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

2011 год, номер 5

1.
Распространение нелинейных возмущений в квазинейтральной бесстолкновительной плазме

А. К. Хе1, А. А. Чесноков2
1 Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН
2 Новосибирский государственный университет
chesnokov@hydro.nsc.ru
Страницы: 3-16

Аннотация >>
Для нелинейного кинетического уравнения, описывающего одномерное движение квазинейтральной бесстолкновительной плазмы, определены скорости распространения возмущений и сформулированы условия обобщенной гиперболичности. В классе бегущих волн построены и физически интерпретированы точные (в том числе периодические) решения модели. Предложены дифференциальные законы сохранения, аппроксимирующие исходное интегродифференциальное уравнение. На основе этих законов выполнены численные расчеты распространения волн, показывающие возможность кинетического опрокидывания функции распределения


2.
Распад начального разрыва глубины воды в канале ограниченной длины. Эксперимент

В. И. Букреев
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН
bukreev@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: начальный разрыв глубины воды, движущийся гидравлический прыжок, суперпозиция набегающих и отраженных волн, сейшевые колебания, толчея волн
Страницы: 17-26

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования волновых движений воды в канале ограниченной длины, возникающих после быстрого удаления щита, создающего начальную разность глубин верхнего и нижнего бьефов. Показано, что в спектрах частот колебаний глубины выделяются собственные частоты, характерные для сейши. Приведены примеры прямых и отраженных волн, а также данные об изменении глубины воды после отражения волны типа бора от вертикальной стенки.


3.
Задача о распаде разрыва малой амплитуды в двухслойной мелкой воде. Первое приближение

П. Е. Карабут, В. В. Остапенко
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН
karabutp@mail.ru, ostapenkovv@ngs.ru
Ключевые слова: двухслойная мелкая вода, задача о распаде разрыва, задача о разрушении плотины, гиперболические системы, метод последовательных приближений
Страницы: 27-38

Аннотация >>
Предложен метод приближенного решения задачи о распаде разрыва малой амплитуды в случае строго гиперболической системы законов сохранения, имеющей линейно вырожденные характеристические поля. С помощью этого метода проведен анализ качественно различных режимов течения, возникающих при решении задачи о распаде разрыва малой амплитуды для модели двухслойной мелкой воды со свободной верхней границей. Наиболее подробно изучен частный случай - задача о разрушении плотины.


4.
Структура кинематического и силового полей в римановой модели сплошной среды

М. А. Гузев
Институт прикладной математики ДВО РАН
guzev@iam.dvo.ru
Ключевые слова: внутренние напряжения, дефекты, несовместность, тензор Римана
Страницы: 39-48

Аннотация >>
Рассматривается неевклидова модель сплошной среды, для которой структура дефектов в материале характеризуется с помощью внутренней метрики и скалярной кривизны. Показано, что безвихревое поле перемещений для точек данной среды складывается из упругих перемещений (в отсутствие дефектов) и поля, характеризующего отличие внутренней геометрии модели от евклидовой геометрии. Соответствующие компоненты внутренних напряжений являются суммой упругих напряжений и самоуравновешенных напряжений, определяемых скалярной кривизной. Построено точное решение для вихревого поля дислокаций, сформулированы условия существования в материале ненулевого поля напряжений, параметризуемого скалярной кривизной, в отсутствие внешних сил.


5.
Нестационарное движение источника в жидкости под плавающей пластиной

А. В. Погорелова
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
milova@yandex.ru
Ключевые слова: идеальная жидкость, упругая пластина, нестационарное движение источника в жидкости
Страницы: 49-59

Аннотация >>
Проведено исследование трехмерной нестационарной задачи о гидроупругом поведении плавающей бесконечной пластины под воздействием волн, генерируемых горизонтальным прямолинейным движением точечного источника массы в жидкости бесконечной глубины. Решение проводится с использованием известных интегральных и асимптотических методов. На основе полученных формул численно анализируется влияние толщины пластины, глубины погружения источника, его ускорения, торможения и скорости равномерного движения на амплитуду прогибов плавающей пластины.


