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

2011 год, номер 6

1.
Влияние импульса метеорита на размеры ударного кратера

Н. И. Шишкин
Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
им. Е. И. Забабахина, 456770 Снежинск
E-mail: shishkins@mail.vega-int.ru
Страницы: 3-12

Аннотация >>
Получены формулы для диаметра и глубины взрывного кратера, учитывающие энергию и импульс продуктов взрыва, прочность породы, глубину заложения заряда взрывчатого вещества и силу тяжести. С использованием ударно-взрывной аналогии полученные зависимости распространены на случай удара метеорита (ударника) о кору планеты (мишени). Показано, что в гравитационном режиме образования кратера влияние импульса ударника существенно и с увеличением его размеров возрастает. В прочностном режиме кратерообразования импульс практически не оказывает влияния на размеры кратера. Установлено, что в основном размеры кратера определяются величиной кинетической энергии ударника и в меньшей степени—импульсом.


2.
Длинноволновая неустойчивость адвективного течения в наклонном слое жидкости с идеально теплопроводными границами

Р. В. Сагитов, А. Н. Шарифулин
Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990 Пермь
E-mail: sharifulin@pstu.ru
Страницы: 13-21

Аннотация >>
Исследована устойчивость к длинноволновым возмущениям стационарного конвективного течения в плоском наклонном слое с идеально теплопроводными твердыми границами при наличии однородного продольного градиента температуры. Определены границы области устойчивости по отношению к длинноволновым возмущениям, найдены критические числа Грасгофа для наиболее опасных среди них четных спиральных возмущений.


3.
Уравнения полной нелинейно-дисперсионной модели мелкой воды на вращающейся сфере

З. И. Федотова, Г. С. Хакимзянов
Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mails: zf@ict.nsc.ru, khak@ict.nsc.ru
Страницы: 22-35

Аннотация >>
Получены нелинейно-дисперсионные уравнения мелкой воды, описывающие распространение длинных поверхностных волн на сферической поверхности с учетом вращения Земли и подвижности дна океана. Вывод уравнений основан на разложении решения уравнений гидродинамики для сферы по малым параметрам, зависящим от относительной толщины слоя воды и дисперсии поверхностных волн.


4.
Пространственный аналог формул Сохоцкого— Племеля и его применение в теории крыла

Д. Н. Горелов
Омский филиал Института математики им. С. Л. Соболева СО РАН, 644099 Омск
E- mail: gorelov@ofim.oscsbras.ru
Страницы: 36-42

Аннотация >>
Построено решение гидродинамической задачи о движении идеальной несжимаемой жидкости в вихревом слое конечной толщины. В предельном случае (бесконечно тонкий слой) этот слой переходит в вихревую поверхность. Для предельных значений вектора скорости жидкости при подходе к этой поверхности получены формулы, обобщающие на трехмерное пространство формулы Сохоцкого—Племеля для сингулярного интеграла типа интеграла Коши. На основе этих формул и предложенного способа моделирования крыла конечной толщины замкнутой вихревой поверхностью выведены три интегральных уравнения. Показано, что в случае бесконечно тонкого крыла остается только одно уравнение, соответствующее условию непротекания жидкости через поверхность крыла.


5.
Эффективность вихревого перемешивания в устойчиво стратифицированном атмосферном пограничном слое

А. Ф. Курбацкий*,**, Л. И. Курбацкая***
*Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
**Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
***Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН,
630090 Новосибирск
E-mails: kurbat@itam.nsc.ru, L.Kurbatskaya@ommgp.sscc.ru
Страницы: 43-49

Аннотация >>
С помощью мезомасштабной RANS-модели турбулентности установлено, что поведение параметров турбулентного вихревого перемешивания согласуется с последними данными измерений, проведенных в лаборатории и в атмосфере. Исследуются некоторые проблемы, возникающие при описании турбулентного вихревого перемешивания в атмосферном пограничном слое. В частности, обнаружено, что при переходе течения в сильно устойчивое состояние потоковое число Ричардсона Rif может изменяться немонотонно, возрастая с увеличением градиентного числа Ричардсона Rig до достижения состояния насыщения при Rig ⋍ 1, а затем убывая. Показано, что поведение вихревых коэффициентов диффузии импульса и тепла согласуется с представлением о поддержании переноса импульса (но не тепла) распространяющимися внутренними волнами в сильно устойчивом состоянии атмосферного пограничного слоя.


