным объектом

А. Д. Сергеев
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
sergeyev@cards.lanck.net
Страницы: 88-97

Аннотация >>
Изучаются свободные поперечные колебания в системе, состоящей из бесконечного моментного континуума типа лежащей на винклеровском основании балки Бернулли — Эйлера и движущегося вдоль нее с постоянной скоростью твердого тела, имеющего точечный контакт с направляющей. Диапазон рассматриваемых скоростей перемещения сосредоточенного инерционного объекта вдоль континуума ограничен требованием того, чтобы энергия упругой деформации бесконечного континуума, отвечающая совместным свободным колебаниям неограниченной системы, оставалась бы конечной. Построено аналитическое решение соответствующей спектральной задачи в системе со смешанным спектром. Проанализированы предельные ситуации, когда движущийся вдоль балки инерционный твердотельный объект тем или иным путем лишен одной из своих “осцилляционных” степеней свободы. В частности, рассмотрен инерционный объект, не имеющий массы, но обладающий ненулевым тензором инерции. Приведены зависимости всех характеристик дискретного спектра колебаний и формы этих колебаний от величины скорости перемещения объекта вдоль моментной упругоинерционной направляющей.


10.
Моделирование нелинейного антиплоского деформирования цилиндрического тела

В. Д. Бондарь
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
bond@hydro.nsc.ru
Страницы: 98-108

Аннотация >>
Исследовано антиплоское деформирование цилиндрического упругого тела c учетом геометрической и физической нелинейности и действия потенциальных сил. Решается нелинейная краевая задача для двух независимых деформаций. Для квадратичного упругого потенциала Ривлина — Сондерса, моделирующего конечные упругие деформации, найдены аналитическое решение и соответствующая ему нагрузка. Решена задача при задании смещений на границе. Рассмотрен случай слабой физической нелинейности.


11.
Волны в слое, возбуждаемые периодической тангенциальной нагрузкой

В. И. Ерофеев, Н. В. Клюева, И. Н. Солдатов
Нижегородский филиал Института машиноведения РАН, 603024 Нижний Новгород
igor@sinn.ru
Страницы: 109-115

Аннотация >>
Исследуется структура волнового поля в дальней зоне в упругом слое, лежащем на жестком основании. Волновое поле возбуждается тангенциальной периодической силой, приложенной к поверхности слоя. Определены амплитудно-частотные характеристики колебаний поверхности слоя для распространяющихся мод. Рассмотрено распределение энергии между различными модами.


12.
Построение и анализ аналитического решения для поверхностной волны Рэлея в рамках континуума Коссера

М. А. Кулеш, В. П. Матвеенко, И. Н. Шардаков
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
shardakov@icmm.ru
Страницы: 116-124

Аннотация >>
В рамках несимметричной теории упругости (среда Коссера) рассмотрена задача о распространении поверхностной акустической волны Рэлея в бесконечном полупространстве. Предполагается, что деформация материала описывается не только вектором перемещения, но и независимым вектором поворота. Получено общее аналитическое решение задачи в перемещениях. Проведен сравнительный анализ полученного решения с соответствующим решением для классической упругой среды. Введены макропараметры, характеризующие отличие напряженно-деформированного состояния от предсказываемого классической теорией упругости.


13.
Обобщение уравнений Власова для цилиндрической оболочки на случай трансверсально-изотропного материала

А. Б. Нерубайло, Б. В. Нерубайло
Московский государственный авиационный институт (Технический университет),
125871 Москва; prof_nebo@mail.ru
Страницы: 125-132

Аннотация >>
Получены дифференциальные уравнения общей теории трансверсально-изотропных цилиндрических оболочек, являющиеся в определенном смысле обобщением уравнений Власова и Амбарцумяна. Это позволило на основе критерия Новожилова — сравнения изменяемости напряженного состояния в главных ортогональных направлениях — произвести расчленение исходных уравнений по Гольденвейзеру на приближенные уравнения типа полубезмоментной теории, теории краевого эффекта и изгибного состояния, являющиеся также обобщением уравнений, описывающих элементарные напряженные состояния изотропной оболочки. Найдены численные значения критериев сращивания приближенных уравнений, описывающих элементарные напряженные состояния при асимптотическом синтезе полного напряженного состояния. Приведены примеры расчета и экспериментальные данные для оболочки с учетом и без учета деформации поперечного сдвига.


14.
Асимптотика дальнего поля напряжений в задаче о росте трещины в условиях ползучести в среде с поврежденностью

Л. В. Степанова, М. Е. Федина
Самарский государственный университет, 443011 Самара
lst@ssu.samara.ru
Страницы: 133-145

Аннотация >>
Приведено асимптотическое исследование полей напряжений, скоростей деформаций ползучести и сплошности у вершины растущей в условиях ползучести трещины с учетом процесса накопления рассеянных повреждений. Установлено, что к вершине трещины и к ее берегам примыкает область полностью поврежденного материала, конфигурация которой найдена и исследована. Показано, что решение Хатчинсона — Райса — Розенгрена не может быть принято в качестве граничного условия в бесконечно удаленной точке, и получена новая асимптотика дальнего поля напряжений, управляющая геометрией области полностью поврежденного материала.


15.
Ползучесть и релаксация напряжений в пластине, нагружаемой по контуру круглого отверстия

В. М. Чуйко, В. М. Ярушина
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток;
vyarush@iacp.dvo.ru
Страницы: 146-153

Аннотация >>
В рамках модели неустановившейся ползучести, построенной с использованием неклассических представлений для упругих и вязких свойств материалов, получены аналитические решения краевых задач ползучести и релаксации напряжений в пластине, внешнее воздействие на которую осуществляется по контуру круглого отверстия. При этом заданными считаются одна из составляющих граничного усилия и одна из компонент перемещения.


16.
Определение деформационных характеристик материалов с дефектами

А. И. Козинкина
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, 101990 Москва
akozinkina@mail.ru
Страницы: 154-160

Аннотация >>
На основе плоской модели пластического тела определены компоненты матрицы жесткостей с учетом образования и развития анизотропной поврежденности на примере одноосного растяжения стали Ст. 3. Для характеристики дефектообразования вводится векторная мера поврежденности, используются данные микроструктурного анализа и устанавливается точка деструкции. Полученные оценки упругих модулей и экспериментальные данные свидетельствуют о качественном соответствии представленной модели реальным процессам деформирования и разрушения и могут быть использованы для определения ресурса материалов.


17.
Термоупругий контакт бандажа и цилиндра при нестационарном фрикционном тепловыделении

П. П. Краснюк
Львовский государственный финансово-экономический институт, 79000 Львов
askp138@zhovkva.lviv.ua
Страницы: 161-178

Аннотация >>
Выполнена математическая постановка и построено решение квазистатической термоупругой задачи контактного взаимодействия


18.
Жесткопластическая модель образования стружки скалывания при резании металлов

А. М. Коврижных
Новосибирский военный институт Министерства обороны
Страницы: 179-186

Аннотация >>
Предлагается жесткопластическая модель образования стружки скалывания, основанная на критерии текучести Кулона — Мора и позволяющая определять размеры скалываемых элементов при ортогональном резании пластичных и хрупких металлов.