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

2012 год, номер 1

1.
Биспектральный анализ данных численного моделирования волновых процессов в гиперзвуковых ударных слоях

Д. А. Бунтин, А. А. Маслов, С. Г. Миронов, Т. В. Поплавская, И. С. Цырюльников
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mails: bountin@itam.nsc.ru, maslov@itam.nsc.ru, mironov@itam.nsc.ru,
popla@itam.nsc.ru, tsivan@ngs.ru
Страницы: 3-11

Аннотация >>
С помощью адаптированного метода биспектрального анализа анализируются данные численного моделирования развития возмущений в гиперзвуковом ударном слое на пластине при больших числах Маха (M = 21) и умеренных числах Рейнольдса (ReL = 1,44 · 105). Получены все основные типы нелинейных взаимодействий. Проводится сравнение полученных данных с результатами эксперимента.


2.
Влияние динамики контактной линии колебания сжатой капли

А. А. Алабужев, Д. В. Любимов*
Институт механики сплошных сред УрО РАН, 614013 Пермь
*Пермский государственный университет, 614990 Пермь
E-mail: alabuzhev@psu.ru, lyubimov@psu.ru
Страницы: 12-23

Аннотация >>
Исследуются собственные и вынужденные колебания деформированной капли невязкой жидкости, окруженной другой жидкостью и ограниченной в осевом направлении твердыми плоскостями. В состоянии равновесия капля представляет собой фигуру вращения и отношение ее радиуса к высоте значительно. Равновесный краевой угол между боковой поверхностью капли и твердой поверхностью отличен от прямого угла. Движение контактной линии учитывается с помощью задания эффективного граничного условия. Показано, что существует три характерных диапазона частот собственных колебаний.


3.
Моделирование струйных течений вязкой жидкости методом дискретных вихрей

О. А. Шмагунов
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
E-mail: shmag@itam.nsc.ru
Страницы: 24-31

Аннотация >>
Проведено обобщение результатов, полученных ранее с помощью метода дискретных вихрей с «вязкой» коррекцией. Определены границы области применимости этого метода. Полученные ранее результаты обтекания плоской пластины дополнены оценками сходимости решения. Выполнено моделирование истечения плоской струи вязкой несжимаемой жидкости в затопленное пространство. Проведен анализ геометрических характеристик струи — полуширины, формы профилей продольной скорости и интенсивности пульсаций. Установлено, что результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными и результатами расчетов, выполненных с помощью других методов.


4.
Движение тонкого тела в жидкости под плавающей пластиной

А. В. Погорелова, В. М. Козин*, В. Л. Земляк**
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН,
681005 Комсомольск-на- Амуре
*Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет,
681013 Комсомольск-на- Амуре
**Амурский государственный гуманитарно-педагогический университет,
681000 Комсомольск-на- Амуре
E-mail: milova@yandex.ru
Страницы: 32-44

Аннотация >>
Проведено исследование трехмерной нестационарной задачи о гидроупругом поведении плавающей бесконечной пластины под воздействием волн, генерируемых при горизонтальном прямолинейном движении тонкого твердого тела в жидкости бесконечной глубины. На основе известного решения для нестационарного движения точечного источника массы в бесконечно глубокой жидкости под плавающей пластиной найдено аналитическое решение задачи. Получены асимптотические формулы, моделирующие движение твердого тонкого тела в жидкости путем замены этого тела системой источник — сток. На основе полученных формул численно анализируется влияние толщины пластины, глубины погружения тела, его размеров и скорости равномерного движения на амплитуду прогибов плавающей пластины. Проведено модельное экспериментальное исследование движения подводного судна под неразрушаемой пластиной. Показано, что теоретические и экспериментальные данные хорошо согласуются.


