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

2006 год, номер 4

1.
Движение грунта в волне Рэлея, возникающей при подземном взрыве

В. А. Симоненко, Н. И. Шишкин, Г. А. Шишкина
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики,
456770 Снежинск; simonenko@vniitf.ru
Ключевые слова: подземный взрыв, волна Рэлея, смещение, напряжения, поток энергии
Страницы: 3-14

Аннотация >>
Получены аналитические представления для полей смещений и напряжений в поверхностной волне Рэлея (R-волне), возникающей в упругом полупространстве от внутреннего источника, который формирует такую же сейсмическую P-волну, что и подземный взрыв. Рассчитаны осциллограммы и траектории частиц, а также напряжения внутри полупространства и на его поверхности. Получены соотношения для потока энергии в R-волне. Для каменной соли оценена доля энергии взрыва, переходящей в R-волну. Установлено, что эта доля может достигать значений порядка 1 % полной энергии взрыва, если взрыв происходит на камуфлетной глубине. При увеличении глубины заложения заряда энергия R-волны уменьшается приблизительно обратно пропорционально глубине.


2.
Бегущая волна при учете равновесного излучения

C. П. Баутин, А. П. Садов
Уральский государственный университет путей сообщения,
620034 Екатеринбург; sbautin@math.usart.ru, alsadov@yandex.ru
Ключевые слова: лучистая теплопроводность, невязкий газ, бегущая волна, изотермический скачок
Страницы: 15-25

Аннотация >>
В рамках одной термодинамической модели в зависимости от скорости распространения фронта бегущей волны по нехолодному газу выделены три режима. В случае, когда указанная скорость невелика, переход от постоянных значений параметров газа по разные стороны от фронта бегущей волны осуществляется непрерывно. При увеличении скорости движения бегущей волны возникает изотермический скачок: плотность и скорость газа претерпевают сильный разрыв, а температура меняется непрерывно. При дальнейшем увеличении скорости бегущей волны изотермический скачок исчезает и течение газа вновь становится непрерывным.


3.
Докритические и сверхкритические сдвиговые течения над неровным дном

В. М. Тешуков, А. Будлал*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Лаборатория механики Университета естественных наук и технологий г. Лилля,
59655 Вильнев д'Аск, Франция; teshukov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: длинноволновое приближение, сдвиговое течение, свободная граница, докритические и сверхкритические режимы, рециркуляционная зона
Страницы: 26-38

Аннотация >>
Вводятся понятия докритических и сверхкритических течений для модели длинноволнового приближения, описывающей стационарные вихревые движения идеальной несжимаемой жидкости со свободной границей. Анализируются сдвиговые течения слоя жидкости над неровным дном. Построены точные решения, описывающие различные режимы течения, изучены свойства течений в зависимости от режима течения. Рассмотрены течения с возвратными линиями тока.


4.
Особые и экстремальные тройные конфигурации скачков уплотнения

В. Н. Усков, М. В. Чернышов
Балтийский государственный технический университет “Военмех”,
190005 Санкт-Петербург; uskov@peterlink.ru
Ключевые слова: тройная конфигурация, скачок уплотнения, особые интенсивности, экстремальные соотношения параметров
Страницы: 39-53

Аннотация >>
Рассматриваются тройные конфигурации скачков уплотнения в стационарных сверхзвуковых потоках невязкого совершенного газа. Определены тройные конфигурации с особыми интенсивностями скачков и экстремальными соотношениями различных параметров течения в потоках за ними.


5.
Поступательная неравновесность газа при истечении в вакуум в канале постоянного сечения

С. В. Куликов
Институт проблем химической физики РАН, 142432 Черноголовка;
kuls@icp.ac.ru
Ключевые слова: газ, вакуум, статистическое моделирование
Страницы: 54-59

Аннотация >>
Методом Монте-Карло нестационарного статистического моделирования выполнены расчеты истечения однокомпонентного газа в вакуум в канале постоянного сечения. Показано, что продольная, поперечная и полная кинетические температуры существенно различаются в головной части потока, что является следствием возникшей поступательной неравновесности. Течение практически автомодельно во всей области расширения потока (за исключением распределений поперечной и полной кинетических температур в головной части газового потока), что позволяет предсказать параметры течения при временах бoльших, чем те, при которых было проведено моделирование.


6.
Применение отсоса потока для управления сходом крупномасштабных вихрей при отрыве пограничного слоя

А. В. Довгаль, А. М. Сорокин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; dovgal@itam.nsc.ru, am_sorokin@ngs.ru
Ключевые слова: отрыв пограничного слоя, сход вихрей, отсос, управление отрывом
Страницы: 60-65

Аннотация >>
В аэродинамической трубе исследовано влияние отсоса пристенного течения на отрыв ламинарного пограничного слоя за двумерным прямоугольным уступом обтекаемой поверхности. Измерения выполнены термоанемометрическим методом при низких дозвуковых скоростях потока. Показано, что данный способ управления течением позволяет подавить образование крупномасштабных вихрей, определяемое глобальными свойствами устойчивости отрывной зоны.


7.
К вопросу об устойчивости вязкоупругой пластины в потоке жидкости

И. В. Денисова, Д. А. Индейцев, А. В. Клименко
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург;
ira@wave.ipme.ru, ind@director.ipme.ru, andy@snark.ipme.ru
Ключевые слова: вязкоупругая пластина, вязкая жидкость, экспоненциальный профиль, устойчивость волн
Страницы: 66-74

Аннотация >>
Изучается устойчивость бесконечной вязкоупругой пластины, покоящейся на упругом основании, под потоком вязкой несжимаемой жидкости. Система Навье—Стокса линеаризуется на векторе скорости с экспоненциальным профилем. С помощью преобразования Фурье—Лапласа задача сводится к системе обыкновенных дифференциальных уравнений, решение которой найдено в виде сходящихся рядов. Корни дисперсионного соотношения, характеризующие устойчивость системы, находятся численно. Исследуется влияние параметров вязкости жидкости и пластины на устойчивость волн, распространяющихся в направлении потока и навстречу ему. Проводится сравнение полученных результатов с исследованиями по устойчивости вязкоупругой пластины в потоке идеальной жидкости.


8.
Кинетическое уравнение для одномерного движения шаров

Р. М. Гарипов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
garipov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: эргодичность, необратимость, s-частичная проекция, кинетическое уравнение, s-мультипликативное распределение, кристаллографическая группа, гидродинамика
Страницы: 75-87

Аннотация >>
Рассматривается динамическая система одинаковых шаров в сосуде как модель газа. Шары и стенки сосуда предполагаются абсолютно жесткими и упругими. Для трехмерного движения выводится цепочка уравнений Боголюбова в форме, которая ранее не встречалась в литературе. Показано, что причиной необратимости кинетического уравнения Больцмана является приближенное описание динамической системы. Для одномерного движения шаров вдоль отрезка прямой между стенками цепочка Боголюбова замыкается в классе мультипликативных распределений путем предельного перехода, когда число шаров стремится к бесконечности, а сумма их диаметров остается постоянной. Полученное кинетическое уравнение сильно отличается по структуре от уравнения Больцмана. Например, оно обратимо. Из него выводятся уравнения многоскоростной “гидродинамики”. Устанавливается существование решения в целом по времени. Показано, что в классе произвольных распределений не существует замкнутого кинетического уравнения на 1-частичную проекцию.


9.
Влияние нормальных вибраций плоского горизонтального нагревателя на второй кризис кипения

В. В. Коновалов, Т. П. Любимова, Д. В. Любимов*
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
*Пермский государственный университет, 614990 Пермь;
>konov2@psu.ru, lubimova@psu.ru, lyubimov@psu.ru
Ключевые слова: второй кризис кипения, вибрации, управление процессом кипения
Страницы: 88-97

Аннотация >>
В рамках гидродинамической теории кризисов кипения изучено влияние нормальных вибраций плоского горизонтального нагревателя на второй кризис кипения. Критический тепловой поток оценивается по характеристикам роста наиболее опасных возмущений, разрушающих межфазную поверхность жидкость — пар. Установлено, что по мере роста интенсивности вибраций разрушение межфазной поверхности может происходить либо вследствие неустойчивости Рэлея—Тейлора, либо за счет параметрически возбуждаемых возмущений с длинами волн, соответствующими резонансным зонам. Показано, что в области параметров, где наиболее опасна параметрическая неустойчивость в первой резонансной зоне, можно добиться значительного уменьшения критического теплового потока по сравнению со значением, соответствующим случаю, когда вибрации отсутствуют. При дальнейшем росте интенсивности вибраций критический тепловой поток в целом увеличивается. Немонотонный характер зависимости критического теплового потока от интенсивности вибраций позоляет эффективно управлять им, увеличивая или уменьшая его значение по сравнению со значением, соответствующим случаю отсутствия вибраций.


