Главная – Журналы – Поиск по журналам

Проведено численное моделирование процесса обтекания симметричного толстого каплевидного профиля в нестационарной постановке при числах Рейнольдса Re = 10⁴ ÷ 10⁵ и в диапазоне углов атаки α = –10 ÷ 10°. Расчеты выполнены в приближении нестационарных уравнений Навье - Стокса, осредненных по Рейнольдсу (URANS), с использованием неявного метода крупных вихрей (ILES). В URANS-подходе положение ламинарно-турбулентного перехода определялось на основе моделей k–kl–ω, k–ω–γ–Re_θ (модель Ментера) и (k–ω)-SST-модели с заданной областью ламинарного течения. Показано, что положение области ламинарно-турбулентного перехода оказывает значительное влияние на структуру течения и аэродинамические характеристики профиля. Сравнение результатов, полученных при использовании ILES-подхода, с экспериментальными данными показало, что они хорошо согласуются. URANS-расчеты не позволили получить результаты, согласующиеся с экспериментальными данными. Фиксирование точки ламинарно-турбулентного перехода в URANS-расчете в некоторых случаях позволило скорректировать результаты

Методом реакционного горячего прессования шихты из B₄C, Cr₂O₃ и нановолокнистого углерода при усилии пресса 17,5 МПа, температуре 2000 °C и времени выдержки 10 мин получены керамические композиты на основе B₄C с молярной долей CrB₂ 0 ̶ 30 %. Исследована возможность протекания химической реакции карбидоборного восстановления оксида металла в процессе горячего прессования. Показано, что в процессе синтеза CrB₂ плотность B₄C увеличилась за счет образования эвтектической жидкой фазы CrB₂ ̶ B₄C. Относительная плотность всех композитов B₄C-CrB₂, полученных при данных условиях, превышает 90 %. Получены зависимости микротвердости и модуля упругости образцов от концентрации пластичной фазы. С использованием последовательно моделей осреднения Рейсса и Фойгта определена зависимость модуля упругости гетерогенного материала с учетом пористости от объемной доли диборида хрома

Проведены механические испытания на одноосное растяжение и трехточечный изгиб образцов полимерного композита, изготовленного из эпоксидной смолы Crystal 85-5, модифицированной фотолюминесцентными порошками MHG-4E (средний размер частиц 5÷15 мкм) и ФВ-530Д (средний размер частиц 25 мкм). Получена зависимость модуля упругости от концентрации наполнителя. Исследованы фотолюминесцентные свойства полученных композитов. Установлена зависимость интенсивности послесвечения от массовой доли наполнителя в композите

Предложена и реализована новая методика, позволяющая выполнять частотно-временной анализ данных, полученных с использованием PIV-метода, с учетом показаний поверхностного датчика термоанемометра. Методика основана на вычислении коэффициентов корреляции между данными, полученными PIV-методом, и данными датчика термоанемометра, которые предварительно были отфильтрованы в заданном частотном диапазоне. Использование такого подхода позволяет получать данные о нестационарных характеристиках течений во всей области измерений в частотном диапазоне, границы которого выходят за границы частотного диапазона PIV-метода. С помощью предлагаемой методики проведено исследование нестационарных процессов в области взаимодействия ударной волны с пограничным слоем при числе Маха M = 1,43.

Исследуются эффективные тепловые характеристики композитных материалов, использующихся в теории твердотельного охлаждения. Рассматриваются два класса композитов: слоистые структуры, состоящие из большого количества наноразмерных слоев, и двухфазные зернистые композиты. Предполагается, что границы между средами являются неидеальными. При переходе через них температура испытывает скачок Капицы. Для получения эффективных характеристик слоистых структур используется матричный метод усреднения. Усреднение характеристик зернистых композитов основано на подходе Бруггемана. Получены формулы, учитывающие влияние межслойного сопротивления Капицы на усредненные тепловые характеристики структуры. Найдены выражения для средних значений тепловых источников

Представлен метод перехода от трехмерной пьезоупругой задачи для композитного материала к одномерной задаче о пьезоупругой балке. При этом используется асимптотический метод гомогенизации, основанный на разделении "быстрых" и "медленных" переменных в решении. Особенностью задачи является наличие двух малых параметров, один из которых характеризует микроструктуру композиционного материала, другой - размер поперечного сечения. Получены как осредненные соотношения, описывающие пьезоупругую балку, так и быстрые корректоры. Совместное использование их позволяет корректно описать полное напряженно-деформированное состояние исходного трехмерного тела. Предлагаемый метод применим при решении трехмерной задачи о деформировании протяженного тела с произвольной периодической структурой, а также позволяет решать новые задачи (например, задачу о кручении), не имеющие аналогов в теории пьезоупругих пластин

Решается плоская задача теории упругости при наличии в плоскости квадратного массива из N непересекающихся круговых включений. Влияние мягких включений изучается с использованием асимптотического анализа. Случай N = 1 соответствует регулярному квадратному массиву дисков радиусом r, вложенному в упругую матрицу. Решение этой задачи получено В. Я. Натанзоном и Л. А. Фильштинским на основе численного решения бесконечной системы линейных алгебраических уравнений для коэффициентов ряда Тейлора комплексных потенциалов Колосова - Мусхелишвили методом усечения. Для записи коэффициентов ряда в символьном виде до членов порядка O(r^2s) при фиксированном значении s используется метод функциональных уравнений. Получены приближенные аналитические формулы для локальных упругих полей

Рассматривается малоразмерная упругая изотропная полоса-балка, нагруженная переменными объемными и поверхностными силами. На лицевых поверхностях учитываются поверхностные касательные напряжения и инерция в рамках поверхностной теории упругости Гуртина - Мурдоха. Методом асимптотического интегрирования уравнений двумерной теории упругости по толщине полосы выводятся асимптотически корректные уравнения, описывающие длинноволновую изгибную деформацию микро- и нанобалок с учетом сдвигов и поверхностных эффектов. Исследуется влияние поверхностных напряжений и инерции на нижний спектр собственных колебаний металлических микро- и нанобалок. Показано, что поверхностная инерция оказывает такое же влияние на спектр собственных частот изгибных колебаний, как и поверхностные напряжения

Рассматривается процесс потери устойчивости фермы Мизеса в случае неустойчивости материала, т. е. при учете потери эллиптичности. Построены диаграммы деформирования. Получены результаты, позволяющие исследовать выпучивание тонкостенных конструкций (арок, оболочек), изготовленных из материалов, для которых возможна потеря эллиптичности уравнений равновесия

Рассмотрены задачи о вдавливании жесткого штампа конечных размеров с поверхностным микрорельефом в многослойную упругую полосу. Приведены граничные вариационные формулировки задач с использованием оператора Пуанкаре - Стеклова, отображающего контактные напряжения в перемещения. При аппроксимации этого оператора использовалось дискретное преобразование Фурье, для вычисления передаточной функции применялся алгоритм, построенный на основе вариационной формулировки краевой задачи для трансформант перемещений. В результате аппроксимации исходной контактной задачи получена задача квадратичного программирования с ограничениями в виде равенств и неравенств, для численного решения которой использован алгоритм на основе метода сопряженных градиентов. Установлен ряд закономерностей контактного взаимодействия