|
|
Главная – Журналы – Прикладная механика и техническая физика 2024 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] => 2880
[PASSWORD_LENGTH] => 6
[PASSWORD_UPPERCASE] => N
[PASSWORD_LOWERCASE] => N
[PASSWORD_DIGITS] => N
[PASSWORD_PUNCTUATION] => N
[PASSWORD_CHECK_WEAK] => N
[PASSWORD_CHECK_POLICY] => N
[PASSWORD_CHANGE_DAYS] => 0
[PASSWORD_UNIQUE_COUNT] => 0
[LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[BLOCK_LOGIN_ATTEMPTS] => 0
[BLOCK_TIME] => 0
)
)
[SESS_IP] => 18.216.71.122
[SESS_TIME] => 1743236397
[IS_EXPIRED] =>
[BX_SESSION_SIGN] => 9b3eeb12a31176bf2731c6c072271eb6
[SESS_SHOW_INCLUDE_TIME_EXEC] =>
[fixed_session_id] => 8cdf3aeb1e162a4f8a25289fa0e2d257
[BX_LOGIN_NEED_CAPTCHA_LOGIN] => Array
(
[LOGIN] =>
[POLICY_ATTEMPTS] => 0
)
[SESS_OPERATIONS] => Array
(
)
)
2024 год, номер 6
С.В. Станкевич1,2, Г.А. Швецов1,2
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия tankevichsv@mail.ru 2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия shvetsov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: взрыв, кумулятивная облицовка, магнитное поле, индукционный нагрев, предельное удлинение
Страницы: 3-13
Аннотация >>
Представлены результаты численного моделирования кумуляции магнитного поля и джоулева нагрева кумулятивных струй, возникающих при взрывном обжатии металлического конуса с предварительно созданным в нем магнитным полем. Задача рассматривалась в осесимметричной двумерной нестационарной постановке. Учитывалась конечная электропроводность материала конуса, а также рассматривались различные способы создания начального магнитного поля (один или два соленоида). Установлено, что в процессе сжатия конуса магнитная индукция поля может увеличиваться в несколько сотен раз. При относительно небольшой начальной индукции магнитного поля на оси конуса (0,09 ÷ 0,17 Тл) увеличение температуры в области вблизи оси кумулятивной струи вследствие нагрева вихревыми токами составляет 200 ÷ 300 °C. Такой нагрев может сопровождаться термическим разупрочнением материала кумулятивной струи, увеличением ее предельного удлинения и, следовательно, пробивной способности
DOI: 10.15372/PMTF202315447 EDN: OATHGJ
|
Г.Г. Лазарева1, И.П. Оксогоева1, А.В. Судников2
1Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Москва, Россия lazareva-gg@rudn.ru 2Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия a.v.sudnikov@inp.nsk.su
Ключевые слова: математическое моделирование, уравнение переноса, винтовое магнитное поле
Страницы: 14-23
Аннотация >>
Представлены предварительные результаты уточнения математической модели переноса плазмы в спиральной открытой магнитной ловушке СМОЛА. Удержание плазмы в установке осуществляется за счет передачи импульса магнитного поля с винтовой симметрией вращающейся плазме. Математическая модель основана на стационарном уравнении переноса плазмы. Изложена методика учета влияния коэффициентов модели при использовании дополнительной информации. Получена расчетная зависимость температуры от координат, качественно согласующаяся с экспериментальными данными. Получены обыкновенные дифференциальные уравнения, которые следуют из исходной модели и могут быть использованы для уточнения коэффициентов. Математическая модель разработана для предсказания параметров удержания плазмы в проектируемых установках со спиральным магнитным полем
DOI: 10.15372/PMTF202415560 EDN: EANRZW
|
Г.Л. Лосев, А.Д. Мамыкин
Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Россия losev.g@icmm.ru
Ключевые слова: магнитная гидродинамика, гидродинамика, бегущее магнитное поле, кристаллизация, линейная индукционная машина
Страницы: 24-39
Аннотация >>
Экспериментально изучен процесс кристаллизации галлиевого сплава в прямоугольной плоской кювете, расположенной вертикально, при внешнем электромагнитном воздействии. Показана возможность эффективного управления скоростью движения и формой фронта кристаллизации посредством изменения параметров питания электромагнитного перемешивателя. Путем перебора амплитуды электромагнитных сил выбран режим, характеризующийся интенсивным перемешивающим течением и существенной неоднородностью фронта кристаллизации. Для данного режима показано, что изменение фазных углов токов питания линейной индукционной машины позволяет принципиально изменять топологию гидродинамических потоков расплава при постоянной величине питания перемешивателя. Это, в свою очередь, приводит к изменению характеристик тепломассообмена и, следовательно, условий в области межфазной границы, что позволяет опосредованно управлять однородностью фронта кристаллизации и, в меньшей степени, скоростью фазового перехода. Исследованы вклад конвекции в формирование течения и ее влияние на процесс кристаллизации. В частности, показано, что тепловая конвекция может привести к образованию дополнительных вихревых структур вблизи теплообменников, что препятствует кристаллизации металла