10.
Термодинамическое описание поведения сплавов с памятью формы с помощью аддитивного потенциала Гиббса

А. А. Мовчан, Ньюнт Со*
Институт прикладной механики РАН, 119991 Москва
*Московский государственный авиационный институт, 125993 Москва;
movchan47@mail.ru
Ключевые слова: сплав с памятью формы, аддитивный потенциал Гиббса, диссипативное неравенство
Страницы: 98-103

Аннотация >>
Установлены условия выполнения диссипативного неравенства в случае, если потенциал Гиббса сплава с памятью формы (СПФ) считается аддитивным. Получена зависимость эффективной теплоемкости СПФ от температуры, напряжений и их скорости при прямых и обратных термоупругих мартенситных превращениях. Решена связная одномерная задача о прямом и обратном превращении в стержне из СПФ.


11.
Развитие и релаксация внутренних напряжений в зернистых композитах с эпоксидной матрицей

А. С. Ажеганов, В. П. Бегишев, Д. А. Горинов, С. Н. Лысенко*, И. Н. Шардаков**
Пермский государственный университет, 614990 Пермь
*Институт технической химии УрО РАН, 614990 Пермь
**Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь;
azheganov@psu.ru, nsi@psu.ru, gorin@psu.ru, shardakov@icmm.ru
Ключевые слова: релаксация, зернистые композиты, метод ядерного квадрупольного резонанса
Страницы: 104-114

Аннотация >>
Проведены экспериментальные исследования процессов развития и релаксации напряжений в системе эпоксидная матрица—наполнитель в условиях изотропных термического и барического воздействий. C помощью эмпирической модели релаксационных процессов в матрице композиционного материала проанализированы данные о ядерном квадрупольном резонансе кристаллов наполнителя. Установлена зависимость эффективного времени релаксации напряжений от температуры, внешнего давления, величины и вида деформаций полимерной матрицы.


12.
Эффекты рассеяния упругих гармонических волн в дальнюю зону пространственной трещиной

В. В. Михаськив, Н. Д. Грилицкий*, И. О. Бутрак
Институт прикладных проблем механики и математики им. Я. С. Подстригача
НАН Украины, 79060 Львов, Украина
*Львовский факультет Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта,
79052 Львов, Украина; tex@iapmm.lviv.ua
Ключевые слова: упругое тело, пространственная трещина, гармоническая волна, рассеянное поле, диаграмма направленности, метод граничных интегральных уравнений
Страницы: 115-123

Аннотация >>
Методом граничных интегральных уравнений исследовано трехмерное волновое поле, образующееся вследствие дифракции низкочастотных волн на искривленной трещине в бесконечном упругом теле на большом расстоянии от дефекта. Для различных направлений падения плоских продольных волн на пологую сфероидальную трещину получены диаграммы направленности рассеянного поля в зависимости от эксцентриситета поверхности трещины и волнового числа.


13.
Об аффинных преобразованиях уравнений линейной теории упругости

Н. И. Остросаблин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск; abd@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: аффинные преобразования, анизотропия, модули упругости, конгруэнтность, инвариантность уравнений
Страницы: 124-134

Аннотация >>
Приведены общие формулы аффинных преобразований, сохраняющих инвариантными статические уравнения линейной теории упругости в случае произвольных анизотропных материалов. Инвариантность уравнений при аффинных преобразованиях позволяет моделировать один анизотропный материал другим материалом. Все анизотропные материалы разбиваются на классы взаимно конгруэнтных материалов. Получены условия конгруэнтности ортотропных материалов и изотропных, ортотропных и трансверсально-изотропных материалов.


14.
Численное исследование свободных колебаний балки с осцилляторами

С. Д. Алгазин
Институт проблем механики РАН, 119526 Москва; algazinsd@mail.ru
Ключевые слова: свободные колебания, балка переменных сечения и массы, осцилляторы
Страницы: 135-144

Аннотация >>
Рассматривается задача о свободных колебаниях балки со свободными концами переменных сечения и массы, к которой на штангах подвешены сосредоточенные массы (осцилляторы). Показано, что в этой колебательной системе возможны параметрические резонансы. Приведены примеры численных расчетов, которые подтверждают эффективность разработанной методики расчета.