6.
Натекание сверхзвуковой недорасширенной струи на преграды различной проницаемости

В. И. Запрягаев, А. В. Солотчин, И. Н. Кавун, Д. А. Яровский
Институт теоретической и прикладной механики им С. А. Христиановича СО РАН
zapr@itam.ru
Ключевые слова: сверхзвуковая недорасширенная струя, пористая преграда, проницаемость, уровень акустических возмущений
Страницы: 60-67

Аннотация >>
Приведены результаты экспериментального исследования структуры течения и характеристик пульсаций потока, возникающих при натекании сверхзвуковой недорасширенной струи на преграды, изготовленные из проницаемого и непроницаемого материалов. Определены спектральные характеристики акустического поля в режиме нестационарного взаимодействия струи с преградой. Выявлено влияние проницаемости пористых преград на данные характеристики.


7.
Взаимодействие продольного вихря с прямым скачком уплотнения

В. Н. Зудов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
zudov@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковое течение, продольный вихрь, ударная волна, разрушение вихря
Страницы: 68-79

Аннотация >>
Рассмотрено взаимодействие сверхзвукового продольного вихря с прямым скачком уплотнения. Выявлено два режима взаимодействия: слабый и сильный. Численно показано, что при сильном взаимодействии возможно разрушение вихря.


8.
Влияние дисперсной фазы на энергетические свойства крупномасштабных вихревых структур

А. П. Белоусов
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН
abelousov@ngs.ru
Ключевые слова: турбулентные потоки, крупномасштабные вихревые структуры, струйные течения, метод PIV
Страницы: 80-84

Аннотация >>
С помощью метода PIV изучено влияние пузырьков газа на энергетические свойства крупномасштабных вихревых структур в осесимметричной затопленной импактной струе.


9.
Резонансные явления на трансзвуковом режиме обтекания крыловых профилей при импульсном периодическом подводе энергии

С. М. Аульченко1, В. П. Замураев2, А. П. Калинина2
1 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН; Новосибирский государственный университет
aultch@itam.nsc.ru, zamuraev@itam.nsc.ru
Ключевые слова: трансзвуковое течение, крыловой профиль, подвод энергии, аэродинамические характеристики
Страницы: 85-93

Аннотация >>
Изучено взаимодействие импульсного периодического источника энергии с замыкающим скачком уплотнения, возникающим вблизи крыловых профилей на трансзвуковых режимах полета. На основе численного решения двумерных нестационарных уравнений газовой динамики исследована эволюция ударно- волновой структуры течения вблизи симметричного профиля, выявлен резонансный механизм взаимодействия, приводящий к значительному (на порядок) снижению волнового сопротивления профиля


10.
О нелинейной теории крыла в плоском нестационарном потоке

Д. Н. Горелов
Омский филиал Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН
gorelov@ofim.oscsbras.ru
Ключевые слова: теория крыла, нестационарное течение жидкости, нелинейная начально-краевая задача, вихревой след
Страницы: 94-103

Аннотация >>
С использованием результатов, полученных
ранее автором данной работы, обобщены
основные аспекты нелинейной теории крыла
в плоском нестационарном потоке
жидкости. Сформулирована начально-
краевая задача для комплексной скорости.
Приведена система дифференциальных
соотношений с условиями в точках схода
вихревых следов, позволяющая корректно
решать широкий класс задач. С
использованием стандартной процедуры
дискретизации по времени решается задача
Коши. Краевая задача на каждом временном
шаге сводится к сингулярным интегральным
уравнениям первого и второго рода.
Проведено сравнение точности решения
этих уравнений методами дискретных
вихрей и панелей. Обсуждаются
особенности расчета давления при
отрывном обтекании контура.


11.
Приближенный метод проектирования двухэлементного крылового профиля

Д. Ф. Абзалилов, Р. Ф. Марданов
Научно-исследовательский институт математики и механики им. Н. Г. Чеботарева Казанского (Приволжского) федерального университета
damir.abzalilov@ksu.ru
Ключевые слова: обратная краевая задача аэрогидродинамики, двухэлементный крыловой профиль
Страницы: 104-114

Аннотация >>
Предложен приближенный метод проектирования двухэлементного крылового профиля, основанный на сведении обратной краевой задачи в двусвязной области к задаче в односвязной области, расположенной на многолистной римановой поверхности. Суть метода заключается в замене каналов между элементами профилей на каналы отбора и выдува потока, форма которых асимптотически стремится к кольцевой форме каналов, уходящих на бесконечность на втором листе римановой поверхности. Предлагаемый метод можно обобщить на случай проектирования многоэлементных крыловых профилей.


