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

2008 год, номер 1

1.
Влияние модуляции электрического поля на распространение заряда в полярной слабопроводящей жидкости

Б. Л. Смородин, А. В. Тараут
Пермский государственный университет, 614990 Пермь; smorodin@psu.ru
Ключевые слова: слабопроводящая жидкость, униполярная инжекция, волны заряда, переменное поле
Страницы: 3-12

Аннотация >>
Изучены нестационарные процессы протекания тока и формирования структур заряда в слабопроводящей полярной жидкости, находящейся в электрическом поле горизонтального конденсатора. Предполагается, что свободные заряды в жидкости образуются только за счет униполярной инжекции с анода, которая возникает, когда напряженность поля на аноде превышает пороговое значение. Проанализировано пространственно-временное распределение заряда, а также зависимости плотности тока через конденсатор и напряженности поля на аноде от времени. Показано, что промежутки времени между двумя инжекциями заряда в переменном поле (периоды инжекции) могут варьироваться в зависимости от периода внешнего поля. Получены зависимости плотности тока через конденсатор от частоты и амплитуды внешнего поля.


2.
Перенос зарядов быстрыми электронами на подветренные поверхности твердого тела в сверхзвуковом потоке разреженной плазмы

В. А. Шувалов, А. И. Приймак, К. А. Бандель, Г. С. Кочубей
Институт технической механики НАНУ, 49005 Днепропетровск, Украина; shuv@vash.dp.ua
Ключевые слова: плазма, твердое тело, сверхзвуковой поток, электроны, равновесный потенциал
Страницы: 13-23

Аннотация >>
Получены расчетно-экспериментальные зависимости равновесных потенциалов подветренных поверхностей от отношения концентраций быстрых электронов и положительных ионов при сверхзвуковом обтекании твердого тела разреженной плазмой.


3.
Потери энергии при движении вихревого кольца

Д. Г. Ахметов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
akhmetov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: вихревое кольцо, диссипация энергии, сопротивление хорошо обтекаемых тел
Страницы: 24-30

Аннотация >>
Представлены экспериментальные оценки энергии и диссипации энергии вихревого кольца. Проведено сравнение потерь энергии при движении вихревого кольца и хорошо обтекаемого твердого тела.


4.
Волны в открытом канале, образующиеся при прохождении прерывной волны над ступенькой дна

А. В. Гусев, В. В. Остапенко, А. А. Малышева, И. А. Малышева
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
ostapenko_vv@ngs.ru
Ключевые слова: прерывная волна, ступенька дна, уравнения теории мелкой воды, экспериментальные данные
Страницы: 31-44

Аннотация >>
Приведены результаты теоретического и экспериментального исследования волн, образующихся в открытом канале при прохождении над ступенькой дна прерывной волны, возникающей в результате разрушения плотины. Рассмотрен случай, когда значение начального уровня воды в нижнем бьефе больше высоты ступеньки (ступенька находится под водой), а также случай, когда это значение меньше высоты ступеньки (в начальный момент времени вода на ступеньке отсутствует). Точные решения построены на основе модифицированных уравнений первого приближения теории мелкой воды, допускающих распространение прерывных волн по сухому руслу. При этом использовалось предположение о том, что на неподвижном гидравлическом прыжке, возникающем над ступенькой дна, сохраняется полная энергия набегающего потока. Эти решения согласуются с


5.
Дисперсионные эффекты и блокировка потока при обтекании порога

В. Ю. Ляпидевский, К. Н. Гаврилова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
liapid@hydro.nsc.ru, kirgvr@ngs.ru
Ключевые слова: однородная жидкость, уравнения теории мелкой воды, дисперсионные эффекты, течение над порогом
Страницы: 45-58

Аннотация >>
В длинноволновом приближении рассматривается задача обтекания локального препятствия потоком однородной тяжелой жидкости. Для описания стационарных и нестационарных волн в окрестности препятствия используются модели второго приближения теории мелкой воды, а также их гиперболические аппроксимации. Исследованы течения в окрестности передней и задней кромок плохообтекаемого тела (порог, ступенька), построено решение задачи о блокированной зоне перед ступенькой.