5.
Моделирование поперечных автоколебаний кругового цилиндра, обтекаемого несжимаемой жидкостью в плоском канале при наличии циркуляции

А. А. Харламов
Институт гидродинамики Академии наук Чешской Республики,
16612 Прага, Чешская Республика
E-mail: kharlamov@ih.cas.cz
Страницы: 45-50

Аннотация >>
Моделируются наблюдаемые в экспериментах автоколебания цилиндра в плоском канале, ширина которого незначительно превышает диаметр цилиндра, под действием натекающего потока жидкости. В рамках модели безотрывного потенциального обтекания цилиндра с помощью обобщенного метода изображений рассчитываются коэффициенты присоединенных масс цилиндра. В моменты касания цилиндра и стенки меняется знак циркуляции, ее значение определяется с использованием метода граничных элементов и условия непротекания жидкости в точке контакта. В уравнениях движения цилиндра учитываются сила Жуковского и сила сопротивления, пропорциональная квадрату скорости.


6.
Нелинейная модель трубопровода в поле силы тяжести с движущейся по нему идеальной жидкостью

В. В. Башуров, Н. А. Ваганова*, А. И. Кропотов, М. В. Пчелинцев**, Н. А. Скоркин**, М. Ю. Филимонов*
Центр экологического и техногенного мониторинга,
456080 Трехгорный
*Институт математики и механики УрО РАН,
620219 Екатеринбург
**Снежинский физико- технический институт — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»,
456770 Снежинск
E-mails: cetm@atlint.ru, n.a.scorkin@rambler.ru, fmy@imm.uran.ru
Страницы: 51-57

Аннотация >>
Предложена нелинейная модель, описывающая перемещение трубопровода с движущейся по нему жидкостью и позволяющая рассмотреть ряд прикладных задач, не имеющих решения в рамках линейной модели. Решена задача о равновесии трубы с движущейся по ней жидкостью в поле силы тяжести. Построено точное решение уравнения упрощенной нестационарной модели.


7.
Численное моделирование течения воздуха в носовой полости человека с имитацией применения клинического метода передней активной риноманометрии

В. М. Фомин, В. Л. Ганимедов, М. Н. Мельников*, М. И. Мучная, А. С. Садовский, В. И. Шепеленко
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
*Государственная Новосибирская областная клиническая больница, 630087 Новосибирск
E-mail: ganim@itam.nsc.ru
Страницы: 58-66

Аннотация >>
Проведено численное моделирование
течения воздуха в носовой полости
человека с использованием клинического
метода измерения пропускной способности
полости носа. Результаты исследования
объясняют противоречие между расчетными
данными и данными, получаемыми при
проведении клинических измерений.


8.
О влиянии давления отдачи при испарении на движение частиц порошка в световом поле при лазерной наплавке

И. О. Ковалева, О. Б. Ковалев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
E-mail: kovalev@itam.nsc.ru
Страницы: 67-79

Аннотация >>
Предложена модель, учитывающая ускорение частиц порошка за счет действия силы, обусловленной отдачей паров материала с облученной части поверхности частицы. Представлены результаты численного анализа процессов тепло- и массообмена при движении одиночных частиц порошка из нержавеющей стали в потоке газа и световом поле лазерного излучения в условиях лазерной наплавки. Установлено, что ускорение частиц зависит от их диаметра, скорости несущего газа, свойств материала порошка, а также от мощности лазерного излучения и степени ослабления плотности мощности в пучке в направлении его воздействия на подложку. Проведено сравнение результатов расчета и данных эксперимента по светореактивному ускорению одиночных частиц (алюминия, оксида алюминия и графита) под действием импульсного лазерного излучения.


9.
Радиационно-конвективный теплообмен при течении испаряющейся полупрозрачной пленки расплава

Н. А. Рубцов, В. А. Синицын
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: beam@itp.nsc.ru
Страницы: 80-87

Аннотация >>
Получено численное решение сопряженной задачи о нестационарном радиационно- конвективном теплообмене при турбулентном обтекании горизонтальной испаряющейся полупрозрачной пленки расплава смесью газов с твердыми частицами. Движущаяся пленка подвергалась интенсивному радиационному нагреву внешним источником, излучение которого взаимодействует с газодисперсной средой и пленкой в ограниченном спектральном диапазоне. Рассчитаны поля температуры и скорости в пограничном слое и пленке. Приведены результаты расчета, позволяющие определить влияние излучения на теплообмен и динамику пленки в системе пограничный слой — пленка.


10.
Тепло- и массообмен на начальном участке микроканала при химических превращениях метана в парах воды

С. П. Козлов*, В. В. Кузнецов*,**
*Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
**Национальный исследовательский Томский политехнический университет, 634050 Томск
E-mail: vladkuz@itp.nsc.ru
Страницы: 88-97

Аннотация >>
С использованием уравнений Навье —
Стокса для ламинарного течения
сжимаемого многокомпонентного газа
проведено численное моделирование
тепловых и массообменных процессов при
высокотемпературных химических
превращениях метана в парах воды при
активировании реакций на стенках
микроканала и внешнем подводе тепла.
Получены поля температуры и
концентрации, а также распределения по
длине канала потоков тепла, реагирующих
компонентов, локальных коэффициентов
тепло- и массообмена. Показано, что при
высокой степени химических превращений
скорости реакций, поперечных потоков
тепла и компонентов смеси немонотонно
изменяются по длине микроканала,
оказывая значительное влияние на
локальные коэффициенты тепло- и
массообмена.


11.
Физическое моделирование условий тепломассообмена при выращивании крупных кристаллов методом высокотемпературной горизонтальной направленной кристаллизации

В. В. Гуров, А. Г. Кирдяшкин
Институт геологии и минералогии СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: vladvg@igm.nsc.ru
Страницы: 98-104

Аннотация >>
Методом физического моделирования исследованы условия тепломассообмена в ростовом контейнере в условиях горизонтальной направленной кристаллизации тугоплавких оксидных соединений. Установлено, что увеличение толщины слоя жидкости не оказывает существенного влияния на характер и интенсивность массообмена в приповерхностной и придонной областях, однако способствует увеличению ширины центральной зоны, в которой конвективный массообмен существенно ограничен.


12.
О взаимодействии одномерной волны разгрузки с упругопластической границей при ее распространении в упруговязкопластической среде

А. А. Буренин, Л. В. Ковтанюк, Д. В. Кулаева
Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 690041 Владивосток
E-mail: lk@iacp.dvo.ru
Страницы: 105-113

Аннотация >>
Приведено решение краевой задачи теории больших упруговязкопластических деформаций о развитии вязкопластического течения в тяжелом слое материала, находящемся на наклонной плоскости и подвергнутом нагружению на свободной поверхности с последующим мгновенным снятием нагружающих усилий. Такое разрывное изменение краевых условий вызывает распространение в среде поверхности разрывов напряжений, называемой волной разгрузки. Рассмотрено отражение волны от упруговязкопластической границы и ее движение после отражения от закрепленной плоскости и свободной поверхности.


13.
Реология и динамика репульсивных клатратов

В. А. Ерошенко, Ю. Ф. Лазарев
Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический институт»
03056 Киев, Украина
E-mail: eroshenko@kpi.ua
Страницы: 114-131

Аннотация >>
Исследованы физические и термодинамические свойства репульсивного клатрата, применимого в качестве рабочего тела для диссипации, аккумулирования и преобразования энергии в термомеханических системах. В репульсивных клатратах впервые используются молекулярные силы отталкивания, действующие на больших площадях межфазных поверхностей в системе жидкость — капиллярно-пористая матрица, не смачиваемая этой жидкостью. На основе экспериментальных исследований автомобильного амортизатора с репульсивным клатратом разработана реологическая модель процесса диссипации энергии, которая может быть использована при создании компактных высокоэффективных амортизаторов различного назначения и антисейсмических систем нового поколения.


14.
Метод расчета силы сопротивления при ударе о составную преграду

В. А. Бабаков
Оклендский технологический университет, 1010 Окленд, Новая Зеландия
E-mail: vitali.babakov@aut.ac.nz
Страницы: 132-136

Аннотация >>
Построено кинематически возможное поле скоростей, позволяющее вычислить все необходимые интегралы в квадратурах и получить аналитическое решение задачи о силе сопротивления, возникающей при внедрении ударника в преграду. При решении задачи применяются модель Сен- Венана жесткопластического тела и теорема о верхней оценке предельной нагрузки. Суть применяемого метода состоит в использовании уравнения равновесия в форме уравнения Лагранжа. Построенное кинематически возможное поле скоростей позволяет получить верхнюю оценку предельной нагрузки, т. е. оценить силу сопротивления среды прониканию ударника.


15.
Зарождение трещины в полосе переменной толщины при силовом нагружении

М. В. Мирсалимов
Азербайджанский технический университет, AZ1129 Баку, Азербайджан
E-mail: mir- vagif@mail.ru
Страницы: 137-146

Аннотация >>
Построена математическая модель зарождения трещины в полосе переменной толщины при силовом нагружении. Считается, что по мере нагружения полосы внешними силами 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 системы нелинейных сингулярных интегральных уравнений с ядром типа ядра Коши, из которого находятся усилия в зоне зарождения трещины. С учетом критерия предельного растяжения связей материала формулируется условие появления трещины в полосе переменной толщины.


16.
Исследование стойкости критических сечений сопел для аэродинамических установок сверхвысокого давления и расчет температурных деформаций и напряжений для сопловой вставки из сапфира

М. Е. Топчиян*,**, В. И. Пинаков***, В. Н. Рычков*,**, А. А. Мещеряков***
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН,
630090 Новосибирск
**Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
***Конструкторско- технологический филиал Института гидродинамики
им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: topch@hydro.nsc.ru
Страницы: 147-156

Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования воздействия потока азота и воздуха на сопловые вставки из различных материалов и сапфира при значениях давления в форкамере до 1 ГПа. Получены формулы, необходимые для оценки величины термических напряжений в материалах, близких по своим свойствам к сапфиру.


17.
Согласование работы ступеней составного кумулятивного заряда «донно- головного» типа

А. В. Малыгин, Е. В. Проскуряков, М. В. Сорокин
Новосибирское высшее военное командное училище (Военный институт), 630117 Новосибирск
E-mail: mv_sorokin@ngs.ru
Страницы: 157-161

Аннотация >>
Рассмотрен составной кумулятивный заряд «донно-головного» типа, в котором первым срабатывает дальний от преграды кумулятивный заряд, размещенный в донной части снаряда, и создает пробоину в преграде. Через определенное время, необходимое для срабатывания первого кумулятивного заряда, инициируется второй кумулятивный заряд, размещенный в головной части снаряда, который повторно воздействует на преграду (углубляет пробоину).


18.
Исследование электроэрозионного износа ствола гибридного коаксиального магнитоплазменного ускорителя в режиме ускорения твердых тел

Д. Ю. Герасимов, А. А. Сивков
Национальный исследовательский Томский политехнический университет,
634050 Томск
E-mail: mpt@elti.tpu.ru
Страницы: 162-170

Аннотация >>
Исследованы основные закономерности электроэрозионного износа ствола гибридного коаксиального магнитоплазменного ускорителя в режиме ускорения твердых тел. Для того чтобы значительно уменьшить эрозионный износ ствола, не меняя динамические параметры метаемого тела, в процессе метания твердых тел была использована система шунтирования разряда в ускорительном канале. Показано, что плазменная структура сильноточного дугового разряда имеет фонтанообразную форму, а ее перемычка состоит из многочисленных радиальных дискретных каналов проводимости.