С. А. Кузиковский, М. М. Лаврентьев, И. В. Белаго
Институт автоматики и элетрометрии СО РАН, Новосибирск E-mail: stas@sl.iae.nsk.su
Страницы: 116-124 Подраздел: МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ
Рассмотрены некоторые задачи, возникающие при построении компьютерных автомобильных симуляторов (АС) на базе персональных компьютеров. Приведены примеры возможных применений АС. Перечислены компоненты типичного АС.
П. А. Лазорский*, А. В. Пластинин, В. В. Сильвестров, В. М. Титов
"*Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск"
Проанализирована возможность повышения скорости метания твердых частиц при взрыве длинного трубчатого заряда мощного взрывчатого вещества (ВВ) в вакууме. Полученные экспери-ментальные результаты указывают на невозможность существенного повышения скорости метания. Предполагаемые причины – эрозия материала с внутренней поверхности трубки ВВ и значительное снижение массовой скорости течения при увеличении длины трубки ВВ больше оптимальной.
G. G. Kuvshinov, D. G. Kuvshinov and A. M. Glushenkov
G. K. Boreskov Institute of Catalysis, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Pr. Akademika Lavrentyeva 5, Novosibirsk 630090 (Russia), E-mail: ggk@catalysis.nsk.su
Страницы: 135-140
Experimental studies were focused on the feasibility of utilization of hydrocarbons diluted with inert gases (such as associated oil gases) during the synthesis of nanofibrous carbon. The carbon yield and catalyst lifetime were studied regarding the initial reaction mixture parameters. Varying the composition of the initial gas mixture, it is possible to control textural characteristics of the resulting carbon product.
А. Г. Колпаков
Сибирский государственный университет телекоммуникаций
Ключевые слова: проектирование, ``интеллектуальная''
конструкция, актуаторы, управляющая
инструкция
Страницы: 159-173
Разработан метод решения задачи
проектирования “интеллектуальной”
конструкции, сформулированной
относительно пары {оптимальное
положение актуаторов},
{оптимальное управление актуаторами}
. В предложенном методе физические
и логические объекты рассматриваются как
“равноценные”.
Метод разрушающейся оболочки, разработанный ранее для испытаний инициирующих взрывчатых веществ (ВВ), применен для исследования чувствительности к механическим воздействиям вторичных ВВ. Измерены критические давления возбуждения взрыва ряда ВВ (от азида свинца до тротила) с различным уровнем чувствительности. Получен относительный ряд критических давлений возбуждения взрыва, позволяющий сравнить чувствительность инициирующих и вторичных ВВ по результатам испытаний в рамках одного экспериментального метода.
Совместно исследована динамика генерации свечения и развития кавитации в поле сферически фокусируемых и плоских ударно-акустических волн в воде, глицерине и их смесях. Показано, что первый импульс свечения при сферической фокусировке ударно-акустических волн коррелирует с кавитационным разрывом жидкости. Предполагается, что регистрируемое свечение обусловлено электрокинетическими процессами при образовании и росте кавитационных пузырьков.
Автор, обсуждая процесс становления сибирской науки, пишет о знаменитых трех принципах или “треугольнике” М.А. Лаврентьева: “наука-кадры-производство”. Обращаясь к истории создания Сибирского отделения, он подчеркивает, что с самого начала его основатели поставили перед собой задачу создать принципиально новый научный центр.
Представлены результаты численного
решения краевой задачи о радиационно-
кондуктивном теплообмене в плоском слое
селективно-поглощающей и излучающей
среды. Исследовано влияние оптических
свойств среды и стенок, температуры
источника излучения, соотношения между
спектрами поглощения среды и излучения
источника на распределение температуры.
В. В. Карасёв, А. А. Онищук, О. Г. Глотов, А. М. Бакланов, В. Е. Зарко, В. Н. Панфилов
Институт химической кинетики и горения СО РАН, 630090 Новосибирск, karasev@ns.kinetics.nsc.ru
Экспериментально исследованы дисперсные, структурные и электрофизические характеристики высокодисперсной фазы оксида алюминия, образующейся при горении капель–агломератов металла. Данные получены с помощью просвечивающей электронной микроскопии, а также системы видеорегистрации подвижности аэрозольных частиц в однородном электрическом поле. Аэрозольные частицы представляют собой агрегаты с размерами от долей до нескольких микрометров и фрактальной размерностью 1.60±0.04, состоящие из первичных сферических частиц размерами от единиц до сотен нанометров. Большинство агрегатов имеют электрические заряды, как положительные, так и отрицательные. Характерный заряд агрегатов составляет несколько единиц элементарного заряда. Некоторые крупные агрегаты вращаются при смене полярности электрического поля, т. е. представляют собой диполи.
Приведены результаты экспериментальных исследований развития направленного взрыва на выброс в присутствии жестких недеформируемых поверхностей в зоне пластических деформаций массива. Показано влияние размеров, формы и углового положения этих поверхностей на степень несимметричности переноса массы сыпучего вещества при одиночном взрыве.
Представлены результаты исследований скорости и критического диаметра детонации сыпучих и водонаполненных взрывчатых веществ на основе нитрата аммония, сенсибилизированных алюминиевым порошком и содержащих хлорид натрия и сульфат бария. Предложено объяснение полученных результатов.
Показана возможность использования упругих свойств массива при перемещении масс сыпучего материала направленным взрывом, ведущая к экономии энергии. Положительный эффект основан на учете развития волновых процессов в массиве, а также рациональном выборе времени задержки до начала срабатывания последующих зарядов.
М. П. Бондарь, Е. С. Ободовский, В. Н. Рычков, М. Е. Топчиян
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
Страницы: 140-143
Предложена численная модель для расчета сверхбыстрых химических реакций в смесях в условиях ударно-волнового нагружения. Исследовано влияние скорости соударения и скорости химических превращений в нестехиометрическом образце из малопористой смеси алюминия и серы. Расчеты проведены в диапазоне скоростей удара 1000 ÷ 2500 м/с. Представлены основные характеристики процесса. Выявлена возможность реализации течений, когда волна разгрузки от боковой поверхности образца практически останавливается.
С. А. Кинеловский, С. А. Громилов*
"Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск *Институт неорганической химии СО РАН, 630090 Новосибирск"
Приведены результаты рентгендифрактометрических исследований покрытий и порошков системы W–C, W–N, W–N–C, полученных в условиях кумулятивного взрыва. Исследована зависимость фазового состава от условий проведения эксперимента. Показано наличие диффузии азота в исходный поликристаллический вольфрам.
Экспериментально исследовано поле давления в области фокуса и на оси кольцевого заряда при его взрыве в воздухе, когда детонация инициируется в одной точке кольца и распространяется одновременно по двум его сторонам. Показано, что давление во фронте ударных волн на оси кольцевых зарядов при различных способах распространения детонации практически совпадает на расстояниях, больших трех радиусов кольца. На расстоянии от плоскости кольцевого заряда до двух его радиусов давление в центре фокуса существенно превышает давление на оси заряда.
В рамках двухскоростной двухтемпературной газодинамики изучается нестационарная осесимметричная струя, образующаяся при истечении смеси газа высокого давления и дисперсной среды из цилиндрического канала в атмосферу. Предпринята попытка учесть эффективное давление хаотического движения частиц. Исследованы закономерности формирования струи. Установлено, что столкновительный механизм является существенным при радиальном расширении потока. Приведены данные эксперимента, подтверждающие достоверность полученных результатов.
Рассматривается новый класс моделей упругопластических материалов, построенных на основе предположения об аффиннометрической геометрической структуре внутренних взаимодействий между частицами сплошной среды. С физической точки зрения аффиннометрические объекты являются внутренними термодинамическими переменными, описывающими эволюцию различных дефектных структур в деформируемом материале, взаимодействие их между собой и с полем обратимых деформаций. Проведенный анализ позволяет связать классические механические характеристики упругопластических материалов с полем плотности дислокаций и других типов дефектов.
Вводится понятие естественных тензоров
напряжений — тензоров, которые
получаются из тензоров напряжений Коши и
Кирхгофа применением операций
отображения, полуотображения и
смешанного отображения из актуальной
конфигурации на отсчетную, а также на
две промежуточные конфигурации. Получен
полный класс естественных тензоров
напряжений и проведен их анализ.