6.
Дозвуковое обтекание потоком разреженного газа решетки плоских поперечных пластин

С. П. Попов, Ф. Г. Черемисин
Вычислительный центр им. А. А. Дородницына РАН, 119991 Москва;
sppopov@yandex.ru, tcherem@ccas.ru
Ключевые слова: численный расчет, уравнение Больцмана, уравнения Навье—Стокса, поперечная пластина, решетка, проницаемая преграда, трансзвуковое течение, теплопередача
Страницы: 59-67

Аннотация >>
Путем совместного численного решения уравнений Больцмана и Навье—Стокса исследованы параметры потока разреженного газа, протекающего сквозь решетку плоских пластин, расположенных поперек потока. Рассмотрен дозвуковой режим обтекания. Рассчитаны изменения характеристик течений в зависимости от скорости набегающего потока и температуры пластины.


7.
Коэффициенты расхода и потерь энергии при истечении через проран в плотине трапецеидального профиля

В. И. Букреев, В. В. Дегтярев*, А. В. Чеботников*
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
*Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет,
630008 Новосибирск; bukreev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: волны при разрушении плотины, проран, коэффициенты расхода и потерь энергии
Страницы: 68-73

Аннотация >>
Приведены экспериментальные данные о коэффициентах расхода и потерь энергии для двух водосливов полигонального профиля с боковым поджатием, необходимые, в частности, при расчетах волн, возникающих после частичного разрушения плотины. Показано, что значения этих коэффициентов для водослива с трапецеидальным профилем и заложением откосов 1:3 несущественно отличаются от их значений для водослива с прямоугольным профилем.


8.
Гравитационное движение равномерно нагретой твердой частицы в газообразной среде

Н. В. Малай, Е. Р. Щукин*, А. А. Стукалов, К. С. Рязанов
Белгородский государственный университет, 308015 Белгород
*Институт высоких температур, 127412 Москва; malay@bsu.edu.ru
Ключевые слова: задача Стокса, система газ—частица, неизотермичность
Страницы: 74-80

Аннотация >>
В приближении Стокса выполнен анализ стационарного движения равномерно нагретой аэрозольной частицы сферической формы в вязкой газообразной среде при условии, что средняя температура поверхности частицы может существенно отличаться от температуры окружающей ее среды. С учетом зависимостей плотности газообразной среды, вязкости и теплопроводности от температуры получено аналитическое выражение для силы сопротивления и скорости гравитационного движения равномерно нагретой твердой сферической частицы. Численно показано, что нагрев поверхности частицы существенно влияет на сопротивление и скорость гравитационного движения.


9.
Исследование режимов течения высоковязкой полимерной массы, ограниченной свободной поверхностью, в области резкого расширения канала

А. Н. Козлобродов, Г. Р. Шрагер*
Томский государственный архитектурно-строительный университет, 643003 Томск
*Томский государственный университет, 643050 Томск; kaftgs@tsuab.ru, ftf@tsu.ru
Ключевые слова: неньютоновская жидкость, пресс-форма, свободная поверхность, режимы движения, математическое моделирование, численное решение
Страницы: 81-88

Аннотация >>
На основе численного решения задачи о течении нелинейной вязкопластичной жидкости со свободной поверхностью в цилиндрических каналах геометрически сложной формы исследованы режимы течения полимерной массы в процессе заполнения цилиндрических пресс-форм переменного сечения. Приводится математическая постановка задачи, анализируются факторы, оказывающие влияние на процесс формования. Численные эксперименты, проведенные в широком диапазоне параметров задачи, позволили не только выяснить особенности гидродинамического поведения свободной поверхности движущейся полимерной массы, но и установить существование двух режимов течения в зависимости от отношения обобщенного числа Рейнольдса к числу Фруда.


10.
Особенности волнового сопротивления СВПА при нестационарном движении по ледяному покрову

А. В. Погорелова
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, 681005 Комсомольск-на-Амуре
sasha@imim.ru
Ключевые слова: несжимаемая жидкость, вязкоупругая ледяная пластина, амфибийное судно на воздушной подушке, нестационарное движение, волновое сопротивление
Страницы: 89-99

Аннотация >>
Рассматривается прямолинейное нестационарное движение амфибийного судна на воздушной подушке (СВПА) по ледяному покрову с различными режимами скорости. Лед моделируется вязкоупругой ледяной пластиной. Анализируется влияние глубины водоема, толщины и времени релаксации льда, длины судна, ускорения, торможения и скорости равномерного движения на волновое сопротивление судна. Предлагаются способы маневрирования, позволяющие повысить или понизить волновое сопротивление СВПА.