6.
Экспериментальное исследование падения дисков на мелкую воду

Е. В. Ерманюк, Н. В. Гаврилов
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mails: ermanyuk@hydro.nsc.ru, gavrilov@hydro.nsc.ru
Страницы: 50-57

Аннотация >>
Экспериментально исследована задача о падении круглых дисков, имеющих плоскую, выпуклую или вогнутую форму нижней поверхности, на слой жидкости ограниченной глубины. Изучено влияние малой кривизны нижней поверхности тела на величину присоединенной массы, на характерное время соударения со свободной поверхностью, параметры захватываемой при ударе воздушной каверны и тип соударения тела с дном гидродинамического лотка.


7.
Численное исследование пространственного сверхзвукового течения совершенного газа при наличии поперечного вдува струй

А. О. Бекетаева, А. Ж. Найманова
Институт математики Министерства образования и науки Республики Казахстан,
050010 Алма-Ата, Казахстан
E-mail: ked@math.kz
Страницы: 58-68

Аннотация >>
Численно исследуется трехмерное сверхзвуковое турбулентное течение при наличии симметричного поперечного вдува круглых струй через щели на стенках. Моделирование осуществляется на основе осредненных по Фавру уравнений Навье — Стокса, решаемых методом Бима — Уорминга. Исследовано влияние отношения давлений в струе и потоке (параметр нерасчетности) на пространственное взаимодействие вдуваемой струи с набегающим потоком. Численно воспроизведены экспериментально полученные распределения давления на стенке вблизи струи, аппроксимируемые криволинейными замкнутыми эллипсами. Изучен механизм образования двух симметричных вихрей в слое смешения между струей и натекающим потоком. Установлено, что результаты расче- тов удовлетворительно согласуются с экспериментально полученными зависимостями длины отрывной зоны от отношения давления в струе и потоке.


8.
Численное исследование явлений, возникающих вблизи кругового цилиндра в течениях стратифицированных жидкостей с небольшими периодами плавучести

В. А. Гущин, Т. И. Рождественская
Институт автоматизации проектирования РАН, 123056 Москва
E-mails: gushchin@icad.org.ru, ares@icad.org.ru
Страницы: 69-76

Аннотация >>
Проведено численное исследование обтекания двумерного кругового цилиндра стратифицированной жидкостью с периодами плавучести Tb=25,2; 6,28 c в широком диапазоне значений чисел Рейнольдса и Фруда. Обнаружено, что при наличии опережающего возмущения перед цилиндром, cмещающимся вниз по течению с увеличением числа Рейнольдса, линии равной солености имеют форму полукруглого гребня c острыми зубцами. Исследована закономерность изменения формы присоединенных волн и появления в следе за цилиндром слоев жидкости с различной плотностью. В течениях с периодом плавучести Tb = 6,28 с при числах Рейнольдса Re < 60 в следе за цилиндром обнаружены застойные зоны, при Re > 60 такие зоны отсутствуют.


9.
Структура кольматируемого слоя в окрестности подвижной границы

Ю. И. Капранов*,**, Н. М. Тропин*
*нститут гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
**Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mails: kapranov@hydro.nsc.ru, nikita.tropin@gmail.ru
Страницы: 77-91

Аннотация >>
Исследуется процесс проникновения взвешенных в жидкости частиц в пористую среду. Формулируется постановка задачи, описывающей изменения свойств среды в окрестности подвижной границы. Предложен метод построения решения, исследованы особенности течения. Показано, что структура области, в которой происходят значительные изменения свойств среды и потока, существенно зависит от скорости смещения подвижной границы.


