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

2009 год, номер 6

1.
Влияние вязкости на динамику возмущений пузыря в жидкости

О. В. Воинов
Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича, 625000 Тюмень
E-mail: o.v.voinov@mtu-net.ru
Страницы: 3-5

Аннотация >>
Рассматривается динамика пузыря в жидкости малой вязкости. Определяется уравнение динамики малых возмущений с учетом влияния вязкости.


2.
Исследование течения в вязкой струе, истекающей через сверхзвуковое сопло в полубесконечное затопленное пространство

В. Н. Ветлуцкий, В. Л. Ганимедов, М. И. Мучная
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН им. С. А. Христиановича, 630090 Новосибирск
E-mail: ganim@itam.nsc.ru
Страницы: 6-15

Аннотация >>
В рамках уравнений Навье—Стокса решена задача об осесимметричном течении газа в сверхзвуковом сопле и струе, вытекающей из сопла в покоящийся газ. Проведено сравнение расчетного давления с распределением давления, измеренного в струе трубкой Пито. Исследовано влияние степени нерасчетности, числа Рейнольдса и полуугла раствора сверхзвуковой части сопла на параметры потока в сопле и струе. Показано, что распределение газодинамических параметров на срезе сопла является неравномерным, что оказывает влияние на течение в струе. В случае перерасширенной струи получена картина течения, в котором вследствие оттеснения пограничного слоя от стенок сопла формирование струи начинается внутри сопла. Данный результат не может быть получен в рамках невязкой постановки задачи.


3.
Определение формы осесимметричного тела, обтекаемого потоком вязкой несжимаемой жидкости, по заданному на его поверхности распределению давления

С. А. Соловьев
Научно-исследовательский институт математики и механики им. Н. Г. Чеботарева Казанского государственного университета, 420008 Казань
E-mail: Sergey.Solovyov@ksu.ru
Страницы: 16-26

Аннотация >>
Разработан способ определения формы осесимметричного тела по заданному распределению коэффициента давления вдоль его меридионального сечения. Учет вязкости осуществлен в рамках модели пограничного слоя. В основу метода положен итерационный процесс, в котором используются решения обратной задачи в плоском случае и прямой задачи для осесимметричного тела. Составлена программа, реализующая итерационный процесс, приведены примеры численных расчетов.


4.
О колебательном движении неоднородного твердого шара в вибрирующей жидкости

В. Л. Сенницкий
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: igil@hydro.nsc.ru
Страницы: 27-35

Аннотация >>
Рассмотрена задача о вращательных колебаниях неоднородного твердого тела—шара—в однородно вибрирующей идеальной жидкости в присутствии поля силы тяжести. Обнаружены новые гидромеханические эффекты.


5.
Малые возмущения в задаче о соударении струй. Oсновные уравнения

Е. А. Карабут
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mail: eakarabut@gmail.com
Страницы: 36-54

Аннотация >>
Проведено уточнение и обобщение на случай нестационарного взаимодействия известной стационарной задачи о соударении двух плоских струй идеальной несжимаемой жидкости, движущихся с одинаковой скоростью. Получены уравнения, описывающие распространение возмущений по свободной поверхности соударяющихся струй. Осуществлена линеаризация этих уравнений на стационарном решении.


6.
Использование метода возмущений для решения задачи о теплообмене между газом и твердыми частицами

А. Шабани Шахрбабаки, Р. Абазари*
Иранский университет науки и технологий, 1684613114, Нармак, Тегеран, Иран
*Мохаджедж Ардабил университет, Ардабил, Иран
E-mails: Ab_shabani@iust.ac.ir, abazari-r@uma.ac.ir
Страницы: 55-60

Аннотация >>
С использованием аналитического метода возмущений решается задача о радиационном теплообмене между газом и твердыми частицами. Проведено сравнение полученных результатов с результатами, полученными с использованием численного метода Рунге—Кутты.


7.
Связь характеристик откола с размерностью фрактальной структуры разрушения

Б. К. Барахтин, Г. Г. Савенков*
Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей", 191015 Санкт-Петербург
* Научно-исследовательский институт "Поиск", 188662 Мурино Ленинградской области
E-mail: sav-georgij@yandex.ru
Страницы: 61-69

Аннотация >>
Исследуется влияние фрактальности поверхности разрушения и контура откола на характеристики нагружаемого материала (время разрушения (долговечность) и откольную прочность). Показано, что с увеличением фрактальной размерности контура откола показатель долговечности материала в волне растяжения и откольная прочность возрастают, в то время как с ростом фрактальной размерности поверхности разрушения откольная прочность уменьшается. Приведены примеры расчета откольной прочности с учетом фрактальности поверхности разрушения для стали марки Сп. 28.