Рассмотрены математические модели и
методики, описывающие поперечные
колебания сооружений в ветровом потоке.
Предложена методика, позволяющая
определять амплитуды колебаний
многобалочных сооружений при ветровом
резонансе. Колебания системы с
распределенными параметрами описываются
слабонелинейным дифференциальным
уравнением. Амплитуды предельных циклов
колебаний определяются с использованием
энергетического подхода. Для описания
пульсационной составляющей
аэродинамических сил введен определяемый
экспериментально коэффициент,
характеризующий энергетический вклад
этих сил за один период колебаний. По
структуре полученные расчетные формулы
аналогичны формулам в Европейских нормах
по расчету сооружений на воздействие
ветра, но более универсальны и полнее
отражают физику процесса.
Методом стрельбы численно решаются
нелинейные краевые задачи о плоском
изгибе упругих арок под равномерно
распределенной нагрузкой. Задачи
сформулированы для системы шести
обыкновенных дифференциальных уравнений
первого порядка с не зависящим от
перемещений полем конечных поворотов.
Рассмотрены два варианта граничных
условий: шарнирное опирание и жесткое
защемление. Получены разветвленные
решения краевых задач. В случае
шарнирного опирания множество решений
включает симметричные и несимметричные
формы изгиба, соответствующие
положительным, отрицательным и нулевым
значениям нагрузки. В случае защемленной
арки множество решений состоит из
симметричных форм, существующих лишь в
области положительных значений нагрузки.
В рамках точных трехмерных уравнений
исследована локальная неустойчивость
пластин с кольцевыми включениями.
Численный эксперимент проводился для
случая, когда в пластину запрессовано
два кольца из того же материала, что и
пластина. Исследовано влияние физико-
механических параметров среды на
критические контактные давления.
Методом стрельбы численно решаются
нелинейные краевые задачи о плоском
изгибе упругих арок под равномерно
распределенной нагрузкой. Задачи
сформулированы для системы обыкновенных
дифференциальных уравнений шестого
порядка, более общих, чем уравнения
Эйлера. Рассмотрены четыре варианта
нагружения стержня поперечными и
продольными силами. Обнаружено
разветвление решений краевых задач, а
также существование пересекающихся и
изолированных ветвей. В случае
поступательной продольной силы получены
классические эластики Эйлера. При сжатии
стержня следящей продольной силой
доказано существование единственной
(прямолинейной) формы равновесия.
Исследуется задача сопряжения
радиационно-конвективного теплообмена
при турбулентном обтекании термически
тонкой пластины потоком
высокотемпературной газодисперсной
среды. Пластина подвергается
интенсивному радиационному нагреву от
внешнего источника, излучающего в
ограниченном спектральном диапазоне.
Рассчитаны температурные поля и
распределения тепловых потоков вдоль
пластины в нестационарных условиях.
Результаты расчета позволяют изучить
влияние типа частиц и их концентрации на
динамику теплового состояния среды в
пограничном слое и самой пластины в
условиях нагрева ее извне
высокотемпературным источником
излучения.
Г. В. Кузнецов, В. П. Рудзинский
"Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики при Томском государственном университете, 634050 Томск"
Проведены численные исследования совместно протекающих физико - химических и теплофизических процессов во вспучивающихся теплоогнезащитных покрытиях с использованием модели, в основе которой лежит гипотеза об абсолютной прозрачности газообразных продуктов термического разложения исходного материала. Установлено, что при полном учете радиационного механизма переноса тепла в слое кокса вспучивающегося покрытия значения температуры на поверхности защищаемой конструкции практически равны температуре, достигаемой на этой поверхности при использовании невспучивающегося покрытия.
Рассматривается обтекание двойной решетки телесных профилей произвольной формы, колеблющихся в потоке идеальной несжимаемой жидкости. За профилями решеток учитываются нестационарные вихревые следы, моделируемые линиями контактного разрыва скорости. В предположении малости амплитуд колебаний задача сводится к решению системы двух интегральных уравнений относительно скорости жидкости на исходных профилях двойной решетки. Получены формулы для расчета нестационарных сил и моментов. Проведено исследование зависимости этих сил от формы, взаимного расположения и законов колебаний профилей решеток.
