Давыдов М.Н., Кедринский В.К. «Метод сглаженных частиц в задачах моделирования кавитационного разрушения жидкости при ударно-волновом нагружении» Прикладная механика и техническая физика, 54, № 6, с. 17-26 (2013)

Показано, что использование метода сглаженных частиц позволяет провести исследование структуры течения кавитирующей среды с высокой концентрацией газовой фазы и описать процесс инверсии ее двухфазного состояния – переход от кавитирующей жидкости к системе газ–частицы. В результате численного анализа динамики состояния полусферической капли в процессе ее ударно-волнового нагружения установлено, что фокусировка отраженной от свободной поверхности капли ударной волны приводит к формированию в центре капли плотного быстрорасширяющегося кавитационного кластера. К моменту времени t = 500 мкс пузырьки в центре кластера успевают не только коалесцировать, образуя структуру типа пены, но и трансформироваться в систему газ–частицы, образовав практически свободную быстрорасширяющуюся зону. Механизм этого процесса, определенный ранее как внутренний "кавитационный взрыв" капли, подтвержден в результате математического моделирования задачи с помощью метода сглаженных частиц. Деформация кавитирующей капли завершается ее распадом на отдельные фрагменты и частицы.

Дёмина М.В., Кудряшов Н.А., Синельщиков Д.И. «Метод многоугольников для построения точных решений некоторых нелинейных дифференциальных уравнений для описания волн на воде» Журнал вычислительной математики и математической физики, 48, № 12, с. 2151-2162 (2008)

Предлагается метод построения точных решений нелинейных дифференциальных уравнений математической физики. Применение метода иллюстрируется для уравнений, встречающихся при описании волн на воде. Построены точные решения обобщенных уравнений Гарднера, Кавахары и Бенджамина–Бона–Махони.

Ботвина Л.Р., Будуева В.Г., Остапенко А.А., Тютин М.Р., Демина Ю.А., Солдатенков А.П., Жаркова Н.А. «Механические свойства и механизмы разрушения крупногабаритных емкостей из сплава АМг6 после длительной эксплуатации» Деформация и разрушение материалов, № 12, http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=1811 (2013)

Проведено комплексное исследование механических свойств, трещиностойкости и структуры изломов при статическом и циклическом нагружении образцов из сплава АМг6, вырезанных из обечаек и днищ емкостей для хранения коррозионно-активной, а также нейтральной жидкости после длительной эксплуатации. Механические свойства материала обеих емкостей после эксплуатации соответствовали требованиям конструкторской документации, но фрактографический анализ изломов усталостных образцов позволил обнаружить многочисленные расслоения по границам зерен, которые могут свидетельствовать о деформационном старении материала. Ключевые слова: деформационное старение, расслаивающая коррозия, предел прочности, акустическая эмиссия, зона стабильного роста трещины

Серебренников А.В., Демченко И.И., Серебренников В.Л. «Оценка методов и приборов для измерения механических напряжений в конструкционных материалах горных машин» Безопасность труда в промышленности, № 11, с. 56-62 (2013)

Приведены наиболее характерные дефекты, встречающиеся при эксплуатации ответственных металлоконструкций горных машин. Дана оценка существующим методам технической диагностики и приборам неразрушающего контроля. Показано, что наиболее перспективен для определения внутренних локальных механических напряжений в поперечных сечениях ответственных конструкций горных машин – ультразвуковой способ.

Белоцерковский О.М., Белоцерковская М.С., Денисенко В.В., Ериклинцев И.В., Козлов С.А., Опарина Е.И., Трошкин О.В., Фортова С.В. «Об установлении спутного вихря в потоке идеальной среды» Журнал вычислительной математики и математической физики, 54, № 1, с. 164-169 (2014)

Напрямую моделируется эволюция начального возмущения осесимметричного дозвукового простого протекания нормального идеального газа в трубе. Основным (невозмущенным) течением служит поток с линейно возрастающей или убывающей по радиусу аксиальной (отложенной вдоль оси симметрии) и нулевой радиальной компонентами скорости, возмущением – закрутка потока (вращение вокруг оси) с положительной или отрицательной скоростью, вырождающейся на центральной оси и боковой поверхности. Независимо от направления закрутки, наличие ее приводит к установлению в потоке переносимого им (или сопутствующего потоку) стационарного спутного вихря: шарового (примыкающего к оси вращения) или кольцевого (скользящего по непроницаемой боковой поверхности), соответственно.