DOI: 10.15372/PMTF202415563 EDN: TJDZRR
|
Ц. Лю, Ц. Лэй
Пекинский технологический институт, Пекин, Китай xrhmlq@163.com
Ключевые слова: ударные волны, контакт тела с поверхностью земли, соударение, численное моделирование
Страницы: 40-64
Аннотация >>
С использованием законов аэродинамики и динамики абсолютно твердых тел предложены численные методы исследования движения твердых тел при воздействии ударных волн. Изучено влияние массы и положения центра тяжести твердого тела на его движение. Из полученных результатов следует, что движение тела одинаково при различных зависимостях положительного давления от времени и различных массах тела. Тем не менее тело небольшой массы может изменить направление вращения. Показано, что с увеличением высоты, на которой расположен центр тяжести, также может измениться направление вращения, а наличие дифракции может вызвать дальнейшее вращение тела. При движении жесткого тела на его подветренной стороне скорость понижения давления уменьшается
DOI: 10.15372/PMTF202315341 EDN: JBVLZA
|
В.А. Дехтярь1, А.Е. Дубинов1,2
1Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, Саров, Россия valerik128@mail.ru 2Саровский физико-технический институт - филиал Научно-исследовательского ядерного университета "Московский инженерно-физический институт", Саров, Россия dubinov-ae@yandex.ru
Ключевые слова: эластичная подложка, жидкая капля, альбумин, растяжение-ослабление, многоветвевой гистерезис
Страницы: 65-70
Аннотация >>
Экспериментально изучались состояния жидких капель альбумина, сидящих на горизонтальной эластичной циклично растягиваемой, а затем ослабляемой несмачиваемой подложке. Обнаружен многоветвевой гистерезис состояний капли. Число ветвей гистерезиса можно регулировать за счет изменения закона движения подложки
DOI: 10.15372/PMTF202315333 EDN: DRKLPK
|
Э.В. Галиакбарова1, Г.Р. Каримова2
1Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия emi.galiakbar@yandex.ru 2Институт механики им. Р. Р. Мавлютова - обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия gulnazkar69@gmail.com
Ключевые слова: газогидрат, пористая среда, волны вертикальной и горизонтальной поляризации
Страницы: 71-82
Аннотация >>
Рассмотрены особенности распространения поверхностных акустических волн вертикальной поляризации на границе раздела пористых сред, насыщенных гидратом метана и льдом (водой), а также волны горизонтальной поляризации на границе раздела пористой среды, насыщенной гидратом, и пористой среды, насыщенной водой. Математическая модель записана для плоских гармонических волн. Пористая среда, насыщенная газогидратом или льдом (водой), полагается упругим изотропным телом. Математическая модель включает волновые уравнения для скалярных и векторных потенциалов скоростей волн с учетом компонент векторов смещения и напряжения частиц среды. Записаны условия непрерывности смещений и напряжений в пористых средах на границе раздела. Проведены анализ полученных дисперсионных уравнений и сравнение его результатов с экспериментальными данными. Установлено, что глубина проникания поперечной волны в песок, насыщенный гидратом, больше глубины проникания продольной волны. Предлагается определять наличие гидратонасыщенного песка при положительных температурах донных отложений по глубине проникания и изменению скорости нулевой моды волны горизонтальной поляризации
DOI: 10.15372/PMTF202315419 EDN: HJTYRF
|
Р.Н. Голых1, Ж.-Б. Карра2, В.Н. Хмелев1, И.А. Маняхин1, В.Д. Минаков1, Д.В. Генне1, А.Р. Барсуков1
1Бийский технологический институт - филиал Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова, Бийск, Россия romangl90@gmail.com 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия jb.carrat@gmail.com
Ключевые слова: ультразвук, аэрация, скоростная киносъемка, межфазная поверхность, кавитация
Страницы: 83-98
Аннотация >>
Разработан стенд для проведения экспериментальных исследований структуры, формы и размеров межфазной поверхности газ - жидкость при ультразвуковом воздействии и принудительной аэрации. Обнаружено, что ультразвуковое воздействие приводит к увеличению площади межфазной поверхности при аэрации приблизительно в 1,5 раза. Установлено существование оптимальной интенсивности ультразвукового воздействия, которая обеспечивает максимальный прирост площади межфазной поверхности на единицу подведенной ультразвуковой энергии
DOI: 10.15372/PMTF202315435 EDN: UDJEEM
|
Р.Р. Уразов1, О.В. Ахметова1, И.И. Галлямитдинов1,2, А.Я. Давлетбаев1,2, В.В. Сарапулова1, А.В. Пестриков3
1ООО "РН-БашНИПИнефть", Уфа, Россия urazovrr@bnipi.rosneft.ru 2Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия ii_galliamitdinov@bnipi.rosneft.ru 3ПАО «НК "Роснефть"», Москва, Россия a_pestrikov@rosneft.ru
Ключевые слова: наклонно направленная скважина, фильтрация, давление, гидродинамические исследования скважины, точка эквивалентного давления
Страницы: 99-112
Аннотация >>
Представлены решения задач о нестационарной фильтрации к несовершенной скважине с произвольным углом наклона от вертикали, позволяющие выполнять интерпретацию данных по результатам гидродинамических исследований скважин и осуществлять прогнозирование объемов добычи. Получены решения при различных условиях на кровле и подошве пласта, при этом для описания забойного давления реализовано два алгоритма: многосегментный и односегментный с определением точки эквивалентного давления. Вычислительный эксперимент показывает, что результаты расчетов, полученные с использованием односегментного и многосегментного алгоритмов, хорошо согласуются
DOI: 10.15372/PMTF202415448 EDN: DGIDIF
|
А.В. Черданцев1, А.З. Квон1, Н.В. Гаврилов2, Е.В. Ерманюк2
1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия cherdantsev@itp.nsc.ru 2Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия gavrilov@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: вход в воду, наклонный удар, рикошет, каверна, захват воздуха
Страницы: 113-124
Аннотация >>
Представлены результаты исследования косого удара тяжелых твердых шариков диаметром 6 мм о невозмущенную поверхность воды с использованием метода высокоскоростной визуализации. Проведено сравнение динамики взаимодействия тела с жидкостью в случаях рикошета и погружения шарика. Установлено, что при ударах с погружением за счет столкновения краев "короны", генерируемой на границах каверны, и формирования струи, пробивающей дно каверны и увлекающей пузырьки воздуха, наблюдается интенсивный захват пузырьков воздуха в следе за телом. Изучено влияние плотности материала шариков, а также скорости и угла удара на сценарий взаимодействия шарика с жидкостью. Результаты сравнения с проведенными ранее экспериментами показывают, что уменьшение размера шарика приводит к уменьшению критического угла, а увеличение скорости удара - к его увеличению. Такое поведение не объясняется в рамках теоретических подходов, развитых ранее для случаев ударов крупных сфер, поскольку эти подходы не учитывают динамику струи жидкости, генерируемой перед телом, а также смену схемы обтекания в целом
DOI: 10.15372/PMTF202415469 EDN: KXQKKB
|
Ю.О. Куянова1, А.К. Хе1, К.С. Овсянников2, А.В. Дубовой2, А.П. Чупахин1, Д.В. Паршин1
1Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия july9696@mail.ru 2Федеральный центр нейрохирургии, Новосибирск, Россия k_ovsyannikov@neuronsk.ru
Ключевые слова: церебральная аневризма, зона разрыва, статус аневризмы, начальные данные, вычислительная гемодинамика, FSI-моделирование
Страницы: 125-146
Аннотация >>
Численно исследовано влияние различных индивидуальных и фантомных граничных условий на результаты предоперационного численного моделирования гемодинамики веретенообразной аневризмы сосудов головного мозга. Обнаружено, что учет индивидуальных механических свойств ткани аневризмы влияет на результаты прогнозирования статуса аневризмы, но не влияет на прогнозирование зоны разрыва, которую можно обнаружить с помощью CFD-подхода в предположении жестких стенок с фантомными граничными условиями и с условием максимума касательных напряжений на стенке в качестве критерия определения зоны разрыва
DOI: 10.15372/PMTF202415540 EDN: INPVZG
|
А.В. Бойко, С.В. Кириловский, Т.В. Поплавская
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия boiko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: ламинарно-турбулентный переход, eN-метод определения положения перехода, обходной сценарий перехода, численное моделирование
Страницы: 147-151
Аннотация >>
Представлены результаты методической работы по моделированию пространственно неоднородной линии перехода с помощью созданного программного модуля для CFD-пакета и блока прогноза ламинарно-турбулентного перехода на основе eN -метода. Выполнено численное моделирование гибридного ламинарно-турбулентного перехода, в случае когда на разных участках течения в пограничном слое на стреловидном крыле реализуются обходной и регулярный сценарии перехода
DOI: 10.15372/PMTF202415558 EDN: CGTNBJ
|
А.Ю. Ларичкин, А.А. Штерцер, С.Н. Коробейников, В.Ю. Ульяницкий, Д.К. Рыбин
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия larichking@gmail.com
Ключевые слова: остаточные напряжения, метод Альмена, дробеструйная обработка, конечно-элементный анализ, обратная задача
Страницы: 152-163
Аннотация >>
Разработан метод определения остаточных напряжений в тонкой металлической пластине в результате дробеструйной обработки ее поверхности. Отсчетная конфигурация пластины полагается плоской со слоем упрочненного материала известной толщины с однородным продольным начальным напряжением, величина которого определяется решением обратной задачи об установлении равновесного состояния изогнутой пластины. Задача об изгибе пластины с начальными напряжениями решается численно методом конечных элементов с использованием модели изотропного гипоупругого материала. В результате решения задачи определяется поле остаточных напряжений, позволяющее оценить степень опасности возникновения положительных главных напряжений, которые могут привести к разрушению материала пластины
DOI: 10.15372/PMTF202315439 EDN: WRLAMQ
|
С. Сривастава1, С. К. Саранжи2
1Инженерный колледж Раджкия г. Азамгарх, Азамгарх, Индия sambhrantsrivastava4@gmail.com 2Национальный технологический институт г. Джамшедпур, Джамшедпур, Индия sarojksarangi@yahoo.com
Ключевые слова: зубные имплантаты, композитный материал, титановый сплав, метод конечных элементов, искусственная нейронная сеть
Страницы: 164-180
Аннотация >>
Исследуется влияние конструкции зубного соединения на долговечность и эффективность зубных имплантатов. В среде автоматизированного проектирования моделируются соединения зубных имплантатов трех типов и армированный углеродом полиэфирэфиркетон. Проведена оценка эффективности модифицированного механизма фиксации зубного имплантата по сравнению с традиционным внутренним шестиугольным соединением и коническим абатментом. С использованием искусственной нейронной сети определен модуль упругости материала зубного имплантата. В результате изучения напряжений и деформаций в материале зубного соединения создана новая система фиксации. Установлено, что композитный материал, представляющий собой армированный углеродом полиэфирэфиркетон, обеспечивает высокую защиту кости
DOI: 10.15372/PMTF202315337 EDN: OHCEWP
|
Е.К. Гусева1,2, В.И. Голубев1, В.П. Епифанов2, И.Б. Петров1
1Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Россия guseva.ek@phystech.edu 2Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН, Москва, Россия evp@ipmnet.ru
Ключевые слова: реологические модели льда, упругопластичность, численное моделирование, сеточно-характеристический метод
Страницы: 181-194
Аннотация >>
Разработана методика выбора подходящей модели льда и ее параметров методами численного моделирования. Исследуется процесс низкоскоростного столкновения шарового индентора с ледяной пластиной, проводится сравнение результатов численных расчетов с результатами лабораторного эксперимента. Рассмотрены известные реологические модели упругопластичности с критериями текучести Мизеса и Мизеса - Шлейхера, а также модель упругости с упругопластическим включением постоянного размера. В качестве определяющей системы уравнений используется система уравнений изотропной линейной теории упругости, которая решается сеточно-характеристическим методом. Исследуется влияние параметров моделей на рассчитанные мгновенные значения скорости и координаты шара. Формулируются критерии выбора характеристик моделей, строятся аппроксимации зависимостей этих критериев от различных параметров
DOI: 10.15372/PMTF202315382 EDN: NLPADI
|
Д.В. Георгиевский
Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Москва, Россия georgiev@mech.math.msu.su
Ключевые слова: постулат, аксиоматика, законы сохранения, интегральная форма, локальное уравнение, источник, поток, производство, внутренняя энергия, энергетическая сопряженность, энтропия
Страницы: 195-202
Аннотация >>
Единая интегральная запись постулатов механики сплошной среды в виде законов изменения (сохранения) тех или иных величин представляется в форме таблицы постулатов. Предполагается, что в сплошной среде реализуются как чисто механические, так и различные немеханические взаимодействия, описываемые скалярными, векторными и тензорными (второго ранга) энергетически сопряженными парами величин, одна из которых характеризует процесс, а другая - отклик среды на этот процесс. На основе первых трех строк таблицы постулатов построены четвертая и пятая строки, соответствующие законам изменения внутренней энергии и величины, которая в случае термодинамической пары температура - энтропия совпадает с энтропией. Показано, что в результате задания источников, потоков через границу и производств в четвертой и пятой строках таблицы постулатов эти строки фактически становятся определениями. Обобщаются известные в неизотермической механике принципы построения определяющих соотношений, связывающих зависимые и независимые параметры состояния для каждого типа взаимодействий
DOI: 10.15372/PMTF202315434 EDN: OCVKNL
|
|