11.
Определение модуля сдвига воды в экспериментах с плавающим диском

А. Е. Коренченко, В. П. Бескачко
Южно-Уральский государственный университет, 454080 Челябинск;
korenchenko@physics.susu.ac.ru
Ключевые слова: неньютоновские жидкости, реология, вязкоупругие жидкости, вискозиметрические измерения
Страницы: 100-103

Аннотация >>
С использованием численных методов решена задача о затухании вращения диска, плавающего на поверхности вязкоупругой жидкости в цилиндрическом сосуде. Установлено, что движение имеет характер затухающих осцилляций, наблюдавшихся для воды. Построенная математическая модель вязкоупругой жидкости помимо коэффициента вязкости содержит два независимых параметра: модуль сдвига и время релаксации упругих напряжений. Из сопоставления с экспериментальными данными определены упругие параметры воды.


12.
Определение динамических характеристик механических систем методом построения одномерных спектральных портретов матриц

В. Б. Курзин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
kurzin@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: колебания, матрица, спектр, портрет, собственные значения
Страницы: 104-113

Аннотация >>
Рассмотрен ряд важных свойств колебаний линейных систем (качество устойчивости систем, их обусловленность по отношению к собственным значениям матриц, а также возможность моделирования систем с большим числом степеней свободы ее подсистемами с меньшим числом степеней свободы), которые могут быть определены с помощью нового математического аппарата “Одномерные спектральные портреты матриц”, созданного под руководством С. К. Годунова. Приведен пример построения одномерных спектральных портретов для матриц, описывающих аэроупругие колебания гидродинамических решеток.


13.
Эволюция процесса нарушения сплошности при разрушении ледяного покрова

В. И. Одиноков, А. М. Сергеева
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, 681005 Комсомольск-на-Амуре;
sergeeva@imim.ru
Ключевые слова: разрушение ледяного покрова, напряжения, деформации
Страницы: 114-119

Аннотация >>
С использованием теории малых упругих деформаций и апробированного численного метода решается пространственная задача о напряженно-деформированном состоянии ледяной пластины конечной толщины при ее разрушении запатентованным методом.


14.
Растяжение упругого пространства с жестким стержнем

И. И. Аргатов
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург; argatov@home.ru
Ключевые слова: упругое пространство, армирующий стержень, асимптотическая модель, условие равнопрочности
Страницы: 120-128

Аннотация >>
Построена асимптотическая модель деформирования упругого пространства с тонким армирующим жестким стержнем. Модуль упругости волокна значительно превышает модуль упругости матрицы. Получено решение задачи оптимизации формы армирующего стержня на основе условия равнопрочности.


15.
Оценка нарушенности породного массива в окрестности щелевых вырезов

Н. В. Черданцев, В. Т. Преслер, В. Ю. Изаксон
Институт угля и углехимии СО РАН, 650610 Кемерово; v.izaxon@kemsc.ru
Ключевые слова: напряженное состояние, вырезы в массиве горных пород, зона нарушения сплошности, коэффициент нарушенности
Страницы: 129-133

Аннотация >>
С использованием метода граничных интегральных уравнений и критерия разрушения Мора—Кузнецова проведен сравнительный анализ нарушенности массива горных пород с поверхностями ослабления в окрестности протяженных вырезов, представляющих собой щели прямоугольного поперечного сечения. В качестве критерия нарушения массива принят коэффициент нарушенности.


16.
Нелинейное деформирование и устойчивость овальных цилиндрических оболочек при комбинированном нагружении

Л. П. Железнов, В. В. Кабанов, Д. В. Бойко
Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина,
630051 Новосибирск; lev@wsr.ru
Ключевые слова: овальные цилиндрические оболочки, изгиб поперечной силой с крутящим или изгибающим моментом, нелинейное деформирование, устойчивость, метод конечных элементов
Страницы: 134-138

Аннотация >>
Исследована устойчивость цилиндрических оболочек с овальным контуром поперечного сечения при комбинированном нагружении поперечной силой с крутящим и изгибающим моментами. Используется вариационный метод конечных элементов в перемещениях. Докритическое напряженно-деформированное состояние оболочек считается моментным и нелинейным. Определено влияние нелинейности деформирования оболочек и их овализации на величину критических нагрузок и форму потери устойчивости.


17.
Определение виброзащитного закрепления трубопровода

A. M. Ахтямов, Г. Ф. Сафина
Институт механики Уфимского научного центра РАН, 450000 Уфа;
AkhtyamovAM@mail.ru, SafinaGF@mail.ru
Ключевые слова: виброзащитное закрепление, трубопровод, спектральная задача, обратная задача
Страницы: 139-147

Аннотация >>
Показана двойственность решения задачи определения типа и параметров закрепления концов трубопровода по спектру собственных частот. Найден метод решения этой задачи. Приведены некоторые примеры.


18.
Анализ выпучивания гибкого стержня методом Бубнова—Галеркина

Н. С. Астапов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск; nika@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: метод Бубнова—Галеркина, гибкий стержень, продольный изгиб, формы выпучивания, максимальный прогиб
Страницы: 148-156

Аннотация >>
При тестировании метода Бубнова—Галеркина на задаче о продольном изгибе однослойного упругого стержня выявлены причины ошибок, часто встречающихся в работах по устойчивости упругих систем. Получены уточненные формулы для максимального прогиба продольно сжатого шарнирно опертого трехслойного стержня.


19.
О разномодульной теории упругости

И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск;
itsvel@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: разномодульная теория упругости, трехконстантный упругий потенциал, плоская задача, изгиб разномодульных пластин
Страницы: 157-164

Аннотация >>
В предположении, что в законе Гука модуль сдвига является константой, а объемный модуль зависит от знака первого инварианта тензора напряжений, предлагается вариант разномодульной теории упругости изотропных материалов. Исследованы плоские задачи (плоская деформация и обобщенное плоское напряженное состояние) и задачи изгиба пластин. Рассмотрены некоторые примеры.


20.
Кинематика упруго-неупругого процесса при конечных деформациях

А. А. Роговой
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь; rogovoy@icmm.ru
Ключевые слова: упругие, неупругие и температурные деформации, слабые возмущения, собственные векторы и собственные значения, полярное разложение
Страницы: 165-172

Аннотация >>
Для слабовозмущенных кинематических тензоров упругих, неупругих и температурных деформаций построены соответствующие им тензоры полярных разложений. При условии, что неупругий и температурный градиенты места есть чистые деформации без вращений, установлена связь между неупругими малыми деформациями и малыми вращениями, а также между температурными малыми деформациями и малыми вращениями, которые переводят промежуточную конфигурацию в близкую текущую.


21.
О собственных значениях в задаче о трещине антиплоского сдвига в материале со степенными определяющими уравнениями

Л. В. Степанова
Самарский государственный университет, 443011 Самара; lst@ssu.samara.ru
Ключевые слова: трещина антиплоского сдвига, степенные определяющие уравнения, собственное значение, спектр собственных чисел, метод возмущений
Страницы: 173-180

Аннотация >>
Обсуждается проблема нахождения спектра собственных чисел в задаче определения полей напряжений и деформаций в окрестности вершины трещины антиплоского сдвига в материале со степенным определяющим соотношением. Показано, что метод возмущений позволяет найти аналитическую зависимость собственного значения от показателя нелинейности материала и собственного числа линейной задачи. Таким образом, можно найти весь спектр собственных чисел, а не только собственное число задачи Хатчинсона—Райса—Розенгрена.


22.
Расчет прочности железобетонных колонн на повторный продольный удар

Н. Н. Белов, Н. Т. Югов, Д. Г. Копаница, О. В. Кабанцев, А. А. Югов, А. Н. Овечкина
омский государственный архитектурно-строительный университет, 634003 Томск
Yugalex@sibmail.com
Ключевые слова: удар, разрушение, железобетон, математическое моделирование
Страницы: 181-190

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментальных исследований моделей железобетонных колонн на копровой установке при повторном продольном ударе. Анализ прочности моделей колонн проведен на основе сопоставления данных эксперимента с результатами математического моделирования.