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 6

1.
Об источнике газа в поле постоянной силы

Д. В. Паршин, А. П. Чупахин*
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск.
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск; danilo-skiman@gorodok.net
Ключевые слова: частично инвариантное решение, дискриминантная кривая, пространство струй, неправильная особая точка, проективная замена, звуковая линия, стационарная ударная волна
Страницы: 3-16

Аннотация >>
Исследуется небарохронная регулярная частично инвариантная подмодель уравнений газовой динамики. Подмодель сводится к неявному обыкновенному дифференциальному уравнению первого порядка для вспомогательной функции X = X(x). Физические величины (скорость, плотность, давление) выражаются через функцию X. Исследованы свойства и в терминах движения газа дана физическая интерпретация решений уравнения. Доказано существование решения с ударной волной. Изучены свойства ударной адиабаты. Показано, что полученные результаты существенно отличаются от результатов для случая, когда постоянная сила отсутствует, и являются новыми.


2.
Численное моделирование обтекания ступеньки потоком идеальной несжимаемой жидкости

М. Г. Хажоян, Г. С. Хакимзянов
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск;
pmargo@ngs.ru, khak@ict.nsc.ru
Ключевые слова: идеальная жидкость, свободная граница, ступенька на дне, адаптивные сетки, профили волн
Страницы: 17-22

Аннотация >>
Приводятся результаты расчетов обтекания потоком жидкости ступеньки, расположенной на дне канала. Численное моделирование выполнено в рамках модели потенциальных течений идеальной несжимаемой жидкости со свободной границей с использованием конечно-разностного метода на динамически адаптивных сетках. Исследовано поведение свободной поверхности в окрестности ступеньки в зависимости от скорости набегающего потока. Проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными.


3.
О регулярных частично инвариантных решениях ранга1 дефекта 1 уравнений плоских движений вязкого теплопроводного газа

В. В. Бублик
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, 630090 Новосибирск
bublik@itam.nsc.ru
Ключевые слова: динамика вязкого теплопроводного газа, частично инвариантные решения
Страницы: 23-33

Аннотация >>
Рассматривается система уравнений Навье—Стокса двумерных движений вязкого теплопроводного совершенного газа с политропным уравнением состояния. Изучаются регулярные частично инвариантные решения ранга 1 дефекта 1. Доказано достаточное условие их редуцируемости к инвариантным решениям ранга 1. Исследованы все решения указанного класса с линейной зависимостью компонент вектора скорости от пространственных координат. Получены новые примеры решений, не редуцируемых к инвариантным.


4.
О взаимодействии сдвиговых потоков идеальной несжимаемой жидкости в канале

А. А. Чесноков
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
chesnokov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: сдвиговые потоки, длинные волны, распад произвольного разрыва, гиперболичность
Страницы: 34-47

Аннотация >>
Рассматривается задача о распаде произвольного разрыва для уравнений, описывающих сдвиговые плоскопараллельные движения идеальной жидкости в узком канале. Исследован класс частных решений, соответствующий движениям жидкости с кусочно-постоянной завихренностью. В этом классе установлено существование автомодельных решений, описывающих все возможные нестационарные конфигурации волн, возникающих в результате нелинейного взаимодействия заданных сдвиговых потоков.


5.
Структура сверхзвуковых турбулентных течений в окрестности наклонных уступов

И. А. Бедарев, Н. Н. Федорова
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; bedarev@itam.nsc.ru, nfed@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковые течения, ударные волны, пограничный слой, турбулентность
Страницы: 48-58

Аннотация >>
Методами математического моделирования исследованы сверхзвуковые (Minfin = 2÷5) турбулентные течения в окрестности плоского уступа с наклонной подветренной гранью. Изучена волновая структура течений при изменении угла наклона грани уступа и числа Маха набегающего потока.


6.
Возможность идентификации вязкопластических свойств жидкостей в экспериментах с крутильным вискозиметром

А. Е. Коренченко, О. А. Головня*, В. П. Бескачко*
Институт металлургии УрО РАН, 620219 Екатеринбург.
*Южно-Уральский государственный университет, 454080 Челябинск; korenchenko@physics.susu.ac.ru
Ключевые слова: неньютоновские жидкости, вязкопластические жидкости, крутильный вискозиметр
Страницы: 59-63

Аннотация >>
Представлены результаты численного решения задачи о колебаниях крутильного вискозиметра, заполненного вязкопластической жидкостью. Показано, что вблизи оси вращения возникает застойная зона, положение границы которой в процессе колебаний изменяется. Определено влияние пластических свойств жидкости на частоту и коэффициент затухания колебаний вискозиметра. Предложен способ идентификации вязкопластических свойств по наблюдаемым параметрам колебаний.