Описывается вывод уравнений для расчета концентрации напряжений вблизи замкнутого контура трещины, лежащей в плоскости. Относительно коэффициента концентрации получена система одномерных интегральных уравнений, в правых частях которой уже содержится начальное приближение – решение задачи о круговой трещине под действием неосесимметричной нагрузки на берегах.
Предложены две методики определения скорости потока в вихревой камере плоскорадиальной геометрии в переходном и стационарном режимах течения. Измерены скорости потока во всем объеме камеры, отмечен вихревой характер течения. Выявлен эффект концентрации частиц тяжелее воздуха в торцевом пограничном слое.
При переходе от структурного к
макроскопическому моделированию
напряженно-деформированного состояния
изделия из композитного материала с
учетом конечных деформаций используется
сглаживающий оператор осреднения. С
помощью интегрального оператора
построена модель, в которой
макроскопические законы сохранения
энергии и массы и уравнение движения
имеют обычный вид, используемый при
описании процессов в однородных
материалах. Рассмотрен пример вычисления
макроскопических параметров в системе,
состоящей из ансамбля включений в
бесконечной матрице.
А. Г. Холмогоров, Г. Л. Пашков, В. П. Кириллова, О. Н. Кононова*, С. В. Качин*, О. П. Калякина*, А. Э. Чайковская*
"Институт химии и химической технологии СО РАН, ул. К. Маркса, 42, Красноярск 660049 (Россия) *Красноярский государственный университет, пр-т Свободный, 79, Красноярск 660062 (Россия)"
Исследованы закономерности ионообменного извлечения вольфрама анионитами макропористой структуры с длинноцепочными сшивающими агентами (ДЦСА). Аниониты на основе сополимеров метил-акрилата с ДЦСА и аминов (этилендиамина, диэтилентриамина, триэтилентриамина) имеют обменную емкость по вольфраму 7.2–10.7 ммоль/г, что в 5 раз выше, чем у анионитов стиролового типа. Кинетика сорбции полианионов вольфрама этими анионитами характеризуется тем, что до 80 % ПДОЕ реализуется за 10 – 15 % от времени, необходимого для полного насыщения сорбентов АН-1ТП, АН-106ТП, АН-108ТП.
Исследовали лишайники гидроморфных ландшафтов южно-таежной подзоны Томской области. Определено 276 видов из 69 родов, 32 семейств и 10 порядков. Вид Usnea silvatica Mot. является новым для Сибири.
В. П. Исупов, Л. Э. Чупахина, Р. П. Митрофанова, К. А. Тарасов
"Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, ул. Кутателадзе, 18, Новосибирск 630128 (Россия)"
Рассмотрена возможность применения процессов интеркаляции для модифицирования физико-химических свойств кристаллической модификации гидроксида алюминия – гиббсита. Изучены механизм образования интеркаляционных соединений гидроксида алюминия [LiAl2(OH)6]nXpH2O при взаимодействии гиббсита с солями лития и их структура. Показана возможность использования этих соединений и процессов интеркаляции для разработки малоотходных способов получения сорбентов, высокодисперсного гидроксида алюминия и корунда, алюминатов и алюмосиликатов лития, нанофазных и низкоразмерных систем.