Денисов С.Л., Бакланов B.C. «Численное моделирование системы "двигатель–крепление–планер" по результатам экспериментальных данных» Математическое моделирование, 19, № 7, с. 93-100 (2007)

Применение двигателей большой двухконтурности привело к перераспределению источников шума, расширению спектра вибрационного воздействия силовой установки и увеличению вклада структурного шума в акустическое поле гермокабины. При выборе виброзащиты гермокабины самолета на первое место выходят средства снижения виброактивности двигателей и передачи вибраций по конструкции, где наиболее эффективным нам представляется встраивание блоков виброизоляции в узлы крепления двигателей. Но какие бы средства виброзащиты (активные или пассивные) не применялись, для обоснованного выбора параметров блоков виброизоляции, необходима расчетная модель, учитывающая реальные динамические характеристики конструкций, как двигателя, так и планера в местах опорных связей. Многолетние исследования по определению динамических характеристик корпусов ряда двигателей различных степеней двухконтурности (от 1 до 5) и конструкции планера магистральных самолетов позволили существенно уточнить расчетные модели современных авиационных конструкций в диапазоне частот вращения роторов двигателей и определить тенденцию изменения динамических характеристик двигателя при увеличении его двухконтурности. Анализ исследований двигателей различной степени двухконтурности позволил разделить частотный диапазон исследования на ряд поддиапазонов, которые характеризуются определенным динамическим поведением двигателя, и могут быть представлены отдельными простыми и ясными математическими моделями.

Деревягин Г.А., Байбурин В.Б. «Распространение акустического сигнала в жёстком цилиндрическом канале» Вестник Саратовского государственного технического университета (СГТУ), 4, № 2с, с. 33-37 (2013)

Рассматривается двумерная задача распространения акустического сигнала в жёстком цилиндрическом канале, излучённого линейным излучателем, расположенным на стенке канала. Задача решается методом преобразования Лапласа с последующим расщеплением по независимым переменным. Решение анализируется с помощью лучевой теории распространения волн. Рассчитывается фазовый сдвиг гармонического заполнения акустического импульса при прохождении по выбранным акустическим путям.

Богданов А.Н., Диесперов В.Н., Жук В.И., Чернышев А.В. «Феномен свободного взаимодействия в трансзвуковых течениях и устойчивость пограничного слоя» Журнал вычислительной математики и математической физики, 50, № 12, с. 2208-2222 (2010)

То обстоятельство, что рассмотрение нижней ветви нейтральной кривой устойчивости пограничного слоя Блазиуса приводит к так называемой трехпалубной структуре возмущенного поля скоростей, является достаточно неожиданным. Именно асимптотическая трактовка задачи устойчивости имеет рациональный базис, поскольку только в пределе больших чисел Рейнольдса основное течение приобретает форму пограничного слоя. Предлагаются принципы построения теории устойчивости пограничного слоя, основанные на концепции свободного взаимодействия. Хотя главное внимание фокусируется на трансзвуковых скоростях внешнего течения, проводится сравнительный анализ с асимптотической теорией устойчивости пограничного слоя в до- и сверхзвуковом потоке. Параметрам внутренних волн вблизи нижней ветви нейтральной кривой отвечает вполне определенная картина поля возмущений. Сами упомянутые параметры удовлетворяют дисперсионным соотношениям, возникающим в результате решения задач на собственные значения. Приводятся результаты исследования дисперсионных соотношений на комплексных плоскостях.

Гималтдинов И.К., Дмитриев В.Л., Ситдикова Л.Ф. «Об эволюции звуковых волн во влажных пористых средах» Фундаментальные исследования, № 10-10, с. 2198-2202 (2013)

Теоретическое и экспериментальное исследование распространения акустических волн в пористой среде является актуальным и существенно для развития представлений о процессах, сопровождающих применение современных технологий использования пористых сред. Проведено теоретическое исследование волновых процессов во влажных насыщенных газом пористых средах с учетом межфазных сил взаимодействия, теплообмена между скелетом пористой среды, жидкостью и газом. Учитываются вязкоупругие характеристики скелета пористой среды, и считается, что тонкий слой жидкости равномерно располагается на внутренней поверхности ее пор. Записана общая система уравнений и физических соотношений, описывающая распространение акустических волн во влажной пористой среде. Получено дисперсионное соотношение, на основе которого исследовано влияние объемного содержания жидкой, газовой фаз на характер распространения акустических волн в среде.