7.
Линейный дренаж в инфильтрационной кайме пресных грунтовых вод над солеными

В. Н. Эмих
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
emikh@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: кайма пресных вод, линейные дрены, инфильтрация, параметры отображения, критический режим течения
Страницы: 64-77

Аннотация >>
В рамках краевой задачи о горизонтальном щелевом дренаже в инфильтрационной кайме пресных грунтовых вод над солеными выполнен анализ возможных вариантов течения в прямой зависимости от определяющих физических параметров.


8.
Экспериментальное исследование кипения Не-II на шаре

А. П. Крюков, А. Ф. Медников
Московский энергетический институт (технический университет), 111250 Москва;
KryukovAP@mpei.ru, mednalex78@mail.ru
Ключевые слова: сверхтекучий гелий, межфазная поверхность, пленочное кипение, молекулярно-кинетическая теория
Страницы: 78-84

Аннотация >>
Исследованы режимы кипения сверхтекучего гелия на шарах из конструкционной стали диаметром 4,8 и 6,0 мм, внутри которых размещались нагреватели. Получены экспериментальные данные по эволюции паровых пленок, формирующихся на этих сферических поверхностях.


9.
Динамика роста давления при замерзании замкнутого объема воды с растворенным газом

Ю. А. Сигунов, Ю. А. Самылова
Сургутский государственный педагогический университет, 628417 Сургут;
sigunov_ua@mail.ru
Ключевые слова: замерзание, растворенный газ, диффузия, газовыделение, численное моделирование
Страницы: 85-92

Аннотация >>
Предложена и численно исследована модель замерзания замкнутого объема воды с растворенным в ней газом. Показано, что выделение газа при образовании льда приводит к существенной задержке момента резкого возрастания давления. При этом давление в процессе замерзания зависит не только от объема образовавшегося льда, но и от скорости замерзания, определяемой интенсивностью охлаждения, геометрией и размерами замерзающего объема.


10.
Антиплоская деформация нелинейно-упругого несжимаемого тела

Б. Д. Аннин, В. Д. Бондарь*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск.
*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск; bond@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: напряжения, деформации, перемещение, потенциал, нелинейная задача, преобразование Лежандра, плоскость деформаций
Страницы: 93-101

Аннотация >>
В нелинейной постановке в актуальных переменных исследовано напряженно-деформированное состояние несжимаемого цилиндрического упругого тела при антиплоском деформировании при действии потенциальных сил и поверхностной нагрузки, постоянных вдоль тела. Напряжения выражены через давление и независимые деформации, давление — через силовой и упругий потенциалы, для деформаций (и перемещения) получены нелинейные краевые задачи. Развиты различные методы решения этих задач. Для полученных нелинейных уравнений указан ряд аналитических решений, содержащих свободные параметры, которые могут служить основой при решении частных задач.


11.
Дислокационная структура полос сдвига в монокристаллах

С. П. Киселев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; kiselev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: напряжения, деформация, дислокации, полоса сдвига
Страницы: 102-113

Аннотация >>
Предложена математическая модель развития полосы сдвига в кристаллах, основанная на механизме двойного поперечного скольжения винтовых участков дислокаций. Получены уравнения, с использованием которых исследована устойчивость однородного распределения дислокаций. Найдено решение в виде бегущей волны, описывающей структуру полосы сдвига.


12.
Упругие нанооболочки на основе кремниевых пленок: формирование, свойства и практическое применение

В. Я. Принц, С. В. Голод
Институт физики полупроводников СО РАН, 630090 Новосибирск
prinz@isp.nsc.ru
Ключевые слова: упругие напряжения и деформация, тонкие пленки, кремний, нанотехнология
Страницы: 114-128

Аннотация >>
Представлен краткий обзор и приведены новые оригинальные результаты по контролируемому формированию и свойствам твердотельных монокристаллических микро- и нанооболочек различных форм: трубок и спиралей, вертикально расположенных колец и цилиндров, изогнутых и желобообразных консольных балок. Для формирования оболочек и сложных конструкций заданного размера и формы используется упругая энергия исходных напряженных пленок SiGe/Si нанометровых толщин, а также методы высокоселективного и направленного отсоединения пленок от кремниевых подложек. Экспериментально показано, что диаметры SiGe/Si-нанотрубок в несколько раз меньше значений, предсказываемых континуальной теорией упругости. Обсуждаются свойства оболочек из полупроводниковых и гибридных (металл — полупроводник и металл — диэлектрик — полупроводник) пленок, а также варианты их применения в микро- и наноэлектромеханике.


