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

2007 год, номер 6

1.
Численное моделирование винтовых возмущений в открытых ловушках с электронным пучком

В. П. Жуков, И. В. Шваб, А. В. Бурдаков*
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
*Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, 630090 Новосибирск,
shva@ict.nsc.ru
Ключевые слова: плазма, тиринг-неустойчивость, пересоединение, резонансная поверхность
Страницы: 3-14

Аннотация >>
Изучается динамика плазмы в открытых магнитных ловушках с электронным пучком, в частности в ловушке ГОЛ-3. Численно исследуется возможность образования резонансной поверхности магнитного поля и развития винтовой неустойчивости, обусловленной наличием этой поверхности.


2.
Поведение вектора вихря скорости в сверхзвуковых осесимметричных закрученных потоках за детонационной волной

В. А. Левин, Г. А. Скопина
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
levin@iacp.dvo.ru, gala@vlc.ru
Ключевые слова: вихрь, ударная волна, волна детонации, осесимметричное течение, поверхность разрыва, закон сохранения
Страницы: 15-21

Аннотация >>
Изучается поведение вектора вихря скорости на поверхности разрыва, возникающей при обтекании тела сверхзвуковым неоднородным потоком горючего газа с образованием ударной или детонационной волны. В общем случае набегающий поток является вихревым, с заданным распределением параметров. Показано, что при переходе через поверхность разрыва отношение касательной компоненты вихря к плотности сохраняется, сами эти величины терпят разрыв. Приведены результаты расчетов завихренности потока за стационарной детонационной волной, находящейся в осесимметричном сверхзвуковом потоке горючей смеси газов.


3.
Модифицированные уравнения теории мелкой воды, допускающие распространение прерывных волн по сухому руслу

В. В. Остапенко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
ostapenko_vv@ngs.ru
Ключевые слова: уравнения мелкой воды, прерывные волны, модифицированный закон сохранения полного импульса, задача о разрушении плотины
Страницы: 22-43

Аннотация >>
Предложен метод, позволяющий в рамках первого приближения теории мелкой воды моделировать процесс распространения прерывных волн по сухому руслу. В основе этого метода лежит модифицированный закон сохранения полного импульса, в котором учитываются сосредоточенные потери импульса, обусловленные образованием локальных турбулентно-вихревых структур в поверхностном слое жидкости на фронте прерывной волны. Количественная оценка таких потерь получена путем вывода уравнений мелкой воды из уравнений Навье — Стокса с учетом вязкости, влияние которой в областях турбулентного течения, описываемых прерывными волнами, резко возрастает. Исследована устойчивость прерывных волн, допускаемых модифицированной системой законов сохранения теории мелкой воды. В качестве примера проведен сравнительный анализ решений задачи о разрушении плотины, получаемых по классической и модифицированной моделям мелкой воды.


4.
Динамика движения снаряда при низких давлениях в стволе

С. К. Чанкаев, В. Я. Яковлев
Открытое акционерное общество “Пиро-Росс”, 141300 Сергиев Посад Московской области
piro-ross@tsinet.ru
Ключевые слова: пиротехника, внутренняя баллистика, артиллерийский снаряд
Страницы: 44-49

Аннотация >>
Разработана математическая модель выстрела снаряда при низких давлениях в заснарядном пространстве. Рост давления ограничен из-за неодновременности воспламенения и сгорания частиц пороха и истечения продуктов сгорания пороха через зазор между снарядом и стенками ствола орудия. Определены кинетические характеристики процесса распространения пламени по частицам пороха. Проведено сравнение расчетных и экспериментальных данных. Результаты расчетов использованы при проектировании самоходных пусковых установок 2А85 и модернизации самоходных пусковых установок 2А30.


5.
Об одном приближенном решении задачи Некрасова

Т. А. Боднарь
Технологический институт Алтайского государственного технического университета,
659305 Бийск, bta@bti.secna.ru
Ключевые слова: интегральное уравнение, нелинейный оператор, метод итераций, неподвижная точка
Страницы: 50-56

Аннотация >>
Получено приближенное решение нелинейного интегрального уравнения Некрасова ω = A[ω, μ] методом последовательной замены ядра интегрального оператора на близкое. Решение ищется не непосредственно в точке бифуркации μ1 =3 линеаризованного уравнения ω = μL[ω], а в точке μ =1, в которой оператор A[ω μ], оставаясь нелинейным по ω, линеен по μ.