10.
Давление насыщенных паров над амальгамой щелочных металлов в разрядных лампах

С. В. Гавриш
Специальное конструкторское бюро "Зенит", 124489 Зеленоград, Москва
E-mail: svgavr@list.ru
Страницы: 92-99

Аннотация >>
Выполнен теоретический и численный анализ процесса испарения двухкомпонентных соединений в парах щелочных металлов в разрядных лампах. С использованием разработанной математической модели расчета давления насыщенных паров металла над амальгамой получены зависимости массовой доли компонентов в разрядном объеме от конструктивных параметров и теплофизических характеристик лампы.


11.
Группа масштабного преобразования при описании движения наножидкости в магнитогидродинамическом пограничном слое на пористой растягивающейся поверхности с учетом зависимости вязкости от температуры

Р. Кэндэзэми, И. Мухэймин, Г. Камачи*
Университет Тун Хуссейн Онн, 86400 Бату- Пахат, Джохор, Малайзия
*Университетский колледж Линтона, Мантин, Малайзия
E-mail: future990@gmail.com
Страницы: 100-111

Аннотация >>
Исследуется стационарное двумерное течение электропроводящей несжимаемой жидкости на вертикальной пористой растягивающейся пластине, пронизываемое однородным поперечным магнитным полем. В предположении, что вязкость жидкости является линейной функцией температуры, дифференциальные уравнения в частных производных специальным видом преобразований группы Ли, а именно группой масштабных преобразований, преобразуются в систему обыкновенных дифференциальных уравнений, решаемых численно методом пристрелки с использованием метода Рунге—Кутты— Джилля. Установлено, что число Льюиса, параметр броуновского движения и параметр термофореза оказывают значительное влияние на поле течения и профили температуры.


12.
Анализ дисперсионных соотношений связанной задачи термоупругости с учетом релаксации теплового потока

М. Б. Бабенков
Институт проблем машиноведения РАН, 199178 Санкт-Петербург
E-mail: babenkov.michail@gmail.com
Страницы: 112-121

Аннотация >>
Получены дисперсионные соотношения для связанной задачи термоупругости, содержащей уравнение теплопроводности гиперболического типа, проведен их асимптотический анализ. Построены графики зависимостей волнового числа и характеристики скорости затухания колебаний от частоты, проведено их сравнение с аналогичными графиками зависимостей в классической модели.


13.
Экспериментальное исследование критического режима истечения пароводяной смеси

А. Н. Шулюпин
Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН,
683002 Петропавловск- Камчатский
E-mail: nigtc@kscnet.ru
Страницы: 122-128

Аннотация >>
Представлены результаты измерения статического давления в критическом режиме истечения пароводяной смеси из длинных труб диаметром 50,2 и 100,1 мм на различных расстояниях от их выходного сечения. Измерения выполнены при расходах и энтальпиях смеси, характерных для геотермальных теплоносителей. Установлено, что экспериментально полученные расходы смеси значительно превышают результаты расчетов по известным моделям.


14.
Статистические характеристики двухфазного газожидкостного потока в вертикальном микроканале

И. А. Козулин, В. В. Кузнецов
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mails: igornt@yandex.ru, vladkuz@itp.nsc.ru
Страницы: 129-139

Аннотация >>
Экспериментально исследована структура восходящего газожидкостного течения в вертикальном микроканале с поперечным размером 0,67×2,00 мм и длиной 0,5 м. Опыты проведены в диапазонах приведенных скоростей азота 0,04÷11,00 м/c и воды 0,07÷0,41 м/c. С использованием метода двухлучевого лазерного сканирования выделены основные режимы течения (снарядно-пузырьковый, снарядный, переходный, эмульсионный, кольцевой) и определены статистические характеристики двухфазного потока. Построена карта режимов течения, получена зависимость скорости движения снаряда от приведенной скорости смеси, измерен коэффициент сопротивления для восходящего газожидкостного течения в микроканале.


15.
Дискретная модель раздутия запаянного капилляра в высокотемпературной печи с неравномерным осевым температурным профилем

А. А. Маковецкий
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
(Фрязинский филиал), 141190 Фрязино Московской области
E-mail: maz226@ms.ire.rssi.ru
Страницы: 140-151

Аннотация >>
Предложена дискретная модель раздутия запаянного стеклянного капилляра в высокотемпературной печи с произвольным осевым температурным профилем. Получена система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающая кинетику раздутия капилляра, а также система алгебраических уравнений для нахождения осевого профиля максимально раздутого капилляра. Проанализировано два режима раздутия: режим раздутия неподвижно зафиксированного капилляра и режим раздутия капилляра при его подаче в высокотемпературную печь с постоянной или переменной скоростью. Проведена экспериментальная проверка полученных результатов численных расчетов в случае спекания капиллярных сборок—заготовок для микроструктурированных оптических волокон.


16.
Диаграмма квазихрупкого разрушения тел со структурой при наличии краевых трещин

В. М. Корнев, А. Г. Демешкин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: kornev@hydro.nsc.ru
Страницы: 152-164

Аннотация >>
С помощью подхода Нейбера—Новожилова получены необходимые и достаточные критерии разрушения. С использованием модифицированной модели Леонова—Панасюка —Дагдейла для краевых трещин нормального отрыва, когда поперечник зоны предразрушения совпадает с поперечником зоны пластичности, получены простые соотношения для критических параметров разрушения. На основе этих соотношений возможно рассмотрение разрушения, когда длина трещины пренебрежимо мала. В широком диапазоне длин трещин предлагается рассматривать диаграмму разрушения, в которой используются критические напряжения по обоим критериям. При некотором уровне нагружения выявлены три области, в первой из которых трещина устойчива, во второй трещина подрастает, оставаясь устойчивой, в третьей трещина неустойчива. Получены экспериментальные данные о разрушении образцов с краевыми трещинами. Установлено, что теоретические критические кривые разрушения и полученные значения критических параметров для растянутых плоских образцов с двумя коллинеарными краевыми трещинами хорошо согласуются.


17.
Критерии предельности и модель неупругого деформирования анизотропных сред

Н. И. Остросаблин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: abd@hydro.nsc.ru
Страницы: 165-176

Аннотация >>
На основе представления тензора модулей
упругости через собственные модули и
состояния предложены критерии
предельности, соответствующие
критическим значениям удельной энергии
деформации и различным собственным
модулям анизотропных сред. Приведены
примеры критериев предельности
(пластичности), не зависящих от
безопасного напряженного состояния. С
использованием понятия собственных
состояний получены определяющие
уравнения предельного деформирования
анизотропных материалов. Рассмотрены
соответствующие уравнения для изотропных
материалов классов {1,5} и {5,1}, а
также материалов кубической сингонии
разных классов. В зависимости от класса
анизотропного материала критерии
предельности могут существенно
различаться.


18.
Связь фрактальной размерности поверхности разрушения с комплексом стандартных характеристик материала на растяжение

Г. Г. Савенков, Б. К. Барахтин*
Научно-исследовательский институт "Поиск", 188162 Мурино Ленинградской области
*Санкт-Петербургский государственный морской технический университет,
190008 Санкт- Петербург
E-mail: sav- georgij@yandex.ru
Страницы: 177-184

Аннотация >>
Разработана модель определения фрактальной размерности контура поверхности разрушения цилиндрического образца со стандартными характеристиками на растяжение. Найдены аналитические зависимости, связывающие фрактальную размерность со стандартными характеристиками материала на растяжение и с коэффициентом поперечных деформаций. Проведена проверка качественного и количественного соответствия полученных расчетных зависимостей экспериментальным данным. Установлено, что расчетные и экспериментальные значения фрактальной размерности удовлетворительно согласуются.


19.
Моделирование прецизионной электрохимической обработки металлов секционированным катодом

В. П. Житников, Е. М. Ошмарина, О. Р. Зиннатуллина
Уфимский государственный авиационный технический университет, 450000 Уфа
E-mails: zhitnik@ugatu.ac.ru, elena_azalka@mail.ru, olga_zr@mail.ru
Страницы: 185-192

Аннотация >>
Исследовано формообразование выступа в процессе электрохимической обработки плоским электрод-инструментом с изолированным участком. С использованием скачкообразной функции выхода по току проводится моделирование прецизионной обработки. Решение нестационарной задачи показывает, что в течение конечного промежутка времени устанавливается предельный режим, характеризующийся равенством плотности тока ее критическому значению.