13.
Эффекты второго порядка и принцип Сен-Венана в задаче кручения нелинейно-упругого стержня

В. В. Калашников, М. И. Карякин
Ростовский государственный университет, 344090 Ростов-на-Дону
kalashnikovv@inbox.ru, karyakin@math.rsu.ru
Ключевые слова: эффект Пойнтинга, полуобратный метод, эффекты второго порядка, принцип Сен-Венана
Страницы: 129-136

Аннотация >>
Проведено сравнение решения задачи о кручении кругового нелинейно-упругого стержня торцевыми моментами методом последовательных приближений при учете эффектов второго порядка с решением той же задачи полуобратным методом. Показано, что предположение о “мертвом” характере нагрузки приводит к нарушению симметричности тензора напряжений Коши в некоторой области. Предложена более точная формулировка принципа Сен-Венана в задаче определения интегральных деформационных характеристик.


14.
Стабилизация трещины в хрупком теле при наличии подкрепляющих элементов

А. Д. Заикин
Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет,
630008 Новосибирск; az@cn.ru
Ключевые слова: трещина, коэффициент интенсивности напряжений, подкрепляющие элементы, стабилизация
Страницы: 137-143

Аннотация >>
Исследовано поведение трещины при наличии подкрепляющих элементов в случае одноосного растяжения. Подкрепляющие элементы (приклепанные ребра жесткости) моделировались сосредоточенными нагрузками. Учитывались лишь четыре ближайших к трещине элемента. Установлено, что применение подкрепляющих элементов позволяет стабилизировать трещину, избежать катастрофического увеличения ее длины. Получены соотношения, связывающие геометрические и силовые характеристики, при которых достигается стабилизация трещины. Дано объяснение механизма стабилизации.


15.
Об ударных осесимметрических движениях несжимаемой упругой среды при ударных воздействиях

Ю. Е. Иванова, В. Е. Рагозина
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток;
iv_ul_ev@mail.ru, ragozina@vlc.ru
Ключевые слова: нелинейная упругость, ударная волна, метод возмущений, эволюционное уравнение
Страницы: 144-151

Аннотация >>
Методом сращиваемых асимптотических разложений получены приближенные решения одномерных краевых задач нелинейной динамической теории упругости об ударном нагружении несжимаемой среды по поверхности цилиндрической полости, вызывающем антиплоское движение среды или ее скручивание. Разложение решения в прифронтовой области основано на решениях эволюционных уравнений, отличных от уравнений для квазипростых волн.


16.
Об изгибе упругих пластин с физически нелинейным включением

И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
itsvel@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: чистый изгиб бесконечной пластины, эллиптическое физически нелинейное включение, однородное поле моментов
Страницы: 152-157

Аннотация >>
Рассматривается бесконечная изотропная упругая пластина с эллиптическим физически нелинейным включением, находящаяся в условиях чистого изгиба под действием равномерно распределенных моментов на бесконечности. Поверхностные нагрузки отсутствуют. В замкнутом виде решена задача об определении напряженно-деформированного состояния пластины. Показано, что при достаточно общих связях между напряжениями и деформациями включения поле моментов (и соответствующих кривизн) в нем является однородным.


17.
Измерение деформации на мезоуровне путем анализа оптических изображений поверхности нагруженных твердых тел

П. С. Любутин, С. В. Панин
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, 634021 Томск;
svp@ms.tsc.ru
Ключевые слова: поле векторов перемещений, обработка изображений, деформация, корреляционный анализ
Страницы: 158-164

Аннотация >>
Выполнено исследование и тестирование алгоритма оценки деформации твердых тел на мезомасштабном уровне, основанного на построении полей векторов перемещений и расчете компонент деформации. Проверка метода проводилась путем сравнения рассчитанных аналитически компонент деформации с экспериментальными данными, полученными по модельным изображениям, а также по изображениям, записанным с помощью оптико-телевизионной измерительной системы TOMSC, при растяжении полимерных образцов. Показано, что оценки компонент деформации, полученные в результате корреляционного анализа изображений, хорошо согласуются с результатами аналитического расчета при известных параметрах нагружения и размерах анализируемых изображений. Результаты проведенных исследований подтверждают возможность использования комплекса TOMSC для оценки локальных деформаций путем обработки изображений поверхности образцов нагруженных материалов.


18.
Расчет прочности железобетона на ударные нагрузки

Н. Н. Белов, О. В. Кабанцев*, А. А. Коняев**, Д. Г. Копаница, В. Ф. Толкачев**, А. А. Югов, Н. Т. Югов***
Томский государственный архитектурно-строительный университет, 634003 Томск.
*53 Центральный проектный институт Министерства обороны Российской Федерации, 125252 Москва.
**Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики
при Томском государственном университете,634050 Томск.
***Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 634050 Томск;
YugAlex@mail.ru
Ключевые слова: удар, разрушение, бетон, железобетон, математическое моделирование
Страницы: 165-173

Аннотация >>
Предложена математическая модель, описывающая в рамках механики сплошной среды процессы деформирования и разрушения железобетона в условиях ударного нагружения. Решена задача об ударе стальных цилиндрических ударников по прямоугольным железобетонным плитам. Результаты математического моделирования удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.