Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлена математическая модель для анализа напряженно-деформированного состояния ледяного покрова при наличии слоя снега, которое возникает под действием динамических нагрузок. С использованием модели неразрушаемого льда выполнены численные расчеты и проведено их сравнение с известными экспериментальными данными.

Исследована задача о распространении гармонических упругих волн в трехмерной бесконечной матрице, содержащей взаимодействующие дисковое включение с малой жесткостью и трещину. Задача сведена к системе граничных интегральных уравнений относительно функций, характеризующих скачки перемещений на включении и трещине. Искомые функции определяются путем численного решения системы граничных интегральных уравнений. Для симметричной задачи приведены графики зависимости коэффициентов интенсивности динамических напряжений в окрестности круговых включения и трещины от волнового числа при различных расстояниях между ними и параметрах податливости включения.

Предложена модель, предсказывающая надежность конструкции при действии на нее четырех наиболее распространенных типов нагрузок, объединенных в три комбинации в соответствии с правилом Туркстра. Прогнозирующая модель строится на основе теории прочности как без учета деградации прочности материала, так и с ее учетом. Приведен пример, показывающий эффективность предложенной модели.

С использованием так называемой модели слабосжимаемых сглаженных гидродинамических частиц (МСССГЧ), представляющей собой двумерную модель слабосжимаемой жидкости, проведено численное моделирование обрушения "ныряющих" волн. С помощью данной модели решаются уравнения вязкой жидкости для определения полей скорости и плотности, для определения поля давления используется уравнение состояния. Показано, что вычисления с помощью МСССГЧ являются более эффективными по сравнению с вычислениями на основе базовой модели сглаженных гидродинамических частиц. Для моделирования турбулентного течения в волне обрушения используется модель частиц различных масштабов, которая строится на основе модели крупных вихрей. Для оценки точности стандартной МСССГЧ без учета турбулентности рассмотрена задача о разрушении плотины и проведено сравнение полученных результатов с известными экспериментальными данными.

Рассмотрена возможность вырождения связи напряжений с их производными по координатам в плоской задаче теории упругости. Для конкретных зависимостей параметров упругости от координат приведены кривые, для которых выполняются условия вырождения. Показано, что даже малая неоднородность среды вызывает нестабильность напряжений.

Предложена математическая модель круговой дискообразной трещины хрупкого разрушения, между берегами трещины действуют силы сцепления, величина которых определяется расстоянием между этими берегами. Разработан алгоритм численного решения сингулярного нелинейного несобственного интегрального уравнения, определяющего профиль трещины, который может быть использован для решения других интегральных уравнений данного типа. Показано, что учет сил сцепления между берегами трещины приводит к их постепенному смыканию по мере удаления от центра трещины.

Предложен и экспериментально реализован лазерный оптико-акустический метод анализа влияния пористости на локальный модуль Юнга изотропных композитных материалов. На примере образцов металломатричного композита на основе силумина с добавлением упрочняющих микрочастиц карбида кремния SiC в различной концентрации показано, что для обеспечения эффективного возрастания модуля Юнга при увеличении концентрации SiC пористость готового образца не должна превышать 2 %.

Экспериментально исследован износ стальных пластин в результате воздействия гидроабразивной струи в зависимости от расстояния между поверхностью образца и насадком, угла падения струи на пластину, концентрации абразива в воде и внешней среды (струя в воздухе, затопленная струя). Проведено сравнение полученных результатов с известными данными о структуре струи и струйном обтекании препятствия. Показано, что добавление в жидкость абразивных частиц позволяет изучать картину обтекания струей жидкости препятствия, поскольку по форме износа поверхности можно определять область воздействия ядра струи, область торможения и область пристенного течения до отрыва потока.

Представлены результаты экспериментальных исследований многоинжекторной камеры сгорания в режиме присоединенного трубопровода. В качестве источника высокоэнтальпийного газа (воздуха) использована аэродинамическая труба импульсного типа ИТ-302М ИТПМ СО РАН. Испытания проведены при числах Маха 3, 4 и 5 в диапазоне значений полной температуры 2000-3000 К и статического давления 0.08-0.23 МПа. Секция с инжекторами была выполнена в двух вариантах с различной относительной высотой клиновидных инжекторов с инжекцией водорода спутно потоку. Исследовано влияние условий на входе в камеру сгорания на воспламенение и устойчивое горение водорода. Интенсивное горение водорода получено только при числах Маха 3 и 4. Исследован механизм «двухступенчатого» развития процесса горения топлива в камере сгорания. Представлен анализ экспериментальных данных, проведено сравнение с результатами расчетов.

Разработана кинетическая модель воспламенения и горения тяжелых n-алканов ( n-С₁₀H₂₂ и n-C₁₂H₂₆), бензола, а также авиационного керосина Jet-A, который моделируется суррогатом БД, состоящим из 80 % n-декана и 20 % бензола. Проведено тестирование разработанной кинетической модели с использованием большого набора экспериментальных данных по времени задержки воспламенения как в высокотемпературной (T>1000 K), так и в низкотемпературной (T= 650-950 K) области, а также по изменению концентраций компонентов при окислении бензола в проточном реакторе и при его горении в специальной горелке. Дан краткий анализ других реакционных механизмов, разработанных для описания горения различных суррогатов, моделирующих авиационный керосин. Показано, что предложенная в работе модель лучше описывает измеренные значения времени задержки воспламенения, чем другие известные кинетические модели, особенно в области низких температур (T= 650-950 K). Проведен анализ особенностей кинетики низкотемпературного окисления суррогата БД.