8.
Взаимодействие трещи со связями между берегами в изотропной среде, усиленной регулярной системой стрингеров

М. В. Мир-Салим-заде
Азербайджанский технический университет, AZ1129 Баку, Азербайджан
E-mail: irakon63@hotmail.com
Страницы: 70-80

Аннотация >>
Рассматривается задача об упругой изотропной среде с системой инородных (поперечных относительно линий расположения трещин) прямолинейных включений. Считается, что среда ослаблена периодической системой прямолинейных трещин при наличии в них областей, в которых берега трещин взаимодействуют. Полагается, что эти области примыкают к вершинам трещин, а их размеры могут быть сравнимы с размером трещины. Взаимодействие берегов трещины в концевой области моделируется путем введения между ними связей (сил сцепления) с заданной диаграммой деформирования. Краевая задача о равновесии периодической системы трещин со связями между берегами при действии внешних растягивающих нагрузок и усилий в связях сводится к нелинейному сингулярному интегродифференциальному уравнению с ядром типа ядра Коши. Условие предельного равновесия трещин с концевыми зонами формулируется с учетом критерия предельной вытяжки связей. Рассмотрен случай напряженного состояния среды при наличии зон, в которых берега трещин взаимодействуют.


9.
Об одном решении осесимметричной задачи теории упругости для трансверсально-изотропного материала

Н. М. Бодунов, Г. В. Дружинин
Казанский государственный технический университет, 420111 Казань
E-mails: bodunov_nm@mail.ru, pla@pla.kstu-kai.ru
Страницы: 81-89

Аннотация >>
Для решения граничной задачи об осесимметричном деформировании изделий из трансверсально-изотропного материала предлагается численно-аналитический метод, основанный на аппроксимации искомого решения системой базисных функций. Приводится алгоритм построения полиномиальных функций на основе инвариантно-групповых решений.


10.
Прямой метод решения краевой задачи релаксации остаточных напряжений в упрочненном изделии цилиндрической формы при ползучести

В. П. Радченко, М. Н. Саушкин
Самарский государственный технический университет, 443100 Самара
E-mails: radch@samgtu.ru, msaushkin@gmail.com
Страницы: 90-99

Аннотация >>
Предложен прямой метод решения краевой задачи для поверхностно упрочненного образца цилиндрической формы в условиях ползучести при действии растягивающей нагрузки. Получены соотношения для оценки кинетики напряженно-деформированного состояния в упрочненном слое. Выполнена проверка адекватности решения экспериментальным данным для случая релаксации остаточных напряжений в упрочненном слое цилиндрического образца из стали ЭИ 691 при T=400ˆC. Показано, что расчетные и экспериментальные значения остаточных напряжений хорошо согласуются.


11.
Вычисление силы взаимодействия двух капель, находящихся в пластической среде

Ю. В. Пивоваров
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: pivov@hydro.nsc.ru
Страницы: 100-114

Аннотация >>
При вычислении силы взаимодействия двух сферических капель нормальная к поверхности капли компонента тензора напряжений берется из решения соответствующей задачи теории упругости, а касательная определяется пластическими свойствами среды. Показано, что результаты проведенных расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными о характере движения капель и пределе текучести среды, окружающей капли.


12.
Экспериментально-теоретическое исследование процессов проникания жестких ударников и идентификация свойств грунтовых сред

В. Г. Баженов, А. М. Брагов, В. Л. Котов
Научно-исследовательский институт механики Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, 603950 Нижний Новгород
E-mail: vkotov@inbox.ru
Страницы: 115-125

Аннотация >>
С использованием предложенного ранее экспериментально-расчетного метода и результатов обращенных экспериментов по прониканию в песчаный грунт ударников с плоскими и полусферическими оголовками при скоростях удара 50÷450 м/с определены параметры модели грунтовой среды Григоряна. Показано, что полученные в обращенном эксперименте квазистационарные зависимости силы сопротивления от скорости удара могут быть применены к решению задач о глубоком проникании тел в грунт с погрешностью, не превышающей ошибку измерений.


13.
Идентификация форм импульсов при поперечном ударе по композитным балкам и пластинам

Г. И. Расторгуев, С. И. Снисаренко
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
E-mails: firstpro@adm.nstu.ru, snis@craft.nstu.ru
Страницы: 126-133

Аннотация >>
Описан испытательный стенд для поперечного ударного нагружения балок и пластин при малых скоростях удара (до 40 м/с). Определены контактная сила удара и нестационарные деформации при поперечном ударе по волокнисто-слоистым балкам и пластинам из стекло- и углепластика. Проведена идентификация форм импульсов при различных скоростях соударения в диапазоне 5÷40 м/с. Расчеты ударного нагружения и нестационарного деформирования композитных балок и пластин выполнены методом конечных элементов. Использовались конечные элементы, учитывающие поперечные сдвиги согласно теории Тимошенко и вязкоупругое поведение материала в соответствии с моделью Фойгта.


14.
Математическая модель аэроупругих колебаний решеток лопастей осевых турбомашин, обусловленных окружной неравномерностью потока

В. Б. Курзин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: kurzin@hydro.nsc.ru
Страницы: 134-145

Аннотация >>
Построена система линейных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, описывающая аэроупругие колебания решеток лопастей в неравномерном потоке. В рамках модели идеальной несжимаемой жидкости и с помощью гипотезы цилиндрических сечений определение аэродинамических сил, действующих на лопасти, сведено к решению задач с использованием методов, достаточно хорошо развитых в теории решеток в нестационарном потоке. Проведен анализ возможности возникновения параметрического резонанса. Показано, что окружная неравномерность потока в проточной части турбомашин может привести к существенному уменьшению критической скорости флаттера решеток.


15.
Гидроупругое поведение сложной конструкции, плавающей на волнах

Е. А. Батяев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mail: john@hydro.nsc.ru
Страницы: 146-154

Аннотация >>
Разработан численный метод решения плоской задачи о гидроупругом поведении сложной конструкции, плавающей на поверхности идеальной несжимаемой жидкости конечной глубины. Движение конструкции, описываемое функцией прогиба, считается установившимся под воздействием набегающих волн. C помощью предложенного подхода, основанного на методе нормальных мод для однородных пластин, определяется решение гидродинамической части задачи. С использованием матрицы перехода между представлениями искомого прогиба в виде разложений по собственным функциям колебаний конструкции и пластины задача сводится к системе линейных алгебраических уравнений. Показано, что результаты проведенного расчета хорошо согласуются с известными результатами расчетов для двусоставной шарнирной конструкции при длинах волн, сравнимых с длиной конструкции.


16.
Анализ разветвленных форм изгиба арок и панелей

Л. И. Шкутин
Институт вычислительного моделирования СО РАН, 660036 Красноярск
E-mail: shkutin@icm.krasn.ru
Страницы: 155-160

Аннотация >>
Представлены результаты численного анализа разветвленных решений нелинейных краевых задач о плоском изгибе упругих арок и панелей. Задачи сформулированы для системы шести нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка с независимыми полями конечных перемещений и поворотов. Рассмотрены два варианта нагружения (следящим и консервативным давлением) и два варианта граничных условий (жесткое защемление и шарнирное опирание). В случае защемленной арки и панели множество решений состоит из симметричных и асимметричных форм изгиба, существующих лишь в области положительных значений параметра нагрузки. В случае шарнирного опирания множество решений включает симметричные и несимметричные формы, соответствующие положительным, отрицательным и нулевым значениям параметра. В обеих задачах фазовые зависимости параметра состояния от параметра нагрузки являются разветвленными, неоднозначными, имеют изолированные ветви и допускают возможность катастрофы — конечного скачка из основной равновесной формы в одну из выпученных форм.


17.
Температурные напряжения в упругой сфере, содержащей конические вырезы

В. В. Мельников
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики, 456770 Снежинск
E-mail: snow@vniitf.ru
Страницы: 161-164

Аннотация >>
С использованием метода, основанного на вариационном принципе Кастильяно, решена осесимметричная термоупругая задача для сферы с коническими вырезами в полюсах при действии квазистационарного температурного поля, зависящего от меридионального угла и радиуса сферы. При этом в качестве координатных функций применялись ортонормированные системы полиномов. Представлены результаты численного расчета напряженного состояния сферического тела.