6.
Акустические импульсы конечной амплитуды в волноводном слое с продольной неоднородностью

М. А. Бисярин
Научно-исследовательский институт радиофизики Санкт-Петербургского
государственного университета, 198504 Санкт-Петербург,
bisyarin@niirf.spbu.ru
Ключевые слова: акустический импульс, нелинейное волновое уравнение, показатель адиабаты, нелинейное уравнение Шредингера с переменными коэффициентами, солитон огибающей
Страницы: 57-69

Аннотация >>
Рассмотрено распространение слабонелинейного акустического импульса в слабоизогнутом волноводном слое, сильнонеоднородном в поперечном направлении и слабонеоднородном в продольном направлении. Исходная система уравнений гидродинамики сведена к нелинейному волновому уравнению, коэффициенты которого определены с использованием уравнения состояния среды. Установлено, что при переходе показателя адиабаты через значение γ = 3/2 характер процесса распространения импульса меняется: при больших значениях γ среда является фокусирующей, при меньших — дефокусирующей. Показано, что процесс распространения импульса характеризуется тремя масштабами: высокочастотное заполнение модулируется огибающей, эволюцию которой, в свою очередь, формируют средняя по скорости эволюция фазы огибающей и медленное изменение амплитуды. Для огибающей импульса выведено обобщенное нелинейное уравнение Шредингера с коэффициентами, зависящими от продольной координаты. Для определенных типов продольной неоднородности построено явное солитонное решение этого уравнения.


7.
Влияние несимметричного импульсного периодического подвода энергии на аэродинамические характеристики крыловых профилей

С. М. Аульченко, В. П. Замураев, А. П. Калинина
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск, aultch@itam.nsc.ru, zamuraev@ itam.nsc.ru
Ключевые слова: трансзвуковое течение, аэродинамические характеристики, подвод энергии, уравнения Эйлера
Страницы: 70-76

Аннотация >>
Изучена возможность управления аэродинамическими характеристиками крыловых профилей на трансзвуковых режимах полета с помощью локального импульсно-периодического подвода энергии. На основе численного решения двумерных нестационарных уравнений газовой динамики определено изменение структуры течения вблизи симметричного профиля и его аэродинамических характеристик в зависимости от величины энергии при несимметричном (относительно профиля) ее подводе. Проводится сравнение полученных результатов с данными расчетов обтекания профиля под различными углами атаки без подвода энергии. Установлено, что с помощью подвода энергии заданная подъемная сила может быть получена при значительно меньшем волновом сопротивлении профиля по сравнению со случаем его обтекания под углом атаки.


8.
Тонкая структура стратифицированного течения вблизи пластины

Р. Н. Бардаков, В. В. Миткин, Ю. Д. Чашечкин
Институт проблем механики РАН, 119526 Москва, chakin@ipmnet.ru
Ключевые слова: стратифицированная жидкость, волны, след, полосчатые структуры
Страницы: 77-91

Аннотация >>
В линейном приближении рассчитана картина возмущений, возникающих при движении полосы вдоль горизонтальной поверхности в непрерывно стратифицированной жидкости, в которой выделены опережающие и присоединенные внутренние волны, пограничные слои и краевые сингулярности. С использованием оптических теневых методов исследована картина течения за пластиной, движущейся с постоянной скоростью в непрерывно стратифицированной жидкости, проанализирована трансформация волн и тонкоструктурных элементов течения с увеличением скорости тела. Показано, что рассчитанные и экспериментально наблюдаемые при малых скоростях картины внутренних волн хорошо согласуются.


9.
Анализ температурного режима работы фильтровальной установки

В. И. Мелихов, О. И. Мелихов, Ю. В. Парфенов, С. Е. Якуш
Электрогорский научно-исследовательский центр по безопасности АЭС,
142530 Электрогорск Московской области, parfenov@erec.ru
Ключевые слова: фильтровальная установка, безопасность АЭС, естественная тепловая конвекция, теплопроводность, теплообмен
Страницы: 92-102

Аннотация >>
Рассмотрен температурный режим фильтровальной установки, находящейся в процессе охлаждения после аварии на АЭС. Разработанаматематическая модель, основанная на трехмерных уравнениях термогидродинамики и учитывающая механизмы теплообмена (конвекцию, теплопроводность и излучение). Установлено, что для рассмотренных вариантов установки максимальное значение температуры в сорбирующем модуле не превышает 300 °C и запас по температуре составляет 20–50 °C.


10.
Собственные колебания упругого тела с шероховатой поверхностью

С. А. Назаров
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
serna@snark.ipme.ru
Ключевые слова: анизотропное упругое тело, мелкозернистая граница, асимптотические представления
Страницы: 103-114

Аннотация >>
Получены явные представления для начальных членов асимптотики решения спектральной задачи теории упругости в плоской области с быстроосциллирующей границей. На основе асимптотических формул предложены два способа моделирования задачи: с помощью краевых условий Вентцеля и с использованием принципа гладкого изображения сингулярно возмущенной границы. Обсуждаются различные подходы к обоснованию асимптотических представлений.


11.
Длительная прочность металлов и уравнения ползучести, основанные на критерии Кулона — Мора

А. М. Коврижных, В. Д. Барышников, А. В. Манаков, А. Ф. Никитенко*
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
akovr@sibmail.ru
Ключевые слова: пластичность, ползучесть, длительная прочность металлов, критерий текучести Кулона — Мора
Страницы: 115-123

Аннотация >>
Предлагается соотношения длительной прочности и ползучести металлов строить на основе критерия Кулона — Мора. Подробно анализируются уравнения ползучести и критерий длительной прочности для плоского напряженного состояния. Результаты расчетов на длительную прочность сравниваются с данными экспериментов с металлическими материалами. Установлено, что теоретические и экспериментальные результаты удовлетворительно согласуются.


