Главная – Журналы – Поиск по журналам

Представлен процесс получения композитов Al - металлическое стекло Fe₆₆Cr₁₀Nb₅B₁₉ с малой остаточной пористостью при различной концентрации компонентов. Установлено, что в ходе спекания не происходило межфазных взаимодействий компонентов композита. Экспериментально определены твердость и теплопроводность композитов Al - металлическое стекло Fe₆₆Cr₁₀Nb₅B₁₉. Проведено сравнение полученных данных с величинами, рассчитанными по правилу смесей. Показано, что экспериментально определенные значения теплопроводности композитов с объемной долей металлического стекла 20 и 80 % близки к значениям, рассчитанным по моделям для случаев параллельного и последовательного соединения фаз соответственно. При этом значения твердости данных композитов соответствовали значениям, вычисленным по моделям Ройсса и Фойгта

Представлены некоторые результаты экспериментальных исследований проникания поликонических пенетраторов из стали марки ЭП637 в блоки бетона марки М400 и в песчаный грунт. Критическая скорость определялась путем последовательных итераций в диапазоне скоростей удара, характерном для перехода от неразрушенного (уменьшение длины модели менее чем на 5 % без учета затупления кавитатора) до разрушенного состояния пенетратора (уменьшение длины более чем на 5 % или нарушение целостности пенетратора). Определена критическая скорость соударения, выше которой происходит разрушение пенетратора

Представлены результаты экспериментального исследования процессов деформирования и разрушения природоподобных ячеистых структур при сжатии в условиях высокоскоростных нагрузок. Испытания проведены для образцов со структурой "Примитив Шварца", смоделированных с различной степенью заполнения пространства ϕ, а также для полнотелых образцов. Образцы изготавливались из полимера (полилактида) методом 3D-печати. Обнаружено увеличение предела прочности и модуля упругости с увеличением скорости деформации при постоянной величине ϕ. Для исследованных ячеистых структур определены удельные величины энергопоглощения. Подтверждено выполнение зависимости Гибсона - Эшби для ячеистых структур при высокоскоростном нагружении

В рамках модели Джонсона ̶ Сигалмана с несколькими временами релаксации рассмотрены одномерные нестационарные течения несжимаемой неньютоновской вязкоупругой жидкости между параллельными пластинами. Особенностью рассматриваемой модели является ее гиперболичность в широком диапазоне параметров течения. Получена такая модель общего вида с n временами релаксации (модами), а также выполнена замена переменных, позволяющая записать уравнения модели в консервативном (дивергентном) виде. Проведена серия расчетов нестационарных течений в различных режимах, на основе которых показано возникновение эффекта сдвигового расслоения при увеличении средней скорости потока. Построены зависимости напряжения сдвига на стенке канала от скорости сдвига, а также расхода от градиента давления для плоских стационарных течений Куэтта и Пуазейля соответственно. Проведена валидация построенных диаграмм путем их сравнения с рядом экспериментальных данных. Исследована структура стационарных решений со сдвиговым расслоением, получаемых как численный предел нестационарных решений. Сформулировано правило отбора стационарных решений, асимптотически реализующихся в численных нестационарных расчетах. Проанализировано явление гистерезиса при циклическом изменении скорости потока

Представлены результаты численного моделирования и анализа устойчивости течения в пограничном слое на пластине с микрорельефом поверхности в виде длинных слотов (углублений), ориентированных под различными углами по отношению к набегающему потоку, при числе Маха M = 2. Рассматриваются слоты с числом Рейнольдса по глубине Re_h ≈ 1000, имеющие малую ширину по сравнению с длиной волны неустойчивости. С помощью численного моделирования определены особенности обтекания пластины с наклонными слотами и изучено развитие локализованных по времени возмущений. По осредненным профилям параметров пограничного слоя проведен анализ устойчивости течения в рамках линейной теории. Результаты расчетов показали, что наличие наклонных слотов приводит к возникновению в пограничном слое поперечного течения, которое вызывает увеличение скоростей роста возмущений. Полученные данные хорошо согласуются и объясняют эффект дестабилизации пограничного слоя наклонными слотами, наблюдаемый в экспериментах