15.
Теоретическая модель акустической эмиссии при механическом нагружении горных пород в области максимального уплотнения

А. С. Вознесенский, К. Б. Устинов*, В. Л. Шкуратник
Московский государственный горный университет, 119991 Москва
*Институт проблем механики РАН, 119526 Москва; ftkp@mail.ru, ustinov@ipmnet.ru
Ключевые слова: активность акустической эмиссии, теоретическая модель, разрушение горных пород, ступенчатое нагружение, линейно возрастающее нагружение
Страницы: 145-152

Аннотация >>
Обосновывается теоретическая модель изменения активности акустической эмиссии в геоматериале при его механическом непрерывном и ступенчатом нагружении. На основе указанной модели анализируются экспериментально установленные закономерности эмиссии в области максимального уплотнения образцов горных пород при различной скорости их механического нагружения.


16.
Обратная двоякопериодическая задача теории изгиба пластины с упругими включениями

Ф. А. Бахышов, В. М. Мирсалимов
Азербайджанский технический университет, AZ1129 Баку, Азербайджан;
irakon63@hotmail.com
Ключевые слова: инородные включения, перфорированная пластина, натяг посадки, изгиб, оптимальное проектирование
Страницы: 153-161

Аннотация >>
На основе принципа равнопрочности решена задача по определению оптимального натяга для посадки упругих включений в отверстия изотропной упругой пластины, ослабленной двоякопериодической системой круглых отверстий. Построена замкнутая система алгебраических уравнений, позволяющая получить решение этой задачи. Найденный натяг обеспечивает повышение несущей способности составной изгибаемой пластины.


17.
Использование тонких полипараксилиленовых пленок при исследовании пластической деформации монокристаллов висмута

О. М. Остриков
Гомельский государственный технический университет им. П. О. Сухого,
246746 Гомель, Беларусь; ostrikov@gstu.gomel.by
Ключевые слова: монокристаллы висмута, двойникование, полипараксилиленовая пленка
Страницы: 162-166

Аннотация >>
Изучено влияние тонких полипараксилиленовых пленок на механическое двойникование монокристаллов висмута при локальном деформировании их поверхности (111). Установлено, что пленка способствует увеличению числа двойников, возникающих вблизи концентратора напряжений. Предложены возможные механизмы увеличения подвижности двойникующих дислокаций в деформируемом кристалле с нанесенной на его поверхность полипараксилиленовой пленкой. Обнаружено выкрашивание висмута в деформированных индентором областях.


18.
Теория кручения призматических тел с моментными напряжениями при больших деформациях

А. А. Зеленина
Научно-исследовательский институт механики и прикладной математики им. И. И. Воровича
Ростовского государственного университета, 344090 Ростов-на-Дону;
zelenina@math.rsu.ru
Ключевые слова: большие деформации, моментные напряжения, нелинейная задача Сен-Венана
Страницы: 167-175

Аннотация >>
В рамках трехмерной нелинейной теории упругости материалов с моментными напряжениями рассматривается задача о кручении и растяжении-сжатии призматического бруса, боковая поверхность которого свободна от нагрузки. Найдена подстановка, позволяющая отделить одну переменную в нелинейных уравнениях равновесия континуума Коссера и краевых условиях на боковой поверхности. С использованием указанной подстановки исходная пространственная задача о равновесии микрополярного тела сводится к двумерной нелинейной краевой задаче для плоской области в форме поперечного сечения призматического стержня. Приведены вариационные формулировки двумерной задачи на сечении, различающиеся набором варьируемых функций и ограничениями на их краевые значения.


19.
Особенности лазерной резки листовой стали и мониторинг качества образцов после лазерного воздействия

В. И. Данилов*, Л. Б. Зуев*, Н. И. Кузнецова*, А. Н. Малов, А. М. Оришич, В. М. Фомин, В. Б. Шулятьев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
*Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск;
malex@itam.nsc.ru, dvi@ispms.tsc.ru
Ключевые слова: технологические газовые лазеры, самофильтрующие резонаторы, газолазерная резка листового металла, технологические параметры, структура и свойства заготовок
Страницы: 176-184

Аннотация >>
Представлено описание автоматизированного лазерного комплекса с квантовым генератором мощностью 8 кВт, качество пучка которого не хуже, чем у одномодового лазера. Показана возможность использования такого комплекса в заготовительном производстве для резки листовых углеродистых и нержавеющих сталей. Контроль качества материала заготовок показал, что его свойства соответствуют стандартам.