18.
Зарождение трещины при изгибе полосы переменной толщины

М. В. Мирсалимов
Азербайджанский технический университет, AZ1129 Баку, Азербайджан
E-mail: irakon63@hotmail.com
Страницы: 165-176

Аннотация >>
Построена математическая модель зарождения трещины в полосе (балке), изгибаемой в своей плоскости заданной системой внешних нагрузок (постоянными изгибающими моментами, равномерно распределенным давлением и т. п.). Считается, что по мере нагружения полосы, толщина которой полагается переменной, в ней возникают зоны предразрушения, моделируемые как области ослабленных межчастичных связей материала. Решение задачи о равновесии изотропной полосы переменной толщины с зародышевой трещиной сводится к решению нелинейного сингулярного интегродифференциального уравнения с ядром типа ядра Коши, из которого находятся усилия в зоне зарождения трещины. Условие появления трещины в полосе переменной толщины формулируется с учетом критерия предельного растяжения связей материала.


19.
Распространение низкочастотной составляющей волны в модели блочной среды

В. А. Сарайкин
Институт горного дела СО РАН, 630091 Новосибирск
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mail: vsaraikin@gmail.com
Страницы: 177-185

Аннотация >>
Изучены свойства модели блочной среды, состоящей из абсолютно жестких блоков, разделенных деформируемыми прослойками. Модель предложена для описания низкочастотной части спектра в волне возмущений, распространяющихся в среде с такой структурой. В основе модели лежит предположение о том, что низкочастотная часть волнового пакета позволяет получить с наименьшими искажениями информацию об усредненных характеристиках структуры среды на пути следования волн. При расчете волн в одномерной сборке из блоков (стержней) и деформируемых прослоек установлено, что модель, не учитывающая деформирование блоков, применима только в случае, когда жесткость прослойки мала по сравнению с жесткостью стержня. Внесена поправка, устраняющая это ограничение в случае длинноволнового приближения.


20.
Решение задачи о расширении и растяжении полого цилиндра с использованием градиентной теории пластичности

С. Е. Александров, Е. А. Лямина
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, 119526 Москва
E-mail: lyamina@inbox.ru
Страницы: 186-192

Аннотация >>
Получено точное решение задачи о расширении и растяжении полого цилиндра, обобщающее известные решения, основанные на классической и градиентной теориях пластичности в условиях плоской деформации. Численное решение сводится к вычислению нескольких обыкновенных интегралов. Исследовано влияние характерного размера материала на поведение решения вблизи отверстия цилиндра.


21.
Решение задачи о кручении упругого стержня s-угольного сечения методом расширения границ

А. Д. Чернышов
Воронежская государственная технологическая академия, 394000 Воронеж
E-mail: chernyshovad@mail.ru
Страницы: 193-200

Аннотация >>
В аналитическом виде с использованием метода расширения границ получено решение задачи о кручении упругого стержня с правильным s-угольником в сечении. Метод основан на введении достаточно широкой прямоугольной области и специальных быстросходящихся рядов Фурье.


22.
Влияние опорного давления на прочность массива горных пород, содержащего цилиндрические вырезы

Н. В. Черданцев, В. Т. Преслер, В. Ю. Изаксон
Институт угля и углехимии СО РАН, 650610 Кемерово
E-mail: v.izaxon@kemsc.ru
Страницы: 201-206

Аннотация >>
С использованием метода граничных элементов решена трехмерная задача о распределении напряжений в массиве горных пород в окрестности двух цилиндрических вырезов, расположенных в зоне повышенного горного давления. На основе специально введенных показателей проведена количественная оценка техногенной нарушенности массива с регулярной прочностной анизотропией.


23.
Фазовый состав и распределение легирующих элементов в переходном слое

Я. С. Семенов, С. К. Попова*, М. П. Лебедев
Президиум Якутского научного центра СО РАН, 677980 Якутск
*Институт геологии алмаза и благородных металлов СО РАН, 677891 Якутск
E-mail: yansemenov@mail.ru
Страницы: 207-212

Аннотация >>
С использованием методов рентгеноспектрального, рентгеноструктурного анализов и с помощью оптического микроскопа изучены химический и фазовый состав, структура и морфология легирующих элементов переходного слоя, полученного газопламенным и плазменным напылением на стали марки Ст. 3сп. Показано, что структура, химический и фазовый состав переходного слоя существенно зависят от технологических параметров, методов обработки и химического состава покрытия.