12.
Модель изгибов гидростатически сжатой оболочки вблизи порога ее устойчивости

В. В. Киселев, Д. В. Долгих
Институт физики металлов УрО РАН, 620219 Екатеринбург, kiseliev@imp.uran.ru
Ключевые слова: оболочка, нелинейная упругость, устойчивость, солитон
Страницы: 124-134

Аннотация >>
В рамках нелинейной теории упругости построена упрощенная модель динамики изгибов тонкой гидростатически сжатой оболочки вблизи порога устойчивости ее формы. Найдены условия существования и явные выражения для пространственно локализованных возбуждений и узоров из вмятин на поверхности оболочки, которые являются “предвестниками” ее последующего формоизменения.


13.
Влияние размера зерна на макроскопический отклик алюминия на ударное нагружение

Ю. И. Мещеряков, А. К. Диваков, Н. И. Жигачева, М. М. Мышляев*
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
*Институт металлургии и материаловедения
Ключевые слова: структурный уровень, микрокристаллический, высокоскоростное соударение, откольная прочность, порог динамической устойчивости
Страницы: 135-146

Аннотация >>
Проведены ударные испытания двух партий алюминиево-литиевого сплава 1420. Для материала первой партии средний размер зерна составляет 24 мкм, для материала второй партии, полученного методом равноканального углового прессования, — 1,6 мкм. В экспериментах по высокоскоростному соударению плоских образцов определялись две характеристики динамической прочности материала: порог динамической устойчивости на сжатие на переднем фронте импульса сжатия и откольная прочность материала. Материалы обоих типов имеют одинаковый порог динамической устойчивости на сжатие, в то время как откольная прочность микрокристаллического сплава оказалась на 20% больше откольной прочности поликристаллического сплава. Это обусловлено затратами энергии на структурообразование в крупнозернистом материале при переходе на более крупномасштабный структурный уровень (в случае мелкозернистого материала такая структура имеется в исходном состоянии). В экспериментах выявлено наличие второго пластического фронта, амплитуда которого составляет приблизительно 10% амплитуды первого пластического фронта.


14.
Вариант прогнозирования нелинейно-наследственной вязкоупругости полимеров

А. В. Демидов, А. Г. Макаров, А. М. Сталевич
Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна,
191186 Санкт-Петербург, makvin@mail.ru
Ключевые слова: полимеры, нелинейно-наследственная вязкоупругость, напряженно-деформированное состояние
Страницы: 147-157

Аннотация >>
Предлагается вариант математической модели нелинейно-наследственной вязкоупругости полимерных материалов, с использованием которого осуществляется прогнозирование деформационных процессов различной сложности — от процессов простой релаксации и простой ползучести до сложных деформационно-восстановительных процессов и процессов обратной релаксации с чередованием нагружения и разгрузки.


15.
Нелинейные колебания вязкоупругой пластины с сосредоточенными массами

Д. А. Ходжаев, Б. Х. Эшматов*
Ташкентский институт ирригации и мелиорации, 700000 Ташкент, Узбекистан
*Политехнический институт и государственный университет штата Вирджиния,
24061 Блэксбург, США, dhodjaev@mail.ru, ebkh@mail.ru
Ключевые слова: вязкоупругая пластина, сосредоточенная масса, нелинейные колебания, метод Бубнова — Галеркина, ядро релаксации
Страницы: 158-169

Аннотация >>
Рассмотрена задача о колебаниях вязкоупругой пластины с сосредоточенными массами в геометрически нелинейной постановке. В уравнении движения пластины действие сосредоточенных масс учитывается с использованием δ-функции Дирака. С помощью метода Бубнова — Галеркина задача сводится к решению системы обыкновенных нелинейных интегродифференциальных уравнений типа уравнений Вольтерры. Для решения полученной системы с сингулярным ядром Колтунова — Ржаницына применен численный метод, основанный на использовании квадратурных формул. Исследовано влияние вязкоупругих свойств материала пластины, а также расположения и количества сосредоточенных масс на амплитудно-частотные характеристики колебания. Проведено сравнение результатов численных расчетов, полученных с использованием различных теорий.


16.
Подход к аттестации определяющих соотношений сверхпластичности, основанный на устойчивости

И. Э. Келлер, П. В. Трусов, О. В. Шишкина, Д. В. Давыдов
Пермский государственный технический университет, 614000 Пермь
kie@pstu.ac.ru
Ключевые слова: сверхпластичность, устойчивость, способы описания движения
Страницы: 170-177

Аннотация >>
Предлагается подход к аттестации определяющих соотношений с точки зрения их пригодности для описания сверхпластичности, основанный на анализе условий устойчивости однородного растяжения образца по отношению к~малым возмущениям текущей конфигурации. На примере простейшей (нелинейно-вязкой) модели сверхпластичной среды показана необходимость учета частичного сохранения локальной топологии при варьировании уравнений движения.