Предложена модель образования лепестковой структуры, в основу которой положена неустойчивость Рэлея–Тейлора, возникающая на стадии перехода течения от сверхзвуковой к напорной стадии. На данной стадии осуществляется резкое торможение течения, достигающее (1081010)g. Получено дисперсионное соотношение, позволяющее найти длину волны максимального роста. Определено количество образующихся лепестков на основе гипотезы, согласно которой оно является постоянным во времени.
С. Д. Алгазин, И. А. Кийко*
Московский государственный инженерно-физический институт, 115409 Москва *Московский государственный технический университет, 105839 Москва
Исследуется задача об устойчивости колебаний прямоугольной в плане пологой оболочки в потоке газа при произвольном направлении вектора скорости потока. Показано, что математически задача сводится к плохо обусловленной вычислительной проблеме. Для решения этой проблемы предложен численный алгоритм без насыщения, который позволяет получить приемлемое по точности решение на сетке из 169 = 1313 узлов. В конкретных расчетах для цилиндрической и сферической пологих оболочек обнаружены новые механические эффекты, касающиеся форм колебаний и зависимости критической скорости флаттера от направления вектора скорости потока.
Предложен ряд модификаций уравнения Клапейрона – Клаузиуса для деформируемых сред, в том числе для твердофазных превращений, зависящих от изменения дополнительных параметров. Предложена модель среды с тензорными концентрациями компонентов, для которой также справедливо единственное уравнение Клапейрона – Клаузиуса. Введен тензорный аналог теплоты перехода, получено выражение для интегральной теплоты перехода, связанной с энергиями химических связей в кристаллической решетке. Аналитически показана принципиальная возможность определения собственной теплоты перехода в эксперименте, по крайней мере для медленных процессов.
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.
В рамках модели гетерогенной среды численно исследуется импульсное плоское одномерное совместное движение газовой и дисперсной фаз при наличии трения последней о стенки канала. Установлено, что в зависимости от начальных условий в камере высокого давления и величины коэффициента трения возможно существование двух качественно различных режимов движения. Обнаружен эффект автомодельности скорости метания порошка в выходном сечении по трению.
Сыпучие среды в инерционном режиме могут быть описаны законами сохранения массы, импульса, энергии хаотического движения твердых частиц и замыкающими соотношениями, которые в настоящей работе строятся на теории размерностей. Полученная система уравнений использована для определения характеристик стационарного движения слоя сыпучего материала по шероховатой наклонной плоскости при различных числах Ричардсона и конечных временах контакта частиц при соударениях.
Исследуются механические условия реализации обнаруженного авторами эффекта аномально низкого трения в блочных средах из различных геоматериалов. Доказывается, что максимальные поперечные (горизонтальные) смещения блоков имеют место только в случаях канонической соподчиненности интервалов задержки между вертикальными и горизонтальными импульсными воздействиями на блочную систему и работающий блок соответственно. В случае статических горизонтальных усилий на работающие блоки значительные смещения последних происходят при абсолютных значениях этих усилий, много меньших соответствующих сил трения.
Решена задача об упругом контактном взаимодействии шероховатых диска и плоскости с круглым вырезом с учетом характеристик микрогеометрии их поверхностей. Это позволяет уточнить тенденцию влияния основных параметров задачи на напряженное состояние в исследуемом сопряжении. Сопоставление результатов анализа напряженного состояния в области контакта для различных сочетаний упругих характеристик взаимодействующих гладких тел и результатов известных исследований подтверждает высокую эффективность предлагаемого подхода.
На основе анализа известных экспериментов на непропорциональное циклическое нагружение металлов предложен возможный физический механизм дополнительного упрочнения. Построена модель упругопластического поликристалла с законом упрочнения, учитывающим взаимодействие систем скольжения. Качественно описаны эффект дополнительного упрочнения на классе эллиптических траекторий деформаций, формы траектории напряжений и петель гистерезиса, характерные для эллиптических траекторий деформаций, нарушение гипотезы локальной определенности и ориентации траекторий напряжений на классе квадратных траекторий деформаций, имеющие место при испытании хромоникелевых нержавеющих сталей аустенитного класса.
Приведены результаты экспериментов по высокотемпературному деформированию конструкционного материала на основе железа в областях температур, включающих точки перехода . Показана немонотонность изменения деформационно-прочностных свойств материала в интервале 700 oCT1000 oC и влияние внутренних структурно-фазовых изменений на эффект внешнего термосилового воздействия. Предложены аппроксимирующие зависимости, позволяющие описывать процессы деформирования в указанных температурных диапазонах при одноосном нагружении.