Главная – Журналы – Поиск по журналам

Для нелинейной параболической системы реакция - диффузия строятся и исследуются решения типа диффузионных волн. Впервые рассмотрена постановка задачи, которая предполагает задание несовпадающих нулевых фронтов для различных искомых функций. Доказана теорема существования и единственности решений в виде рядов в классе кусочно-аналитических функций. Для построения приближенных решений искомого типа предложен пошаговый итерационный алгоритм, основанный на методе коллокации и разложении по радиальным базисным функциям. Выполнены расчеты, для верификации результатов которых применялись отрезки рядов. Проведен численный анализ поведения построенных решений.

Рассмотрен механизм увеличения проницаемости водной графеновой суспензии, протекающей через нефтенасыщенный керн, по сравнению с проницаемостью воды. Показано, что увеличение проницаемости обусловлено формированием гофрированных пленок на границе двух несмешивающихся жидкостей в процессе их взаимного движения. Волнообразные поверхности появляются вследствие неустойчивости Кельвина - Гельмгольца на межфазной границе графеновая наножидкость - углеводород. Также показано, что появление неустойчивости возможно только при наличии переходного слоя - графеновой пленки.

Предложены две нелинейные модели, описывающие в длинноволновом приближении формирование и эволюцию слоя смешения между двумя сонаправленными потоками стратифицированной жидкости в рамках трехслойного представления течения. Обе модели имеют близкую структуру, и в приближении Буссинеска уравнения движения единообразно записываются в виде системы неоднородных законов сохранения. Определены скорости распространения возмущений и сформулированы понятия докритического (сверхкритического) течения. Построены непрерывные и разрывные решения моделей. Показано, что при достаточно большой разности скоростей сонаправленных потоков стационарный слой смешения монотонно расширяется, при этом реализуется режим максимального вовлечения. При уменьшении начальной разности скоростей спутных потоков формируется осциллирующее стационарное решение и структура слоя смешения принимает волновой характер. Для одного из режимов течения проведено сравнение полученных решений с экспериментальными данными.

Рассматривается задача о внутренних волнах в двухслойной стратифицированной жидкости с плотностью, экспоненциально зависящей от глубины внутри слоев и имеющей скачок на поверхности раздела. Выведено уравнение второго длинноволнового приближения, описывающее уединенные волны. Исследованы спектральные свойства уравнений малых возмущений горизонтального кусочно-постоянного течения и охарактеризованы возможные механизмы возникновения сдвиговой неустойчивости расслоенного течения.

Предложена методика изготовления металлического композиционного материала из титанового сплава Ti64, армированного керамическими волокнами SiC, с использованием технологии поверхностной лазерной наплавки. Изучено влияние параметров лазерного воздействия на форму единичного трека. Проведены исследования стойкости формируемого композитного материала при высокоскоростном соударении. Показано, что для образца, армированного керамическими волокнами, глубина кратера в подложке на 37 % меньше, чем для образца из сплава Ti64.

Разработана методика и создана программа для численного расчета методом сглаженных частиц процесса деформирования упругопластического материала в осесимметричном случае при наличии контактных границ и теплопроводности материалов. С помощью данной программы решена задача о соударении частицы алюминия с пластиной из титана в условиях холодного газодинамического напыления. Показано, что при соударении в окрестности контактной границы частица - преграда происходит интенсивный нагрев частицы алюминия до значений температуры порядка 400 \gr. Рассчитанная температура значительно меньше температуры плавления алюминия. Предложено объяснение механизма возникновения химической связи между алюминиевой частицей и пластиной из титана в условиях холодного газодинамического напыления вследствие образования интерметаллида в горячем слое вблизи контактной границы за счет самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.

Предложена инженерная методика определения амплитуд колебаний при вихревом возбуждении, учитывающая зависимости коэффициента возбуждающей силы, числа Струхаля и логарифмического декремента колебаний от амплитуды колебаний сооружения, распределение корреляции пульсаций аэродинамической силы по длине строения и включающая методику Eurocode как частный случай. Показано, что разработанная методика, в отличие от известных, позволяет более достоверно рассчитывать амплитуды колебаний пролетных строений при вихревом возбуждении.

С использованием интегральных преобразований Фурье и Лапласа численно получено аналитическое решение квазистатической задачи термоупругости для полосы с постоянными свойствами. Приведены результаты численных расчетов.

Изучаются пространственные периодические контактные задачи о бесконечных прямолинейных цепочках штампов, действующих на грань трансверсально-изотропного упругого слоя, другая грань которого находится в условиях скользящей заделки. Плоскости изотропии параллельны или перпендикулярны граням слоя. Для решения контактных задач применяется метод нелинейных граничных интегральных уравнений, позволяющий одновременно определить область контакта и контактные давления. Выполнены расчеты для известных трансверсально-изотропных материалов.

Проведен анализ структуры пеноматериалов. Отмечено, что диаграммы деформирования пеноматериалов при одноосных растяжении и сжатии различаются. Предложена упрощенная физическая модель разномодульного пеноматериала, представляющая собой стальное кольцо. Модель исследована на испытательной машине Walter + Bai AG LFM-L-1. С использованием программного пакета ANSYS Workbench проведен анализ деформирования модели с учетом контактного взаимодействия ее элементов. Выполнено сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными.