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

Поиск по журналу

Прикладная механика и техническая физика

2008 год, номер 6

1.
О газодинамических признаках взрывных извержений вулканов 1. Гидродинамические аналоги предвзрывного состояния вулканов, динамика состояния трехфазной магмы в волнах декомпрессии

В. К. Кедринский
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, kedr@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: динамика состояния магмы, взрывное извержение, моделирование, кавитация, кристаллизация, разрушение
Страницы: 891-898

Аннотация >>
Представлены экспериментальные данные и результаты численного моделирования динамики состояния магмы при взрывных вулканических извержениях. В предположении, что интенсивность взрывных вулканов не оказывает существенного влияния на механизмы их извержений, выполнены исследования предвзрывного состояния вулканов и развивающихся в магме кавитационных процессов при ее взрывной декомпрессии. Показано, что ряд взрывных вулканических систем по структурному признаку предвзрывного состояния близок к гидродинамическим ударным трубам, соответствующим схеме Гласса - Хьюкрота. При этом возникающие в результате ударно-волнового нагружения жидкости высокоскоростные процессы могут рассматриваться как аналоги природных вулканических процессов, которые независимо от интенсивности извержения имеют общие газодинамические признаки и общую кинетику, определяющую их механизмы.


2.
Взаимодействие кумулятивной струи с преградой, имеющей осевое отверстие

Е. В. Проскуряков*, М. В. Сорокин**, В. М. Фомин***
* Новосибирское высшее военное командное училище (Военный институт), saper67@mail.ru
** Новосибирское высшее военное командное училище (Военный институт), 630117, Новосибирск
*** Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: кумулятивная струя, кумулятивный заряд, осевой канал, калибр заряда, диаметр осевого канала, глубина бронепробития
Страницы: 899-901

Аннотация >>
Экспериментально исследовано взаимодействие кумулятивной струи с преградой, имеющей осевое отверстие. При диаметре отверстия, приближенно равном 0,2D, где D - диаметр (калибр) кумулятивного заряда, установлено значительное уменьшение глубины бронепробития кумулятивной струи, что обусловлено отклонением оси кумулятивной струи от оси кумулятивного заряда из-за несовершенства технологии его изготовления. Определен диаметр отверстия в преграде, обеспечивающий беспрепятственное прохождение кумулятивной струи.


3.
Модель взpывного пульсационного испаpения диэлектpических жидкостей при облучении их повеpхностей интенсивным лазеpным излучением

Ю. И. Сенцов
Государственный космический научно-производственный центр им. М. В. Хруничева, proton@khrunichev.com
Ключевые слова: диэлектрическая жидкость, лазерное излучение, испарение жидкости, спинодальный распад жидкости
Страницы: 902-908

Аннотация >>
Теоретически изучен механизм взрывного испарительного взаимодействия лазерного излучения с веществом. Показано, что в диэлектрических жидкостях при наличии свободной поверхности возможен периодический взрывной режим кипения, если интенсивность лазерного излучения превышает скорость теплоотвода из области поглощения лазерного излучения. Получены аналитические выражения для оценки периода пульсационного кипения и толщины поверхностного слоя жидкости, диспергируемого флуктуационными паровыми пузырьками при каждом акте вскипания. Выполнена оценка степени поглощения лазерного излучения аэрозолем, образующимся над поверхностью жидкости.


4.
Модель формирования вихревого кольца

Д. Г. Ахметов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, akhmetov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: вихревое кольцо, истечение затопленной струи
Страницы: 909-918

Аннотация >>
Представлена полуэмпирическая модель формирования вихревого кольца при истечении импульсной затопленной струи из круглого отверстия, получены формулы для определения параметров вихревого кольца в зависимости от условий его образования. Показано, что расчетные зависимости характеристик вихревого кольца от критериев, определяющих процесс образования вихря, хорошо согласуются с экспериментальными данными.


5.
Автоколебания и бифуркации течения при трансзвуковом обтекании простых аэродинамических профилей

А. Г. Кузьмин
Санкт-Петербургский государственный университет, alexander.kuzmin@pobox.spbu.ru
Ключевые слова: аэродинамический профиль, местные сверхзвуковые зоны, ударные волны, автоколебания, бифуркации
Страницы: 919-925

Аннотация >>
Численно исследовано обтекание турбулентным потоком двух симметричных профилей, у которых средняя часть является прямолинейной, а носовая и хвостовая части представляют собой дуги окружности. Изучена зависимость амплитуды колебаний коэффициента подъемной силы от числа Маха натекающего потока при нулевом угле атаки. Найдены диапазоны значений , в которых возникают бифуркации течения.


6.
Силовое воздействие волн типа бора на вертикальную пластину

В. И. Букреев*, В. В. Зыков**
* Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, bukreev@hydro.nsc.ru
** Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: разрушение плотины, бор, вертикальная пластина, сила сопротивления, опрокидывающий момент
Страницы: 926-933

Аннотация >>
Приведены методика и результаты экспериментального исследования продольной компоненты силы, вертикальной координаты точки ее приложения и опрокидывающего момента при воздействии волн типа бора на вертикальную пластину. Бор формировался при удалении щита, создающего начальный перепад уровня свободной поверхности в канале (в модельной постановке задачи о разрушении плотины). Показано, что наиболее значительные силы и опрокидывающие моменты имеют место при таком отношении начальных уровней верхнего и нижнего бьефов, когда образуется бор с развитым вальцом в головной части.


7.
Плоский вихрь Овсянникова: свойства описываемого движения и точные решения

С. В. Головин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, sergey@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: идеальная магнитная гидродинамика, точные решения, траектории, магнитные силовые линии, однородная деформация
Страницы: 934-945

Аннотация >>
Исследованы физические свойства движения идеальной плазмы, описываемого плоским вихрем Овсянникова. Показано, что траектории частиц и магнитные силовые линии являются плоскими кривыми, предложен алгоритм описания движения в трехмерном пространстве. Получены и изучены некоторые точные решения подмодели.


8.
Математическое моделирование сопряженной смешанной конвекции в прямоугольной области с источником тепла

Г. В. Кузнецов*, М. А. Шеремет**
* Томский политехнический университет, 634050 Томск
** Томский политехнический университет, Michael-sher@yandex.ru
Ключевые слова: сопряженный теплоперенос, смешанная конвекция, локально сосредоточенный источник тепловыделения, прямоугольная область, ламинарный режим течения
Страницы: 946-956

Аннотация >>
Проведено численное моделирование сопряженного конвективно-кондуктивного теплопереноса в прямоугольной области при наличии вынужденного течения и источника тепловыделения. Получены распределения тепловых и гидродинамических характеристик особенностей исследуемых режимов течения. Показана эволюция анализируемого процесса.


9.
Влияние одностороннего нестационарного подвода энергии на аэродинамические характеристики крыловых профилей при трансзвуковом обтекании

С. М. Аульченко*, В. П. Замураев**, А. П. Калинина***
* Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, aultch@itam.nsc.ru
** Новосибирский государственный университет Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, zamuraev@itam.nsc.ru
*** Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
Ключевые слова: трансзвуковое течение, аэродинамические характеристики, подвод энергии, угол атаки, уравнения Эйлера
Страницы: 957-961

Аннотация >>
Изучена возможность управления аэродинамическими характеристиками крыловых профилей на трансзвуковых режимах полета с помощью одностороннего импульсно-периодического подвода энергии. На основе численного решения двумерных нестационарных уравнений газовой динамики определено изменение структуры течения вблизи симметричного профиля при различных углах атаки, а также 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 более высоком аэродинамическом качестве профиля по сравнению со случаем его обтекания под углом атаки. Найдены моментные характеристики профиля.


10.
Управление уровнем звукового удара, создаваемого летательным аппаратом, путем криогенного воздействия на процесс обтекания. 1. Охлаждение поверхности летательного аппарата

В. М. Фомин*, В. Ф. Чиркашенко**, В. Ф. Волков***, А. М. Харитонов****
* Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, fomin@itam.nsc.ru
** Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, chirash@itam.nsc.ru
*** Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, volkov@itam.nsc.ru
**** Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, _khar@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковой самолет, звуковой удар, головная ударная волна, криогенное воздействие, хладагент, структура течения
Страницы: 962-970

Аннотация >>
Обсуждается возможность управления уровнем звукового удара путем охлаждения поверхности летательного аппарата. На примере модифицированного степенного тела вращения показано влияние охлаждения поверхности на формирование структуры возмущенного течения на больших удалениях от тела. Обнаружено снижение интенсивности промежуточной ударной волны и импульса возмущенного давления вблизи тела, что приводит к увеличению протяженности по высоте области снижения уровня звукового удара (до 50 %). На больших удалениях от тела криогенное воздействие обеспечивает снижение интенсивности головной ударной волны на 12 %. Показана возможность управления процессом формирования вблизи обтекаемой поверхности волновых структур типа висячих скачков давления. Дается объяснение механизма криогенного воздействия.


11.
Построение крыловых профилей, безотрывно обтекаемых сжимаемым потоком в заданном диапазоне углов атаки

О. С. Дунаева*, Н. Б. Ильинский**
* Научно-исследовательский институт математики и механики им. Н. Г. Чеботарева Казанского государственного университета, oneberova@yandex.ru
** Научно-исследовательский институт математики и механики им. Н. Г. Чеботарева Казанского государственного университета, nikolay.ilinskiy@ksu.ru
Ключевые слова: обратная краевая задача аэрогидродинамики, метод квазирешений, безотрывность обтекания, учет сжимаемости
Страницы: 971-977

Аннотация >>
С использованием численно-аналитического метода, основанного на квазирешении обратных краевых задач аэрогидродинамики и формулах Кармана - Цзяна, решена задача модификации классических крыловых профилей, безотрывно обтекаемых дозвуковым потоком идеального газа в заданном диапазоне углов атаки. Для определения точки отрыва пограничного слоя применялся критерий безотрывности Лойцянского.


12.
Проектирование двухэлементного крылового профиля в диапазоне углов атаки

Д. Ф. Абзалилов
Научно-исследовательский институт математики и механики им. Н. Г. Чеботарева Казанского государственного университета, damir.abzalilov@ksu.ru
Ключевые слова: обратные краевые задачи, крыловой профиль, диапазон углов атаки
Страницы: 978-984

Аннотация >>
Получено численно-аналитическое решение обратной краевой задачи аэрогидродинамики для двухэлементного крылового профиля в полной постановке по заданному на искомых контурах профилей распределению скорости в диапазоне углов атаки. Показано, что при заданном безотрывном распределении скорости на верхних поверхностях контуров профилей при максимальном угле атаки и на нижних поверхностях при минимальном угле атаки отрыва потока не происходит во всем рассмотренном диапазоне. Приведен пример построения разрезного крылового профиля, проведена верификация полученных результатов c использованием пакета программ «Fluent».


13.
Моделирование мицеллярно-полимерного воздействия на слоисто-неоднородный нефтяной пласт

Н. С. Хабеев*, Н. А. Иногамов**
* Университет Королевства Бахрейн, nail@sci.uob.bh
** Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Ключевые слова: мицеллярно-полимерное воздействие, фильтрация, слоисто-неоднородный пласт, численное моделирование
Страницы: 985-991

Аннотация >>
Исследована динамика вытеснения нефти из слоисто-неоднородного по мощности пласта, состоящего из двух гидродинамически сообщающихся пропластков с различной абсолютной проницаемостью. Приведены результаты численных расчетов. Изучено влияние основных определяющих факторов на динамику вытеснения нефти.


14.
Исследование радиально-углового распределения температуры при неизотермической двухфазной фильтрации нефти и воды

Р. А. Валиуллин*, Р. Ф. Шарафутдинов**, А. А. Садретдинов***, А. С. Бочков****
* Башкирский государственный университет
** Башкирский государственный университет, gframil@rambler.ru
*** Башкирский государственный университет
**** Башкирский государственный университет
Ключевые слова: температура, эффект Джоуля - Томсона, адиабатический эффект, радиально-угловая неоднородность распределения проницаемости, скважина, пласт, двухфазная фильтрация
Страницы: 992-997

Аннотация >>
На основе численного моделирования неизотермической двухфазной фильтрации нефти и воды с учетом эффекта Джоуля - Томсона и адиабатического эффекта исследуются распределения насыщенностей фаз, давления и температуры в неоднородной по проницаемости пористой среде. Показано, что наличие неоднородности в прискважинной зоне пласта приводит к возникновению немонотонного углового и радиального распределений температуры и насыщенностей фаз. При фильтрации нефти и воды в зависимости от соотношения проницаемостей пласта и при наличии участка, на котором имеется неоднородность распределения температуры в скважине по углу, наблюдается переход либо от отрицательных к положительным температурным аномалиям, либо наоборот.


15.
Анизотропия упругих свойств материалов

Б. Д. Аннин*, Н. И. Остросаблин**
* Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, annin@hydro.nsc.ru
** Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: анизотропия, модули упругости, собственные модули и состояния, линейно-упругие материалы
Страницы: 998-1014

Аннотация >>
Приведен обзор работ, посвященных исследованию обобщенного закона Гука для линейно-упругих анизотропных сред. В основе рассмотренных работ лежит подход Кельвина, раскрывающий структуру обобщенного закона Гука, которая определяется шестью собственными модулями упругости и шестью ортогональными собственными состояниями.


16.
Идентификация полости в упругом стержне при анализе поперечных колебаний

А. О. Ватульян*, Н. О. Солуянов**
* Южный федеральный университет, vatulyan@aaanet.ru
** Южный федеральный университет, sol.nik@mail.ru
Ключевые слова: идентификация, колебания, полость, регуляризация, стержень
Страницы: 1015-1020

Аннотация >>
Рассмотрены прямая и обратная задачи об установившихся поперечных колебаниях цилиндрического стержня с дефектом в форме полости малого относительного размера. Предложен подход к определению местоположения и объема полости произвольной формы. Представлены результаты вычислительных экспериментов, проведен их анализ.


17.
Об одной модели пластичности для задач обработки металлов давлением

В. М. Грешнов
Уфимский государственный авиационный технический университет, Greshnov_VM@list.ru
Ключевые слова: пластическая деформация, теория пластичности, история нагружения, физико-феноменологический подход, упрочняющееся тело, вязкопластичность
Страницы: 1021-1029

Аннотация >>
Рассмотрены скалярные и тензорные модели пластического течения металлических материалов в широком диапазоне температур и скоростей деформаций, являющиеся развитием теории пластичности. Вывод уравнений осуществлен в рамках физико-феноменологического подхода на основе современных положений и методов физики и механики пластической деформации. Для упрочняющегося и вязкопластического тел получена новая математическая формулировка краевой задачи теории пластичности, учитывающая историю нагружения. Приведены результаты апробации модели. Описан численный алгоритм решения прикладных задач с использованием метода конечных элементов.


18.
Зарождение трещин в перфорированной подкрепленной пластине

М. В. Мир-салим-заде
Азербайджанский технический университет, irakon63@hotmail.com
Ключевые слова: полоса предразрушения, появление трещины, перфорированная подкрепленная пластина, стрингеры
Страницы: 1030-1039

Аннотация >>
Рассматривается задача механики разрушения о зарождении трещин в подкрепленной пластине, ослабленной периодической системой круговых отверстий. Зародышевая трещина моделируется полосой предразрушения в состоянии пластического течения при постоянном напряжении, которая рассматривается как область ослабленных межчастичных связей материала. Определение неизвестных параметров, характеризующих зародышевую трещину, сводится к решению сингулярного интегрального уравнения. Условие появления трещины формулируется с учетом критерия предельного раскрытия берегов полосы предразрушения материала.


19.
Анализ основных закономерностей динамического радиального уплотнения гранулированных сред

Г. Ш. Болтачев*, Н. Б. Волков**
* Институт электрофизики УрО РАН, grey@iep.uran.ru
** Институт электрофизики УрО РАН, nbv@ami.uran.ru
Ключевые слова: гранулированные материалы, импульсное прессование, инерционный эффект
Страницы: 1040-1046

Аннотация >>
В рамках развитого ранее континуального приближения проанализировано радиальное осесимметричное прессование гранулированной среды при наличии жесткого недеформируемого стержня на оси симметрии. Показано, что за счет инерционных эффектов при импульсном нагружении возможно достижение высоких плотностей, близких к соответствующим беспористому состоянию. Проанализировано влияние начальных радиальных размеров системы стержень - порошок - оболочка на процесс уплотнения. Выявлена масштабная инвариантность задачи при различных ограничениях, накладываемых на отношения характерных размеров.


20.
Волновые процессы в твердых телах с дефектами

Н. В. Чертова
Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, chertova@ispms.tsc.ru
Ключевые слова: полевая теория дефектов, упруговязкопластические среды, структура волн
Страницы: 1047-1054

Аннотация >>
На основе уравнений полевой теории дефектов с использованием кинематических тождеств для упругого континуума с дефектами и динамических уравнений калибровочной теории рассмотрены закономерности распространения плоских гармонических волн в вязкоупругих и упруговязкопластических средах. Определены скорости распространения волн, показатели преломления и поглощения. Проанализированы структура волн и особенности корреляции волн смещений и волн поля дефектов, определяющих пластическую деформацию.


21.
Взаимодействие медленно движущихся штампов с упругим полупространством

И. М. Архипова*, В. Ю. Чирков**
* Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д. Ф. Устинова, 190005, Санкт-Петербург
** Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д. Ф. Устинова, wchir@yandex.ru
Ключевые слова: колебания, штампы, упругое полупространство, задача Лэмба, асимптотические методы
Страницы: 1055-1062

Аннотация >>
Изучена задача медленного динамического контактного взаимодействия системы удаленных друг от друга штампов с поверхностью упругого полупространства при отсутствии трения в предположении, что диаметры площадок контакта малы по сравнению с минимальным расстоянием между штампами, а время пробега сдвиговой волной расстояния, равного диаметру штампа, сопоставимо с временным масштабом процесса. Построена асимптотическая модель первого порядка. В качестве примера рассмотрен случай установившихся колебаний системы двух штампов.