12.
Исследование отражения и прохождения плоских волн между двумя различными жидкостями, насыщающими пористые полупространства

Раджниш Кумар1, C. Кумар1, Миглэни Асим2
1 Университет г. Курукшетра
2 Университет Чаудхари Деви Лал
rajneesh_kuk@rediffmail.com, sanjaygarg_153@yahoo.com, miglani_aseem@rediffmail.com
Ключевые слова: пористый материал, амплитудные коэффициенты, отражение, прохождение, продольные и трансверсальные волны
Страницы: 115-126

Аннотация >>
Проведено исследование отражения и прохождения плоских волн между двумя различными жидкостями, насыщающими пористые полупространства, в случае когда продольные и трансверсальные волны падают под углом к поверхности раздела. Получены амплитудные коэффициенты различных отраженных и проходящих волн, а также зависимости амплитудных коэффициентов от угла падения. Рассмотрен частный случай отражения волн от свободной поверхности жидкости, насыщающей пористые полупространства.


13.
Динамический отрыв газового пузыря от твердой плоской подложки, совершающей нормальные гармонические вибрации

В. В. Коновалов1, Т. П. Любимова1, Д. В. Любимов2
1 Институт механики сплошных сред УрО РАН
2 Пермский государственный университет
konov2@psu.ru, lubimova@psu.ru, lyubimov@psu.ru
Ключевые слова: вибрации, отрыв газового пузыря от подложки, оценка размеров отрывающихся пузырей, микрогравитация
Страницы: 127-135

Аннотация >>
Исследован отрыв газового пузыря от твердой плоской подложки, происходящий по "динамическому" сценарию, т. е. вследствие сильных колебаний формы поверхности пузыря, вызванных нормальными неакустическими гармоническими вибрациями подложки. С использованием модели Лейзера, основанной на анализе одномодовых решений вблизи вершины пузыря, изучен его отрыв в условиях микрогравитации, когда динамика поверхности пузыря обусловлена конкуренцией сил инерции жидкости и сил поверхностного натяжения. Отрыв пузыря от подложки определялся из условия его удлинения в процессе колебаний на величину, сопоставимую с радиусом пузыря в состоянии равновесия. С использованием ряда эмпирических предположений определена зависимость интенсивности вибрационного воздействия, необходимого для отрыва пузыря, от параметров задачи. Выполнена оценка объемов отрывающихся пузырей.


14.
Исследование эволюции волнового импульса при прохождении через пористую преграду

И. Г. Хусаинов, В. Л.
Стерлитамакская государственная педагогическая академия им. З. Биишевой
admwell@yandex.ru, admwell@yandex.ru
Ключевые слова: пористая среда, пора, граница раздела, акустическая волна, волновой импульс, объемная доля газа, межфазные силы, теплообмен
Страницы: 136-145

Аннотация >>
Изучается эволюция волнового импульса при прохождении через пористую преграду, расположенную в газе и насыщенную тем же газом. Рассмотрены случаи "открытой" и "закрытой" границ пористой преграды. Проанализировано влияние параметров пористой среды — начального значения объемной доли газа и размеров пор, а также межфазного теплообмена на эволюцию волнового импульса.


15.
Задача электромагнитоупругости для бесконечной пластины при заданных потенциалах электрического поля на контурах отверстий

С. А. Калоеров1, А. В. Петренко1, К. Г. Хорошев2
1 Донецкий национальный университет
2 Национальный транспортный университет
kaloerov@mail.ru, alexcpp@inbox.ru, k.g.khoroshev@gmail.com
Ключевые слова: электромагнитоупругость, комплексные потенциалы, плоская задача, трещина, потенциал электрического поля
Страницы: 146-154

Аннотация >>
С использованием обобщенных комплексных потенциалов и методов конформных отображений, рядов и наименьших квадратов решена плоская задача электромагнитоупругости для бесконечной пластины с отверстиями и трещинами при заданных на их контурах электрических потенциалах. Для пластин с двумя круговыми отверстиями, круговым отверстием и трещиной, двумя трещинами проведены исследования электромагнитоупругого состояния и изменения коэффициента интенсивности напряжений в зависимости от геометрических и физико-механических свойств материала.


16.
Распространение упругих волн в однородных по сечению круглых стержнях

Е. В. Баянов1, А. И. Гулидов2
1 Новосибирский государственный технический университет
2 Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
bayanovev@rambler.ru, gai@itam.nsc.ru
Ключевые слова: однородные стержни, распространение упругих волн, круговое поперечное сечение
Страницы: 155-162

Аннотация >>
Проведено численное исследование распространения упругих волн в круглых стержнях и стержнях с цилиндрической полостью. Проанализировано влияние размеров стержня на скорость распространения волны. Описано явление повторного отскока в коротких однородных стержнях.


