В.Н. Ярыгин, В.Г. Приходько, И.В. Ярыгин
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия yarygin@itp.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковые струи разреженного газа, гомогенная конденсация, газодинамическая структура, кластеры
Страницы: 151-156
Представлены результаты экспериментального исследования влияния подвода тепла за счет гомогенной конденсации в сверхзвуковой расширяющийся поток на распределение плотности и ударно-волновую структуру недорасширенных струй разреженного газа. Показано, что это влияние является существенным при моделировании силового и теплового воздействия струй двигателей ориентации и управления на прилегающие элементы конструкции космических аппаратов
Представлен программный комплекс SUNSHYNE, предназначенный для численного моделирования течений сжимаемого газа на современных многопроцессорных вычислительных системах, включающих высокопроизводительные графические ускорители. Комплекс обладает графическим интерфейсом пользователя и позволяет выполнять расчеты в областях со сложной геометрией для промышленных приложений за счет различных способов задания граничных условий, использования неструктурированных и блочных структурированных сеток, а также сопряжения с системами автоматизированного проектирования. Описываются реализованные в коде физические модели и численные методы, функциональные возможности пакета, приводятся примеры расчетов, выполненных с его помощью, включая расчеты неравновесных течений, прямое численное моделирование перехода к турбулентности и моделирование гетерогенной детонации
Разработана и реализована численная модель динамического разрушения пластины из функционально-градиентного материала на основе стали марки Ст.3 и титанового сплава ВТ8 при ударно-волновом нагружении. Численное моделирование выполнено методом конечных элементов в трехмерной постановке с использованием программного комплекса EFES. Для описания свойств градиентного материала введен параметр смешивания, обеспечивающий плавный переход между материалами по толщине пластины. Проведены численный тест, аналогичный тесту Тейлора, и моделирование соударения алюминиевого ударника с непрерывно-градиентной преградой, что позволило оценить остаточные деформации, профили давления и условия возникновения откольного разрушения. Установлено, что направление градиента Ст.3 → ВТ8 обеспечивает эффективное рассеяние ударной волны и подавление откольного разрушения, тогда как противоположно направленный градиент приводит к локализации растягивающих напряжений и формированию откольного фрагмента. Полученные численно значения толщины откола хорошо согласуются с экспериментальными данными, что подтверждает адекватность модели, предложенной для прогнозирования динамической прочности функционально-градиентных структур при высокоскоростных нагрузках
Д.С. Журкина, С.В. Лавриков, А.Ф. Ревуженко
Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, Новосибирск, Россия daria.zhurk@gmail.com
Ключевые слова: математическая модель, структура, пластические сдвиги, массив горных пород, выработка, распределение напряжений
Страницы: 188-200
Предложена математическая модель из класса моделей обобщенных сред, обладающих внутренней микроструктурой. Рассматривается неоднороднaя деформация бесконечно малого элементарного объема. На границах элементарных объемов учитываются пластические сдвиги. В отличие от классического описания сплошной среды вводятся дополнительные кинематические степени свободы, которые в плоском случае описываются двумя независимыми гладкими полями смещений, что приводит к появлению в определяющих уравнениях параметра с размерностью длины, характеризующего структуру среды. На основе модели численно решена задача о перераспределении напряжений в приконтурной зоне системы выработок массива горных пород, возникающей при использовании одной из технологий добычи полезных ископаемых. Показано, что учет микроструктуры среды, отсутствующий в классических упругопластических моделях, приводит к переносу значительной доли нагрузки от границ выработок вглубь деформируемой среды
В.М. Фомин, А.Е. Краус, А.Ю. Мельников, Д.Е. Воробьев
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия fomin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: баллистический предел, АБС-пластик, динамическое нагружение, баллистические кривые, численное моделирование
Страницы: 201-209
Проведено нагружение пластин конечной толщины (1 ÷ 5 мм) из АБС-пластика (акрилонитрилбутадиенстирола) с целью определения механических параметров данного материала. Нагружение осуществлялось сферической частицей массой 0,45 г, изготовленной из свинца. Выполнена серия экспериментов, результаты которых положены в основу математического моделирования с использованием комплекса ''Reactor3D''. Результаты проведенного сравнения показывают, что сферическая частица массой 0,45 г образует сквозное отверстие в преграде из АБС-пластика толщиной 3,5 мм при скорости взаимодействия не менее 230 м/с. Для преград из АБС-пластика толщиной 1 ÷ 5 мм требуется скорость взаимодействия в диапазоне 140 ÷ 300 м/с. Установлено, что параметры, полученные в ходе исследования, описывают поведение пластин конечной толщины при нагружении с погрешностью, не превышающей 5 %.
А.Е. Краус, И.И. Шабалин, Е.И. Краус, А.Е. Бузюркин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия akraus@itam.nsc.ru
Ключевые слова: динамическое нагружение, металломатричные композиты, механические свойства, численное моделирование, прочность
Страницы: 210-220
Для оценки возможности замены дорогостоящих сплавов на новые металломатричные композиты, состоящие из более доступных материалов, проведено сравнение динамического нагружения широко применяемого в авиации титанового сплава ВТ20 с металломатричным композитом из стали марки 316L и алюминия марки А356
В.М. Фомин, Т.А. Брусенцева, С.Э. Лукин
Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия fomin@itam.nsc.ru
Ключевые слова: эпоксидная смола, фотолюминесцентный порошок, модуль упругости, интенсивность свечения
Страницы: 221-232
Исследованы образцы механолюминесцентных материалов на основе эпоксидной смолы, наполненной люминофором SrAl2O4:Eu,Dy (SAOED). Экспериментально определены характеристики упругости люминофора. Получены зависимости интенсивности механолюминесценции от параметров нагружения. Экспериментально доказано последовательное высвечивание образцов при циклическом нагружении
С. Г. ЭФЕНДИЕВА1, П. А. НАДИРОВ2, С. Т. ДЖАФАРОВА1, Е. Б. ГАХРАМАНОВА1, Н. И. АББАСОВА1 1Институт катализа и неорганической химии им. акад. М. Нагиева НАН Азербайджана, Баку, Азербайджан efendiyevasevda74@mail.ru 2Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности, Баку, Азербайджан pervizn@mail.ru
Ключевые слова: каолиновая глина, прокаливание, серная кислота, глинозем, выщелачивание
Страницы: 519-524
Увеличение спроса на алюминий во всем мире повышает интерес к разработке альтернативных технологий производства оксида алюминия (глинозема) из небокситовых источников, особенно глин. Изучен процесс сернокислотного разложения каолиновой глины Човдарского месторождения (Азербайджан) с целью извлечения алюминия с использованием в качестве выщелачивающего агента водного раствора серной кислоты. Перед выщелачиванием каолиновую глину прокаливали при температуре 700-750 °С в течение 2 ч. При этом достигается дегидратирование каолинита, который является основной минералогической фазой каолина, и превращение его в метакаолин - аморфную структуру Al-Si, из которой легко выщелачивается алюминий. Определены оптимальные условия выщелачивания оксидов железа и алюминия серной кислотой, установлена степень их извлечения. Выявлено, что выщелачивания каолиновой глины с целью максимального извлечения оксидов алюминия и железа достигается при использовании прокаленных при вышеуказанных условиях образцов с соблюдением следующих параметров процесса: концентрация серной кислоты 40 %, продолжительность выщелачивания 120 мин, температура процесса 95 °С. Степень извлечения Аl2О3 и Fе2O3 при данных условиях составляет 95.6 и 85.2 % соответственно.
Проведено исследование лазерного зажигания образцов бурого угля (марка 2Б, разрез Кайчакский) до и после деминерализации прямоугольными импульсами длительностью 1 и 10 мс при помощи квазинепрерывного иттербиевого лазера YLR-150/1500-QCW-MM-AC (1070 нм, 1.6 кВт). Показано, что деминерализация угля приводит к увеличению величины плотности энергии, необходимой для его зажигания.
Г.Г. ДУЛЬЦЕВА1,2, С.Н. ДУБЦОВ1,2, Т.В. КОБЗЕВА1 1Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия dultseva@kinetics.nsc.ru 2Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск, Россия dubtsov@kinetics.nsc.ru
Ключевые слова: фотохимическое аэрозолеобразование, атмосферный органический аэрозоль, биогенные альдегиды, загрязнение воздуха городов
Страницы: 528-536
Исследован механизм образования атмосферного органического аэрозоля при взаимодействии выделяемых растительностью альдегидов с типичными загрязнителями городского воздуха. В лабораторных условиях изучена кинетика образования аэрозолей в парах альдегидов и определено влияние озона и оксидов азота на скорость и механизм образования конденсирующихся продуктов. Показано, что химическая природа концевых групп растущей органической цепи меняется в присутствии повышенных концентраций озона. Оценено влияние биогенных альдегидов на уменьшение токсичности загрязненного городского воздуха. Проведены натурные измерения, в которых выявлена роль растительности в снижении токсического действия антропогенных загрязнителей атмосферы.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
