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 2

1.
Обобщенные преобразования эквивалентности и групповая классификация систем дифференциальных уравнений

Ю. А. Чиркунов
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
E-mail: chr01@rambler.ru
Страницы: 3-13

Аннотация >>
Для системы дифференциальных уравнений вводится понятие обобщенных преобразований эквивалентности, для которых преобразования эквивалентности, рассмотренные Л. В. Овсянниковым, являются универсальными преобразованиями эквивалентности. Предложен алгоритм групповой классификации системы дифференциальных уравнений с помощью этих обобщенных преобразований эквивалентности. На примерах уравнений газовой динамики и уравнений нелинейных продольных колебаний вязкоупругого стержня в модели Кельвина показаны эффективность и преимущества данного алгоритма.


2.
Дифференциально-инвариантные решения уравнений плоских стационарных течений вязкого теплопроводного совершенного газа с политропным уравнением состояния

В. В. Бублик
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; E-mail: bublik@itam.nsc.ru
Страницы: 14-20

Аннотация >>
Рассматривается система уравнений Навье — Стокса для двумерных стационарных течений вязкого теплопроводного совершенного газа с политропным уравнением состояния. Изучаются дифференциально-инвариантные решения этой системы. Для всех подгрупп допускаемой группы построены базисы дифференциальных инвариантов и операторы инвариантного дифференцирования. Получены примеры новых дифференциально–инвариантных решений.


3.
Воздействие звукопоглощающих материалов на интенсивность возмущений в ударном слое пластины, расположенной под углом атаки

А. А. Маслов, С. Г. Миронов, Т. В. Поплавская, И. С. Цырюльников, С. В. Кириловский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск
Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
E-mails: maslov@itam.nsc.ru, mironov@itam.nsc.ru, popla@itam.nsc.ru,
Страницы: 21-32

Аннотация >>
Представлены результаты численного и экспериментального исследования характеристик возмущений в гиперзвуковом ударном слое на пластине, расположенной под углом атаки, при наличии на поверхности звукопоглощающего покрытия. Эксперименты и расчеты выполнены для числа Маха набегающего потока M = 21 и числа Рейнольдса ReL = 6 · 104. Показана возможность подавления пульсаций давления в ударном слое с помощью трубчатых и пористых материалов, встроенных в поверхность пластины, при частотах 20÷40 кГц. Установлено, что результаты численного моделирования и экспериментальные данные хорошо согласуются.


4.
Исследование влияния потока газа и турбулентной диффузии на процесс центробежной классификации тонкодисперсных частиц

А. В. Шваб, Ш. Р. Садретдинов, В. Н. Брендаков
Томский государственный университет, 634050 Томск
E-mails: avshvab@sibmail.com, shamil@sibmail.com, bvn@ssti.ru
Страницы: 33-42

Аннотация >>
На основе численного моделирования турбулентного закрученного течения рассматриваются массовое движение тонкодисперсных частиц и изменение их траекторий под действием центробежных, гравитационных и аэродинамических сил. Проводится анализ влияния турбулентной миграции твердых частиц за счет пульсационных скоростей потока газа на аэродинамику движения частиц и как следствие на эффективность процесса разделения частиц по размерам. В результате проведенных исследований найдены закономерности поведения вероятностной кривой разделения частиц по размерам, показано влияние режимных и геометрических параметров на процесс классификации тонкодисперсных порошков.


5.
Влияние теплофизических свойств жидкости на особенности разрыва пленки под действием тепловой нагрузки. Роль числа Прандтля

А. С. Овчарова
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: ovcharova@hydro.nsc.ru
Страницы: 43-52

Аннотация >>
Рассматриваются особенности разрыва жидких свободновисящих пленок в зависимости от числа Прандтля. Для исследования этого процесса использована основанная на двумерных уравнениях Навье — Стокса математическая модель, описывающая движение тонкого слоя вязкой неизотермической жидкости в условиях микрогравитации. Проведен численный анализ влияния тепловой нагрузки на разрыв пленки в зависимости от числа Прандтля. Показано, что если температура на всей свободной поверхности задана заранее, то время жизни пленки, характер разрыва и положение свободной поверхности при наборе сил, учитываемых в рассматриваемой модели, не зависят от числа Прандтля. В случае если температура задана только в некоторой области свободной поверхности, а на остальной части подлежит определению в процессе решения задачи, число Прандтля играет существенную роль. Представлены результаты решения модельных задач.


6.
Течение неньютоновской жидкости со свободной поверхностью при заполнении круглой трубы

Е. И. Борзенко, Г. Р. Шрагер, В. А. Якутенок
Томский государственный университет, 634050 Томск
E-mail: buba@bk.ru
Страницы: 53-60

Аннотация >>
Исследованы течения псевдопластичной и
вязкопластичной жидкостей со свободной
поверхностью в круглой трубе в случае,
когда направление движения совпадает с
направлением силы тяжести. Численное
моделирование проводилось с помощью
методики, основанной на совместном
использовании алгоритма SIMPLE и метода
инвариантов. Выявлено три характерных
режима заполнения: режим полного
заполнения, промежуточный режим с
образованием воздушных полостей на
твердой стенке и струйный режим.
Рассчитаны критические значения
параметров, разделяющие области
существования этих режимов. Показана
эволюция квазитвердых ядер в случае
течения среды с пределом текучести.


7.
Гистерезис сорбции на микрошероховатых поверхностях

А. А. Бочкарев, В. И. Полякова
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
E-mail: anaboch@itp.nsc.ru
Страницы: 61-71

Аннотация >>
На основе модифицированной модели сорбции Ленгмюра проведены численные эксперименты по адсорбции водяного пара на серебряных подложках с различной микрошероховатостью. В расчетах обнаружен ряд явлений, позволяющих уточнить интерпретацию многочисленных экспериментальных данных о сорбции. Установлено, что значительная начальная микрошероховатость серебряной подложки обусловливает резкое увеличение количества молекул равновесного адсорбата и обеспечивает существование стабильной “жидкой” пленки адсорбата при условиях, близких к условиям насыщения. Показано, что стабильность состояния пленки обусловлена тем, что ее дальнейшее нарастание или испарение возможны только за счет процессов нуклеации в условиях существенного пересыщения или перегрева. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования технологий, основанных на процессах сорбции.


8.
О влиянии закрутки потока газа на процесс нанесения покрытия на преграду методом холодного газодинамического напыления

С. П. Киселев, В. П. Киселев, В. Н. Зайковский
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН,
630090 Новосибирск; E-mail: kiselev@itam.nsc.ru
Страницы: 72-83

Аннотация >>
Численно и экспериментально исследовано влияние закрутки потока газа на процесс нанесения покрытия на преграду методом холодного газодинамического напыления. Установлено, что закрутка потока приводит к изменению картины течения газа и уменьшению его расхода при типичных условиях холодного газодинамического напыления. Показано, что в незакрученном потоке форма напыляемого пятна подобна острому конусу, в закрученном потоке напыляемое пятно имеет форму кратера, в центре которого отсутствуют напыляемые частицы. Обнаружено, что этот эффект обусловлен центробежными силами, действующими на частицы в закрученном потоке газа.


9.
Математическое моделирование процесса формования полимерных пленок в условиях двухосного растяжения с учетом теплопереноса

Г. В. Пышнограй, И. В. Третьяков, Ю. А. Алтухов
Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова,
656038 Барнаул, E-mail: pyshnograi@mail.ru
Страницы: 84-90

Аннотация >>
На основе модифицированной реологической
модели Виноградова — Покровского с
учетом теплопереноса исследуется процесс
получения полимерной пленки. Найдены
зависимости температуры пленки, ее
скорости и ширины от расстояния до
выхода из экструдера и изучено влияние
параметров модели на эти зависимости.


10.
Характеристики теплопередачи в системе, состоящей из замкнутой тепловой трубки и обратных клапанов, при верхнем режиме отбора тепла из осциллирующего потока рабочей жидкости

Н. Бхувейкиткумджон, С. Риттидек, А. Паттиа
Университет Махасаракхама, 44150 Махасаракхам, Таиланд
E-mail: s_rittidej@hotmail.com
Страницы: 91-98

Аннотация >>
Изучены характеристики теплопередачи в случае верхнего режима отбора тепла из осциллирующего потока рабочей жидкости в системе, состоящей из замкнутой тепловой трубки и обратных клапанов. В качестве рабочих жидкостей использовались вода и этанол при различных рабочих температурах. Установлено, что при коэффициенте наполнения рабочей жидкостью объема трубки, изменяющемся в диапазоне от 30 до 80%, с увеличением рабочей температуры и с уменьшением отношения длины испарителя L e к внутреннему диаметру трубки d удельная мощность теплового потока значительно увеличивается. Максимальное значение удельной мощности теплового потока, равное 786,34 Вт/м2, достигалось при использовании в качестве рабочей жидкости этанола в случае, когда Le/d = 25, угол наклона системы к горизонту равен 90°, а коэффициент наполнения — 80%.


11.
Локальное неавтомодельное решение задачи о воздействии плавучести на локальный тепломассоперенос в течении на пористом клине при наличии источника тепла и отсоса (вдува)

И. Мухэймин, Р. Кэндэзэми, П. Логанатан*, П. Пуви Арасу*
Университет Тун Хуссейн Онн, 86400 Бату- Пахат, Джохор, Малайзия
*Университет Анны, Ченнай, Тамилнад, Индия
E- mails: muh003@yahoo.com, future990@gmail.com
Страницы: 99-110

Аннотация >>
Исследован тепломассоперенос в случаях свободной, вынужденной и смешанной конвекции в течении вдоль пористого клина при наличии источника тепла и равномерного отсоса или вдува. Проведен анализ течения в пограничном слое при воздействии тепловой и концентрационной плавучести. С использованием метода Рунге — Кутты — Джилля, метода стрельбы и метода локальной неавтомодельности анализируются характеристики поля течения. При учете силы плавучести, степенного закона температуры и концентрации, а также наличия отсоса (вдува) на стенке клина поле течения является локально-неавтомодельным. Выполнены численные расчеты до третьего порядка разложения по неавтомодельности при различных значениях безразмерных параметров. Исследовано влияние сил плавучести, наличия отсоса, источника тепла и неоднородных полей температуры и концентрации на безразмерные скорость, температуру и концентрацию. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с известными данными.


12.
Исследование нелинейного деформирования и устойчивости дискретно подкрепленных эллиптических цилиндрических оболочек при поперечном изгибе

Л. П. Железнов, В. В. Кабанов, Д. В. Бойко
Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина,
630051 Новосибирск, E-mail: lev@wsr.ru
Страницы: 111-114

Аннотация >>
Рассматривается конечно-элементный метод
решения задач нелинейного деформирования
и устойчивости неравномерно дискретно
подкрепленных некруговых цилиндрических
оболочек. Разработан эффективный
компьютерный алгоритм исследования
оболочек. Изучена устойчивость
стрингерной цилиндрической оболочки с
эллиптическим контуром поперечного
сечения при поперечном изгибе.
Определено влияние на устойчивость
оболочки эллиптичности, нелинейности
деформирования оболочки на докритической
стадии, дискретности и неоднородности
подкреплений.


13.
Напряженно-деформированное состояние наклонного эллиптического дефекта в пластине при ее двухосном нагружении

А. А. Остсемин, П. Б. Уткин*
Южно-Уральский научно-производственный центр, 454106 Челябинск
*Южно- Уральский государственный университет, 454080 Челябинск
E-mail: ostsemin@math.susu.ac.ru
Страницы: 115-127

Аннотация >>
Рассмотрена математическая модель
напряженно-деформированного состояния
пластины с наклонным эллиптическим
дефектом при ее двухосном нагружении.
Методом Колосова — Мусхелишвили получены
точные формулы для напряжений в полярных
координатах, перемещений, главных
напряжений, максимального касательного
напряжения, интенсивности напряжения в
случае плоского напряженного состояния
пластины. Проведено сравнение
результатов расчетов с
экспериментальными данными, полученными
методом голографической интерферометрии.


14.
Нелинейный пространственный изгиб криволинейных стержней с учетом поперечного сдвига

С. В. Левяков
Новосибирский государственный технический университет, 630092 Новосибирск
E-mail: stan-levyakov@yandex.ru
Страницы: 128-136

Аннотация >>
Предложен конечный элемент для анализа нелинейного деформирования и устойчивости пространственных стержней при больших упругих перемещениях. Для учета поперечного сдвига использована модель Тимошенко. На примере задач нелинейного изгиба криволинейных стержней исследованы точность и сходимость численных решений.


15.
Об одном способе определения упругих характеристик для неоднородных тел

А. О. Ватульян, О. В. Денина*
Южный федеральный университет, 344090 Ростов-на-Дону
*Южный научный центр РАН, 344006 Ростов-на-Дону
E-mails: vatulyan@aaanet.ru, olga_rostov1983@mail.ru
Страницы: 137-147

Аннотация >>
Рассмотрена обратная задача о восстановлении трех неоднородных характеристик стержня: модуля Юнга, модуля сдвига и плотности по амплитудно- частотным характеристикам в режиме установившихся продольных, изгибных и крутильных колебаний. Для идентификации неизвестных характеристик построены итерационные процессы, основанные на аппарате интегральных уравнений Фредгольма первого и второго рода. Представлены результаты вычислительных экспериментов.


16.
Математическая модель микрополярных упругих тонких пластин и особенности их прочностных и жесткостных характеристик

С. О. Саркисян
Гюмрийский государственный педагогический институт, 377526 Гюмри, Армения
E- mails: armenuhis@mail.ru, slusin@yahoo.com
Страницы: 148-155

Аннотация >>
С использованием свойств асимптотического решения краевых задач трехмерной микрополярной (моментной несимметричной) теории упругости для областей, один геометрический параметр которых существенно меньше двух других (пластины, оболочки), сформулирован ряд гипотез. Построена общая теория изгибной деформации микрополярных упругих тонких пластин с независимыми полями перемещений и вращений. В построенной модели микрополярных упругих пластин полностью учтены поперечные сдвиговые деформации. Рассматривается задача об определении напряженно-деформированного состояния при изгибной деформации микрополярных упругих тонких прямоугольных пластин. В результате численного анализа установлено, что пластины, выполненные из микрополярного упругого материала, имеют высокие прочностные и жесткостные характеристики.


17.
Описание конечных деформаций твердых тел в отсчетной конфигурации

М. Ю. Соколова, Д. В. Христич
Тульский государственный университет, 300600 Тула
E-mails: sokolova@tula.net, dmitro@tula.net
Страницы: 156-166

Аннотация >>
Сформулированы вариационные принципы равновесного протекания процессов деформирования и теплопроводности. Вариационные соотношения записаны в начальной конфигурации тела и могут быть использованы без ограничения на величины деформаций. Представлена система уравнений связанной краевой задачи для изотропных и анизотропных тел, сформулированы начальные и граничные условия. Приведены результаты решения задач о конечном деформировании изначально цилиндрических тел.


18.
Стохастическая модель неизотермической ползучести и длительной прочности материалов

В. П. Радченко, М. Н. Саушкин, Е. П. Голудин
Самарский государственный технический университет, 443100 Самара
E-mails: radch@samgtu.ru, msaushkin@gmail.com, goludin@yandex.ru
Страницы: 167-174

Аннотация >>
Предложена стохастическая модель неизотермической ползучести и длительной прочности металлических материалов. Выполнен стохастический анализ экспериментальных данных о ползучести сплава ЖС6КП при значениях температуры, равных 900, 950 и 1000°. С использованием экспериментальных данных обоснованы гипотезы, применяемые при построении модели. Выполнена проверка адекватности стохастической модели экспериментальным данным о ползучести сплава ЖС6КП при стационарном и нестационарном режимах нагружения. Показано, что расчетные и экспериментальные данные удовлетворительно согласуются.


19.
Дифференцирование функционала энергии в задаче о равновесии пластины Тимошенко, содержащей трещину

Н. П. Лазарев
Научно-исследовательский институт математики при Северо- Восточном
федеральном университете им. М. К. Аммосова, 677000 Якутск
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090
Страницы: 175-185

Аннотация >>
Рассматривается вариационная постановка задачи о равновесии пластины Тимошенко, содержащей вертикальную плоскую трещину. На берегах трещины заданы условия непроникания, которые имеют вид неравенств (условия типа условий Синьорини). Анализируется поведение решения и соответствующего функционала энергии пластины в зависимости от вариации длины трещины. Получена формула для производной функционала энергии по длине трещины. Установлена непрерывная зависимость решений от параметра, характеризующего длину трещины.