Б. А. Цыбикова, С. Ц. Ханхасаева, Л. А. Цыцыктуева, А. А. Батоева, А. А. Рязанцев*
"Байкальский институт природопользования СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ 670031 (Россия) *Сибирский государственный университет путей сообщения, ул. Д. Ковальчук, 191, Новосибирск 630049 (Россия)"
Обсуждены результаты окислительной деструкции цианидов и тиоцианатов пероксидом водорода в присутствии соединений железа (III). Согласно предлагамому механизму, сначала тиоцианатные комплексы железа (III) инициируют разложение Н2О2, а затем окисляются образующимися супероксидными и гидроксильными радикалами. С использованием полученных данных разработана технологическая схема обезвреживания жидкой фазы хвостов гидрометаллургической переработки золотосодержащих концентратов, включающая возвращение цианидов в производство, гальванокоагуляционное осаждение гексацианоферратов и окислительную деструкцию тиоцианатов пероксидом водорода при рН 2.8–3.6
О. Н. Чупахин, А. Я. Запевалов, Т. И. Горбунова, В. И. Салоутин
"Институт органического синтеза Уральского отделения РАН, ул. С. Ковалевской, 20, Екатеринбург 620219 (Россия)"
Рассмотрены методы химической переработки смеси технических полихлорбифенилов – одних из самых опасных экотоксикантов – посредством реакций нуклеофильного и электрофильного замещения. Предложены возможные варианты использования полученных соединений.
Изучено влияние высоты слоя расплава на
его тепловую структуру. Дана оценка
максимальных скоростей восходящих и
нисходящих потоков при выращивании
кристаллов методом Стокбаргера с
использованием ACRT в ампулах диаметром
100 мм при числах Тейлора Ta108. Обнаружено резкое
увеличение амплитуды пульсаций
температуры при уменьшении высоты слоя,
вызванное модулированным вращением
ампулы. С уменьшением высоты слоя
расплава скорость восходящих и
нисходящих потоков на оси цилиндрической
ампулы уменьшается.
Изучено влияние высоты слоя расплава на
его тепловую структуру. Дана оценка
максимальных скоростей восходящих и
нисходящих потоков при выращивании
кристаллов методом Стокбаргера с
использованием ACRT в ампулах диаметром
100 мм при числах Тейлора Ta108. Обнаружено резкое увеличение
амплитуды пульсаций температуры при
уменьшении высоты слоя, вызванное
модулированным вращением ампулы. С
уменьшением высоты слоя расплава
скорость восходящих и нисходящих потоков
на оси цилиндрической ампулы
уменьшается.
Поставлена нестационарная связанная
задача термоэлектродинамики для
электронагрева переменным током
разнородных ферро- и парамагнитных тел.
Разработан итерационный алгоритм ее
решения конечно-разностными методами.
Получены результаты распределения
температурных и электромагнитных полей
применительно к процессам
электроконтактного нагрева как на
воздухе, так и в окружении
формообразующего инструмента.
Изучено влияние поперечного градиента
температуры на устойчивость
стационарного движения вязкой
несжимаемой жидкости в вертикальном
плоском слое, ограниченном двумя
бесконечными твердыми плоскостями.
Движение жидкости обусловлено оседанием
тяжелых твердых сферических частиц,
неоднородно распределенных поперек слоя,
и горизонтальным градиентом температуры.
Рассчитаны спектры декрементов малых
нормальных возмущений для различных
размеров частиц и различной степени
неоднородности распределения частиц
примеси. Устойчивость стационарного
течения жидкости с примесью понижается с
ростом градиента температуры и
увеличением радиуса частиц и повышается
при стремлении частиц к однородному
распределению.
Решена задача о напряженно-
деформированном состоянии многослойных
оболочек. Материал слоев считается
нелинейно-упругим, зависимость
деформаций от перемещений – нелинейной.
Перемещения представлены в виде
разложения по функциям поперечной
координаты, содержащим неизвестные
параметры. Для получения разрешающих
уравнений используется вариационный
принцип Лагранжа. Рассмотрена методика
минимизации функционала энергии.
Приводится пример расчета трехслойной
балки, проводится сравнение с точным
решением, анализируются особенности
предложенного подхода.
Ю. Тани, К. Йоши, Н. Ито, Ф. Нара, М. Сома, А. Танака, Ю. Сома, М. Йонада, М. Хирота, Я. Шибата
Ключевые слова: Фотосинтетические пигменты, биологические индикаторы, осадок, биогенный кремнезем, перилен, Южная котловина, оз. Байкал.
