Главная – Журналы – Поиск по журналам

Приводятся результаты моделирования взаимодействия плоской сверхзвуковой струи со сверхзвуковым турбулентным высокоэнтальпийным потоком в канале. Задача решается в двумерной постановке при числах Маха внешнего течения M_∞ = 2,6; 2,8 и больших значениях полной температуры потока T₀ = 1800 ÷ 2000 K. Математическая модель включает полные осредненные уравнения Навье ‑ Стокса, дополненные двухпараметрической моделью турбулентности и уравнением, описывающим перенос выдуваемого вещества. Расчеты проведены с использованием программного комплекса ANSYS Fluent 12.1. На основе известных результатов экспериментов по поперечному выдуву струй азота и гелия выполнена верификация расчетной методики. Показано, что результаты расчета и эксперимента удовлетворительно согласуются. Для исследуемых задач наряду с распределениями характеристик на поверхности получены поля параметров течения, позволяющие выявить особенности, которые трудно воспроизвести в эксперименте. Параметрические исследования показали, что увеличение угла наклона и массового расхода струи приводит к увеличению глубины проникания струи в поток, но при этом реализуются более интенсивные отрывы и скачки.

Исследовано распространение плоских гармонических волн в термоупругой среде с релаксацией теплового потока, в частности в связанной постановке проведен анализ зависимостей температуры и перемещений от координаты. Исследованы зависимости групповой и фазовой скоростей от частоты. Изучено влияние частоты и параметров материала на амплитуды термоупругих волн. Результаты сопоставлены с известными результатами, полученными с использованием классической теории термоупругости.

Рассматривается трехмерная задача о вычислении спектра Коссера первой краевой задачи теории упругости для тела вращения. С использованием расчетных сеток, содержащих 900 и 3600 узлов, установлено, что найденная Э. и Ф. Коссера последовательность собственных значений для шара не описывает весь спектр собственных значений.

С использованием формализованного подхода к построению определяющих соотношений сложных сред при конечных деформациях записано уравнение состояния для сплава с памятью формы. Полученные соотношения протестированы на связанных упруго-неупругих краевых задачах о деформировании образца из материала с памятью формы при прямом и обратном мартенситных превращениях.

Рассмотрен процесс растяжения пластины с узким трещиноподобным разрезом, вершины которого образуют полуокружности конечного радиуса. Пластина изготовлена из структурированного материала, имеющего механические характеристики, близкие к характеристикам стали марки Ст.45. С использованием численного метода по необходимому и достаточному критериям построены диаграммы разрушения. Показана возможность аналитического представления диаграмм разрушения.

Теоретически и экспериментально исследовано образование трещин отрыва в хрупком геоматериале с эллиптическим отверстием при сжатии в зависимости от угла наклона отверстия к оси нагружения. Проведено сравнение результатов расчета с полученными экспериментальными данными.

Исследуется задача о равновесии композитной пластины, состоящей из матрицы и упругого включения, вдоль границы которого расположена сквозная трещина. Деформирование матрицы описывается моделью Тимошенко, а упругого включения ‑ моделью Кирхгофа ‑ Лява. На кривой, описывающей трещину, задаются условия взаимного непроникания берегов трещины. Доказана однозначная разрешимость вариационной задачи. Получена система краевых условий на кривой, ограничивающей (в срединной плоскости) упругое включение. Сформулирована дифференциальная постановка задачи, эквивалентная исходной вариационной постановке.

Путем серийного ударного возбуждения и построения фурье-образа линейных и нелинейных деформационных откликов и фазовых портретов неповрежденного или поврежденного вертикально подвешенного макета периодической сварной стержневой конструкции установлена зависимость отношения площадей фазовых портретов нелинейной и линейной областей деформационного отклика, характеризующего напряженность (поврежденность) макета, от импульса силы удара. Динамические деформационные отклики регистрировались с помощью наклеенных на макет сверхширокополосных (10^–2 ÷ 10⁸ Гц) сегнетоэлектрических микродатчиков на основе тонких пленок Pb(Zr_0,53Ti_0,47)О₃ толщиной около 2 мкм с площадью зоны контакта 0,8 мм².

Экспериментально исследовано влияние наличия экрана на напряженное состояние корпуса реальной взрывной камеры и скорость затухания его колебаний. Отмечается существенное уменьшение напряжений в экранированной части корпуса и на его полюсе, где экран не устанавливался. Показано, что использование локального экрана в виде обечайки приводит к значительному увеличению длительности колебаний корпуса, в том числе на полюсе.