17.
Исследование динамической устойчивости двуслойной углеродной нанотрубки, погруженной в упругую среду, при осевой нагрузке с использованием энергетического метода

A. Горбанпур Арани1, М. Хашемиан2, А. Логман2, М. Мохаммадимер2
1 Университет Кашана; Институт нанонаук и нанотехнологий Университета Кашана
2 Университет Кашана
aghorban@kashanu.ac.ir
Ключевые слова: углеродная нанотрубка, устойчивость движения, энергетический метод, упругая среда, осевая нагрузка
Страницы: 163-175

Аннотация >>
C использованием модели механики сплошной среды и принципа минимума полной энергии исследована устойчивость движения одно- и двуслойной углеродных нанотрубок при динамической осевой нагрузке. С помощью метода Рэлея - Ритца определены собственные частоты колебаний однослойной углеродной нанотрубки и критическая динамическая осевая нагрузка для одно- и двуслойной углеродных нанотрубок. С использованием модели Уинклера и теории Леннарда-Джонса изучено воздействие упругой среды и сил Ван-дер-Ваальса между двумя слоями в двуслойной углеродной нанотрубке. С помощью модели Эрингена при решении задачи учитывается эффект малых масштабов длины. Показано, что критическая динамическая осевая нагрузка увеличивается, если в изолированную углеродную нанотрубку вставляется другая углеродная нанотрубка. Трубки погружены в упругую среду.


18.
Распространение волн в термоупругой трансверсально-изотропной среде с тремя фазовыми запаздываниями

Р. Р. Гупта, Раджниш Кумар, Калдип Кумар
Университет Махариши Маркэндешво
raji.mmec@gmail.com
Ключевые слова: термоупругость, диссипация энергии, трансверсально-изотропная среда, распространение волн
Страницы: 176-185

Аннотация >>
C использованием термоупругой модели с диссипацией энергии исследуется распространение волн Рэлея – Лэмба в слое трансверсально-изотропной среды. Выведены не зависящие друг от друга характеристические уравнения для симметричных и кососимметричных мод распространяющихся волн. Получены амплитуды смещений и распределения температуры. Найдено численное решение задачи в случае, когда материалом среды является кобальт. Приведены дисперсионные кривые, зависимости амплитуды смещений и температуры от волнового числа для симметричных и кососимметричных мод волн. Рассмотрены некоторые частные случаи.


19.
Об учете влияния поперечных сдвигов на сложные нелинейные колебания упругих балок

В. А. Крысько, М. В. Жигалов, О. А. Салтыкова, А. В. Крысько
Саратовский государственный технический университет
tak@san.ru, zhigalovm@yandex.ru
Ключевые слова: гибкие балки, нелинейная динамика, хаос, математическое моделирование, метод конечных разностей, метод конечных элементов
Страницы: 186-193

Аннотация >>
С помощью вариационного принципа и метода гипотез построены модели геометрически нелинейных балок Эйлера — Бернулли, Тимошенко и Шереметьева — Пелеха при воздействии поперечной знакопеременной нагрузки. На основе нелинейной динамики и качественной теории дифференциальных уравнений с использованием метода конечных разностей с аппроксимацией O(h2) и метода конечных элементов в форме Бубнова — Галеркина проводится анализ полученных систем дифференциальных уравнений. Показано, что при относительной толщине λ ≤ 50 учет поворота и искривления нормали приводит к существенному изменению режимов колебаний.


20.
Экспериментальное изучение закономерностей деформирования сплава Д16АТ при периодическом нагружении

В. И. Капустин, В. П. Гилета
Новосибирский государственный технический университет
macler06@mail.ru, macler06@mail.ru
Ключевые слова: напряжение, деформация, компакция, усталость, зона предразрушения, деформационное упрочнение
Страницы: 194-201

Аннотация >>
Представлены методика и результаты экспериментального исследования кинетики деформированного состояния материала в процессе его периодического одноосного нагружения. Приводятся диаграммы главных компонент тензора полных деформаций при асимметричном периодическом "мягком" режиме растяжения-сжатия образцов. Закономерности деформирования образцов, выявленные при периодическом асимметричном нагружении, могут быть использованы при разработке критерия усталостного разрушения материала и выявлении механизма деформационного упрочнения зон предразрушения деталей машин.