Предложен эффективный способ учета граничных условий методом решеточных уравнений Больцмана, основанный на трассировке лучей. Данный подход обеспечивает высокую точность расчетов для сложных геометрических форм с использованием только дискретных поверхностных сеток, что исключает необходимость аналитического описания кривизны. Разработан надежный алгоритм геометрического пересечения, в котором тесты луч - отрезок (2D) и луч - плоскость (3D) позволяют точно локализовать граничные точки. Алгоритм не требует предварительной обработки и сохраняет второй порядок точности за счет применения классической схемы отскока. Верификация на задачах обтекания двумерных цилиндров (Re =100), аэродинамического профиля NACA0012 (Re = 500) и трехмерных сфер показала, что полученные результаты хорошо согласуются (погрешность определения коэффициента сопротивления при использовании сеток с 64-128 вершинами не превышает 3 %; отклонение от высокоточных эталонных данных составляет менее 10 %). Простота реализации, точность и полная совместимость с CAD-моделями делают предложенный подход перспективным для применения метода решеточных уравнений Больцмана в задачах автомобилестроения, аэрокосмической отрасли и энергетики.
Полный текст статьи на английском языке публикуется в англоязычной версии журнала ПМТФ (J. Appl. Mech. Tech. Phys. 2026. V. 67, N 2).

Проведено псевдопрямое численное моделирование процесса турбулентной естественной конвекции в замкнутой квадратной неравномерно подогреваемой полости, заполненной воздухом. Компоненты вектора скорости рассчитывались в рамках решеточного метода Больцмана с регуляризацией высокого порядка. При этом анализ термодинамических характеристик осуществлялся путем конечно-разностного решения макроскопического уравнения энергии с использованием схемы Рунге - Кутты четвертого порядка. Разработанный гибридный алгоритм, имитирующий метод прямого численного моделирования, тестировался на эталонных задачах турбулентной естественной конвекции. Численные исследования выполнены в диапазоне чисел Рэлея 10¹⁰ ≤ R ≤ 10¹¹. Установлено, что с ростом R увеличиваются интенсивность генерации тепловых плюмов на изотермических стенках и область формирования турбулентных вихрей. Выявлены стагнационные зоны теплоносителя в окрестности горизонтальных стенок. Показано, что распределение статистики второго порядка, за исключением температурной дисперсии, зависит от конфигурации тепловых плюмов

Представлены результаты экспериментов по созданию методом горячего прессования композиционного материала на основе титана ПТС-1 и упрочняющей фазы TiN с объемной долей 4, 8, 12, 21 %. Порошковая смесь титана и нитрида титана, механически обработанная в высокоэнергетической планетарной мельнице, спекалась при температурах 1200, 1300 и 1400 °C. Показано, что спеченные образцы содержат основные фазы α-Ti, β-Ti и вторичные фазы δ-TiN и ε-Ti₂N. При увеличении концентрации нитрида титана происходит полиморфное превращение β↔α с образованием эвтектоида α-Ti+TiN. Установлено, что повышение температуры спекания приводит к увеличению размера зерен β-фазы титана на 250 %. Вследствие высокой концентрации нитрида титана структура композита преобразуется, относительная плотность увеличивается до 99 %, твердость материала  ̶  на 97 % и модуль упругости  ̶  на 63 %

Приведены результаты экспериментов по изучению влияния энергии удара на остаточную прочность образцов из высокопрочного слоистого углепластика при сжатии. Для изучения влияния уровня остаточных напряжений, вызванных ударным воздействием, на остаточную прочность образцов проведены дополнительные исследования с использованием электронной спекл-интерферометрии методом сверления зондирующих отверстий. Определены значения остаточных напряжений в срединной плоскости образцов на границах зон удара. Разброс экспериментальных данных, вызванный рассеянными повреждениями в структуре материала, не позволил установить корреляцию между остаточными напряжениями после ударного воздействия с энергией 0÷110 Дж и остаточной прочностью образцов

Впервые получено точное решение двумерного интегрального уравнения Винера - Хопфа, которое используется при решении смешанных задач в остроугольных клиновидных областях. Рассматриваются смешанные задачи для произвольного многослойного анизотропного композита. Применяется метод блочного элемента в сочетании с топологическими и факторизационными подходами. Построенное решение имеет интегральное представление, которое может быть использовано в традиционных пакетах программ для вычисления интегралов при исследовании анизотропных композитов. Решение содержит особые множества, в которых оно обращается в бесконечность, что затрудняет прямое численное решение таких смешанных задач. Точное решение двумерного интегрального уравнения Винера - Хопфа равносильно решению смешанной задачи в клиновидной области с углом 90°. Использование этого результата и топологических методов позволяет решать данные уравнения в произвольных остроугольных клиновидных областях. Построена теория контактных задач для штампов клиновидной формы с острым углом