Страницы: 206-212 Подраздел: ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО И МИКРООРГАНИЗМЫ В ОСАДКАХ БАЙКАЛА
Используя метод датировки по 14C в осадках керна (2 м), полученного из Южной котловины озера Байкал, было изучено распределение каротиноидов, производных хлорофилла и других биогенных индикаторов, таких как биогенный кремнезем (BGS), общий органический углерод, общий органический азот, а также перилен. Фотосинтетические пигменты, биогенный кремнезем и общий углерод (азот) в больших количествах отмечаются в верхней (выше 80 см) части керна (12–13 тыс. лет), в то время как повышенное содержание биогенного перилена наблюдается в нижней (ниже 80 см) части. Биогенный кремнезем в верхней части керна имеет отрицательную корреляцию с общим содержанием каротиноидов и не имеет значимой положительной корреляции с общим содержанием органического углерода и суммарным хлорофиллом a. Это свидетельствует о том, что высокие содержания биогенного кремнезема, определяющие четко выраженные окислительные условия в озере, стимулируют аэробный распад органических соединений в толще воды и поверхностных осадках. Высокие содержания перилена в нижней части разреза, формирование которого происходило при низкой продуктивности озера, предполагает существование в прошлом специфических процессов осадконакопления.
В. И. Квон, Д. В. Квон, С. Д. Зонов, В. Б. Карамышев*
"Новосибирский филиал Института водных и экологических проблем СО РАН, 630090 Новосибирск. *Институт вычислительных технологий СО РАН, 630090 Новосибирск"
Страницы: 158-163
На основе двумерной (плановой)
нестационарной модели с уравнениями Сен-
Венана проведены расчеты течений и
переноса примеси в Новосибирском
водохранилище. Модель учитывает наличие
множества островов. Коэффициенты
горизонтального обмена (дисперсии)
определяются по формуле, в которой
учитывается придонная динамическая
скорость. Модель численно реализована с
использованием полунеявной
консервативной конечно-разностной TVD-
схемына разнесенной сетке и процедуры,
позволяющей учесть обтекание островов.
Приведены модельные примеры расчетов и
результаты расчетов динамики дальнего
переноса примеси вдоль Новосибирского
водохранилища.
Статья посвящена одной из весьма остроактуальных тем – состоянию и тенденциям изменения социокультурной ситуации в Сибирском регионе на примере анализа библиотечного компонента регионального культурного потенциала. Работа носит междисциплинарный характер, где культурологические исследования соотносятся с результатами и итогами работ экономистов и социологов.
М. Г. Петров, А. И. Равикович
"Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина, 630051 Новосибирск"
Ключевые слова: разрушение, алюминиевые сплавы, прочность, долговечность, ползучесть
Страницы: 151-161
Проведен термоактивационный анализ опытных данных по деформированию и разрушению алюминиевых сплавов 1201 Т1, Д16 Т и АК4-1 Т1. Эксперименты проводились при постоянных нагрузках в условиях ползучести и при возрастающих нагрузках. Длительность испытаний составляла от долей секунды до десяти тысяч часов, температурный диапазон — от 77 до 473 K. Определены активационные параметры в уравнениях скоростей установившейся ползучести и пластической деформации. Получена информация о взаимосвязи пластического деформирования и разрушения. Показано влияние релаксационных явлений на величину скорости пластической деформации. Приведены характеристики пластичности сплавов и особенности их изменения в зависимости от температуры и длительности разрушения.
А. Н. Шиплюк, Е. В. Буров, А. А. Маслов, В. М. Фомин
Институт теоретической и прикладной механики СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: гиперзвуковые течения, пограничный слой, ламинарно-турбулентный переход, устойчивость, ультразвук-поглощающие покрытия
Страницы: 169-176
Исследовано влияние ультразвук-поглощающих покрытий на устойчивость гиперзвуковых пограничных слоев. В экспериментах использовались два вида таких покрытий: металлический фетр с хаотической пористой микроструктурой и лист, перфорированный глухими цилиндрическими микроканалами. Эксперименты выполнены в аэродинамической трубе при числе Маха M=5,95 на острых конусах с полууглом при вершине 7°. Проведены термоанемометрические измерения развития естественных возмущений и искусственно индуцированных волновых пакетов в пограничном слое. Получены пространственные характеристики искусственных возмущений. Показано, что такие покрытия оказывают стабилизирующее влияние на возмущения второй моды.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее