|
|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2020 номер 6
Array
(
[SESS_AUTH] => Array
(
[POLICY] => Array
(
[SESSION_TIMEOUT] => 24
[SESSION_IP_MASK] => 0.0.0.0
[MAX_STORE_NUM] => 10
[STORE_IP_MASK] => 0.0.0.0
[STORE_TIMEOUT] => 525600
[CHECKWORD_TIMEOUT] => 525600
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[PASSWORD_REQUIREMENTS] => Пароль должен быть не менее 6 символов длиной.
)
)
[SESS_IP] => 13.58.188.166
[SESS_TIME] => 1732179182
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[fixed_session_id] => d8531f1b86f7f5e24965fa8aaa3650ab
[UNIQUE_KEY] => 2445d3610f128b7ffe19dd396e6a69c4
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
)
2020 год, номер 6
|
О. Г. Синькова, В. П. Стаценко, Ю. В. Янилкин
Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Россия
sinkova.og@mail.ru
Ключевые слова: ударная волна, неустойчивость Рэлея - Тейлора, контактная граница, трехмерное моделирование, турбулентное перемешивание, $(k-\varepsilon)$-модель
Страницы: 5-15
Аннотация >>
Описаны постановка и результаты расчетов по методике ЭГАК (эйлеров газоаэродинамический комплекс) взаимодействия ударной волны с зоной турбулентного перемешивания, которая развивается на плоской в начальный момент контактной границе, разделяющей воздух и аргон. Исследование проведено с использованием как прямого численного трехмерного моделирования, так и двумерной $(k-\varepsilon)$-модели турбулентности. Выполнено сравнение с результатами экспериментов, в которых наблюдались расширение и расслоение ударной волны при ее распространении после прохождения зоны турбулентного перемешивания. Проведены расчеты с использованием ($k-\varepsilon$)-модели и с учетом наличия пограничного слоя, позволившие объяснить данный эффект.
DOI: 10.15372/PMTF20200601 |
|
А.В. Проскурин
Алтайский государственный технический университет, Барнаул, Россия
k210@list.ru
Ключевые слова: магнитная гидродинамика, устойчивость течений, электропроводящая вязкая жидкость, метод дифференциальной прогонки
Страницы: 16-23
Аннотация >>
С использованием системы уравнений магнитной гидродинамики для несжимаемой жидкости исследована устойчивость течения между коаксиальными цилиндрами, возникающего под действием продольного градиента давления, в случае когда однородное магнитное поле направлено вдоль оси цилиндров. С использованием метода дифференциальной прогонки исследованы зависимости критических чисел Рейнольдса от величины электропроводности и напряженности внешнего магнитного поля. Установлено существование двух диапазонов значений электропроводности, в которых стабилизирующее влияние магнитного поля является наиболее существенным. Выявлено скачкообразное увеличение критических чисел Рейнольдса и отщепление от нейтральных кривых замкнутых областей неустойчивости.
DOI: 10.15372/PMTF20200602 |
|
А.Ш. Рамазанов, Н.В. Безруков
Башкирский государственный университет, Уфа, Россия
ramaz@bsunet.ru
Ключевые слова: температура, давление, фильтрация, постоянная депрессия, баротермический эффект
Страницы: 24-28
Аннотация >>
Предложена математическая модель нестационарного температурного поля, возникающего в нефтяном пласте после пуска скважины в работу в режиме постоянного забойного давления с учетом дроссельного и адиабатического эффектов. Рассмотрены два приближенных решения, проведено сравнение с результатами расчетов на коммерческом симуляторе.
DOI: 10.15372/PMTF20200603 |
|
М.Х. Хайруллин1, Е.Р. Бадертдинова2, Р.М. Хайруллин2
1Институт механики и машиностроения - обособленное структурное подразделение Федерального исследовательского центра "Казанский научный центр РАН", Казань, Россия
khairullin@imm.knc.ru
2Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, Россия
badertdinova@yandex.ru
Ключевые слова: горизонтальная скважина, регуляризация, термогидродинамические исследования, изменение давления и температуры
Страницы: 29-34
Аннотация >>
Создана математическая модель для описания термогидродинамических процессов в нефтяном пласте, вскрытом горизонтальной скважиной. Сформулирована обратная задача для оценки фильтрационных параметров нефтяного пласта. В качестве исходной информации используются зависимости температуры и давления, полученные одновременно несколькими глубинными измерительными автономными приборами, установленными на различных участках ствола горизонтальной скважины. Показано, что решение обратной задачи на основе численного моделирования и методов регуляризации позволяет строить профиль притока вдоль ствола горизонтальной скважины, оценивать коллекторские свойства призабойных и удаленных зон пласта, радиусы призабойных зон в окрестностях глубинных приборов.
DOI: 10.15372/PMTF20200604 |
|
А.И. Федюшкин
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия
fai@ipmnet.ru
Ключевые слова: естественная вентиляция, численное моделирование, аэрационные фонари, пропускная способность
Страницы: 35-44
Аннотация >>
С использованием численного моделирования исследованы аэродинамические характеристики различных моделей аэрационных фонарей. Найдены обладающие наименьшим аэродинамическим сопротивлением конструкции вентиляционных фонарей.
DOI: 10.15372/PMTF20200605 |
|
Ю. Хаддут1, А. Убарра2, Дж. Лахджомри2
1Университет Ибн Зохра, Уарзазат, Марокко
youssefhaddout@gmail.com
2Университет Хасана II, Касабланка, Марокко
aoubarra@gmail.com
Ключевые слова: вынужденная конвекция, задача Гретца, скользящий поток, конечная область нагрева, теплопроводность в осевом направлении, метод функционального анализа
Страницы: 45-55
Аннотация >>
Построено аналитическое решение задачи о вынужденной конвекции в газовых скользящих ламинарных потоках, текущих в микротрубках и микроканалах с параллельными стенками, при наличии потока тепла на стенках канала и с учетом теплопроводности в осевом направлении канала. Температурное поле и число Нуссельта определены в предположении, что в области нагрева конечной длины течение является гидродинамически развитым. Решение задачи получено с использованием метода функционального анализа и разложения уравнения энергии на два дифференциальных уравнения в частных производных первого порядка. На границе газ - стенка ставятся условия проскальзывания первого порядка. Проведено сравнение полученного аналитического решения с известными численными решениями. Установлено, что температурное поле в области нагрева существенно зависит от теплопроводности в осевом направлении канала, разреженности потока и конечной длины области нагрева.
DOI: 10.15372/PMTF20200606 |
|
Дж. Дутта1,2, Б. Кунду3
1Джадавпурский университет, Ховрах, Индия
jdutta.mech@gmail.com
2Инженерный институт MCKV
3Джадавпурский университет, Калькутта, Индия
bkundu@mech.net.in
Ключевые слова: трехмерная задача, аналитическое решение, теплопроводность, живая местная гипертермия, время релаксации
Страницы: 56-65
Аннотация >>
С использованием модели теплопроводности, содержащей два времени релаксации, интегральных преобразований и метода фильтрации построено аналитическое решение трехмерной задачи о теплопереносе, моделирующее распределение температуры в ткани организма, подвергаемой местной гипертермии. Используются модифицированное начальное условие и краевые условия. Построены изотермы в различных сечениях исследуемой области при различных термомеханических и геометрических параметрах задачи. Результаты аналитического решения сравниваются с экспериментальными данными. Показано, что при моделировании распределения температуры в ткани, поврежденной опухолевыми клетками, необходимо решать трехмерную задачу.
DOI: 10.15372/PMTF20200607 |
|
М.А. Ильгамов, М.М. Шакирьянов
Институт механики им. Р. Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
ilgamov@anrb.ru
Ключевые слова: трубопровод, переменное давление, вынужденные и параметрические колебания, взаимодействие
Страницы: 66-69
Аннотация >>
Исследованы изгибные колебания трубопровода под действием переменного давления транспортируемой жидкости и вертикального колебательного движения опор. Рассмотрена первая форма колебаний. Изучены нелинейные вынужденные, параметрические колебания и их взаимодействие. Проведено сравнение результатов приближенного аналитического и численного решений.
DOI: 10.15372/PMTF20200608 |
|
В.Ю. Кирпичников1, А.П. Кощеев1, А.И. Сятковский2
1Крыловский государственный научный центр, Санкт-Петербург, Россия
sotnik26@bk.ru
2ОАО "Пластполимер", Санкт-Петербург, Россия
nauka@plastpolymer.com
Ключевые слова: вибропоглощение, вибровозбудимость, армирующие покрытия, резонансные частоты, вязкоупругий слой
Страницы: 70-74
Аннотация >>
Представлены результаты экспериментального исследования эффективности армированных вибропоглощающих покрытий, содержащих тонкий вязкоэластичный полимерный слой с высокой демпфирующей способностью и армирующие слои различной толщины. Проведены измерения вибровозбудимости стальных пластин в отсутствие или при наличии вибропоглощающего покрытия на их поверхности. Показано, что нанесение исследуемого покрытия позволяет значительно уменьшить вибрацию и звукоизлучение пластинчатых элементов конструкций.
DOI: 10.15372/PMTF20200609 |
|
С. Янь, Ш. Янь, Ц. Тан, С. Ван
Юго-Западный университет нефти, Чэнду, 610500, Китай
yansm843@163.com
Ключевые слова: графен, цемент, цементирование скважин, модуль упругости, прочность на сжатие
Страницы: 75-81
Аннотация >>
Исследовано влияние графена - пластического материала, обладающего высокой прочностью на растяжение и используемого для упрочнения цементных растворов, на механические свойства цементного раствора и затвердевший цемент. Рассматривался раствор с массовой долей графена, равной 0,02 %. Показано, что добавление графена приводит к уменьшению вязкости раствора и несущественному изменению фильтрации и времени загустения цементного раствора. В результате исследования трехосного сжатия установлено, что при добавлении графена модуль упругости цемента увеличивается с 5087,6 до 6983,2 МПа, прочность на сжатие увеличивается на 60,98 %, время релаксации деформаций уменьшается. С использованием электронного микроскопа проведен структурный анализ затвердевшего цемента. Показано, что кристаллы кремния в нем имеют регулярную форму, а число пор незначительно. Следовательно, добавление графена в цементный раствор позволяет существенно улучшить свойства цемента.
DOI: 10.15372/PMTF20200610 |
|
А.А. Адамов
Институт механики сплошных сред УрО РАН - филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, Пермь, Россия
adamov@icmm.ru
Ключевые слова: разномодульная теория упругости, методика испытаний, растяжение-сжатие, углепластик, графит, сверхвысокомолекулярный полиэтилен
Страницы: 82-90
Аннотация >>
Рассмотрены проблемы методического и экспериментального обоснования модели разномодульной линейной упругости при механических испытаниях образцов твердых материалов различного происхождения и структуры. Проведен анализ причин различия значений модуля Юнга при растяжении-сжатии. Показано, что при использовании корректных методик испытаний и способов регистрации деформаций при однородном одноосном напряженном состоянии можно получить значения модуля Юнга образцов из ряда материалов, имеющие статистически не значимые различия при растяжении и сжатии.
DOI: 10.15372/PMTF20200611 |
|
А.М. Гайфуллин, К.Г. Хайруллин
Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского, Жуковский, Россия
gaifullin@tsagi.ru
Ключевые слова: трансзвуковой бафтинг, численное моделирование, аэродинамика, управление обтеканием
Страницы: 91-99
Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования управления трансзвуковым пограничным слоем на сверхкритическом профиле крыла гражданского самолета с помощью движущегося участка поверхности профиля. Показана эффективность управления в режиме трансзвукового бафтинга.
DOI: 10.15372/PMTF20200612 |
|
Д. Мухерджи, Б. Саху
Национальный технологический институт г. Руркелы, Руркела, Индия
518ma1001@nitrkl.ac.in
Ключевые слова: завихренное течение Кармана, силы Кориолиса, спектральный метод Чебышева, радиальное растяжение, конвективная неустойчивость
Страницы: 100-107
Аннотация >>
Исследуется ламинарное течение вязкой жидкости вдоль растягивающегося вращающегося диска. Течение вдоль жесткого диска известно как течение Кармана. Впервые исследуется совместное влияние сил Кориолиса и растяжения диска в радиальном направлении на устойчивость завихренного течения Кармана. С использованием спектрального метода Чебышева выполнено численное исследование задачи. Установлено, что растяжение поверхности оказывает дестабилизирующее воздействие на течение Кармана.
DOI: 10.15372/PMTF20200613 |
|
Дж. Е. Озоигбо1, А. М. Этте2
1Федеральный университет Ндуфу-Алик-Икво им. Алекса Эквуэме, Абакалики, Нигерия
geraldozoigbo@yahoo.co.uk
2Федеральный технологический университет, Оверри, Нигерия
tonimonsette@yahoo.com
Ключевые слова: возмущение, предварительное статическое нагружение, вязкое демпфирование, кубическая модель, ступенчатая нагрузка
Страницы: 108-123
Аннотация >>
Построено аналитическое решение задачи о динамическом выпучивании под действием ступенчатой нагрузки упругой конструкции, подвергаемой предварительному статическому нагружению. С использованием асимптотического разложения по двум малым параметрам получено однородное по времени асимптотическое представление перемещения. Определено соотношение между динамической и статической нагрузками, при которых происходит выпучивание. Исследованы зависимости динамической нагрузки выпучивания от различных параметров задачи (коэффициента демпфирования, начальной величины несовершенства, величины предварительной статической нагрузки).
DOI: 10.15372/PMTF20200614 |
|
Ч. Фэн, Ч. Чжу, Ш. Сяо, Т. Чжу, Г. Чзан
Юго-Западный университет Цзяотун, Чэнду, Китай
18980407371@163.com
Ключевые слова: алюминиевый сплав 6008, динамика дислокаций, адиабатическая температура, динамические определяющие соотношения
Страницы: 124-132
Аннотация >>
Экспериментально исследовано поведение алюминиевого сплава 6008 при ударном нагружении при различных скоростях деформации. Нагружение проводилось с использованием разрезного стержня Гопкинсона. С использованием испытательной машины RPL-100 получены квазистатические кривые напряжение - деформация при сжатии. Установлено, что предел текучести и временное сопротивление существенно увеличиваются при увеличении скорости деформации. С увеличением адиабатической температуры в процессе ударного нагружения материал разупрочняется, в случае пластического течения скорость увеличения напряжения уменьшается с увеличением скорости деформации. С использованием динамической теории дислокаций получены вязкопластические динамические определяющие соотношения для алюминиевого сплава 6008, достаточно точно описывающие его поведение при ударном нагружении при комнатной температуре.
DOI: 10.15372/PMTF20200615 |
|
В. Фань1,2, Н. Чжоу3, Ц. Цзяо1, Ц. Ши4, К. Тан5
1Пекинский технологический институт, Пекин, Китай
103640335@qq.com
2Институт криминалистики Министерства общественной безопасности КНР, Пекин, Китай
3Нанкинский лесотехнический полицейский колледж, Нанкин, Китай
nudge@163.com
4Ланпек технолоджи компани, Ланьчжоу, Китай
13919259522@163.com
5Нанкинский университет наук и технологий, Нанкин, Китай
tkui2014@sina.com
Ключевые слова: самодельное взрывное устройство, фрагмент оболочки, характеристики взрывчатого вещества, моды разрушения, реконструкция взрыва
Страницы: 133-142
Аннотация >>
С использованием метода конечных элементов и стохастической модели разрушения Мотта изучены свойства цилиндрических самодельных взрывных устройств и формы разрушения оболочек контейнера, в которые заключены заряды. Приведены результаты экспериментальных исследований оболочки контейнера при воздействии гидравлического удара и взрывной волны. Установлено, что характер разрушения контейнера зависит от свойств взрывчатого вещества, количества заряда и его расположения. Разрушение контейнера происходит вследствие накопления сдвиговых деформаций. Показано, что при взрыве самодельных взрывных устройств скорость увеличения давления в контейнере существенно меньше, чем в случае стандартных взрывчатых веществ. В областях оболочки, расположенных вблизи точки детонации, при взрыве образуются более мелкие фрагменты (осколки).
DOI: 10.15372/PMTF20200616 |
|
Ц. Чжэн1, Я. Ху2
1Центр экспериментального и междисциплинарного исследования гипергравитации Чжэцзянского университета, Ханчжоу, Китай
zhengjianjing@zju.edu.cn
2Колледж компьютерных наук и технологий Чжэцзянского технического университета, Ханчжоу, Китай
huyahong@zjut.edu.cn
Ключевые слова: толстостенный сферический сосуд, разрывающее (предельное) давление, пластическая ортотропия, пластическое разрушение
Страницы: 143-152
Аннотация >>
С использованием теории Хилла анизотропного материала получено аналитическое выражение для предельного давления и соответствующих эквивалентных напряжений и деформаций толстостенного сферического сосуда. Сосуд изготовлен из пластически ортотропного материала. При построении решения учитываются деформационное упрочнение материала и большие деформации. Исследуется влияние пластической ортотропии, деформационного упрочнения, отношения внешнего радиуса сосуда к внутреннему и внешнего давления на величину предельного давления. Установлено, что от внешнего давления зависит предельное давление и не зависят соответствующие эквивалентные напряжения и деформации.
DOI: 10.15372/PMTF20200617 |
|
А.Е. Чесноков1, А.В. Смирнов1, И.С. Батраев2, Т.М. Видюк1
1Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
chae@itam.nsc.ru
2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
ibatraev@gmail.com
Ключевые слова: детонационное напыление, медные покрытия, высокоэнергетическая планетарная мельница, микротвердость, область когерентного рассеяния, рентгенофазовый анализ
Страницы: 153-159
Аннотация >>
Исследуется напыление из порошков меди: исходного марки ПМС-1, механически обработанного в высокоэнергетической планетарной мельнице, а также сфероидизированного в плазменной струе. С использованием детонационного комплекса CCDS2000 получены медные покрытия высокой плотности. Микротвердость покрытий $\HV_{0,1}$, полученных из исходного и механически обработанного порошков меди, увеличивается от 110 до 160 и от 150 до 185 соответственно, микротвердость покрытий из сфероидизированного порошка составила $\HV_{0,1}=165$. Проведен рентгенофазовый анализ, данные которого свидетельствуют о том, что в процессе напыления происходит частичное восстановление оксида меди.
DOI: 10.15372/PMTF20200618 |
|