Добровольский Ю.Ю., Патракеева А.А. «Сравнительная оценка эффективности ряда вариантов объемных гидроакустических цилиндрических антенн» Гидроакустика, № 12, с. 29-32 (2010)

Рассматриваются антенны, которые образованы приемными решетками, располагаемыми на боковых поверхностях концентрических цилиндров. Оценивается зависимость значений их коэффициента концентрации от количества цилиндров, их диаметров, а также геометрических соотношений.

Дойников А.А., Буаказ А. «Моделирование динамики микропузырьковых контрастных агентов, используемых в ультразвуковой медицине: Обзор» Прикладная механика и техническая физика, 54, № 6, с. 5-16 (2013)

Представлена новая область пузырьковой динамики, изучающая поведение ультразвуковых контрастных агентов – искусственных заключенных в оболочку пузырьков, которые используются в диагностической и терапевтической ультразвуковой медицине для улучшения качества ультразвуковых изображений и доставки лекарства в заданные точки в организме пациента. Проведен анализ теоретических моделей, используемых при описании поведения оболочки пузырька, взаимодействия пузырька со стенками кровеносных сосудов и воздействия пузырька на клеточную мембрану.

Чупин В.А., Долгих Г.И. «Энергообмен между сейсмическими и гидроакустическими волнами в переходной зоне залива Посьет» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

На основании результатов экспериментов по излучению сейсмических волн сейсмоакустическим излучателем и регистрации поверхностных волн, лазерным деформографом и гидроакустических волн лазерным измерителем вариаций давления гидросферы, показано, что излученные колебания присутствуют как в земной коре, так и в водной среде. При этом спектры колебаний в упругой и в водной средах практически совпадают, что указывает на линейный характер процесса трансформации акустической энергии. В земной коре присутствует сигнал на частоте излучения и на его гармониках, а в водной среде присутствует сигнал на основной частоте и на четных гармониках, а на нечетных гармониках сигнал слабый. При проведении теоретической оценки количества энергии сейсмических волн, преобразующейся в энергию гидроакустических волн, установлено, что около 0,3% излученных поверхностных волн трансформируется в энергию гидроакустических волн. Причём нет зависимости количества трансформированной энергии от частоты в изучаемом диапазоне частот (10–20 Гц), обоснованием чему служит установленный факт линейности процесса трансформации.

Долгих Г.И., Купцов А.В., Ларионов И.А., Марапулец Ю.В., Швец В.А., Шевцов Б.М., Чупин В.А., Яковенко С.В. «О связи геоакустической эмиссии и деформационных процессов в осадочных породах» Солнечно-земные связи и предвестники землетрясений: IV междунар. конф., с. Паратунка Камч. обл., 14–17 авг. 2007 г.: сб. тез. докл., http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2007-IV- (2007)

Рассматривается связь повышения интенсивности геоакустической эмиссии с ростом локальных напряжений в поверхностных осадочных породах, возникающих на существенном удалении от эпицентров готовящихся землетрясений. Для регистрации акустических сигналов использовалась приемная система ИКИР ДВО РАН в пункте наблюдений на р. Карымшина, состоящая из четырех совмещенных пьезокерамических направленных гидрофонов, ориентированных по сторонам света (кроме запада) и вертикально вниз. С удалением 50 м от акустической системы на обсадных трубах двух пятиметровых сухих скважин, разнесенных на 18 м, был установлен по схеме интерферометра Майкельсона лазерный деформограф неравноплечего типа, разработанный в ТОИ ДВО РАН. Частота отсчетов системы регистрации равнялась 800 Гц, а чувствительность деформографа была не хуже 10^–11. В ходе совместных измерений в течение 2 месяцев были зарегистрированы 7 сейсмических событий энергетического класса К>10. За двое суток до сейсмических событий 16–18 февраля 2006 г., было отмечено повышение геоакустической эмиссии и быстрый рост деформаций. Исходя из приведенных данных, можно сделать выводы, что повышение уровня геоакустической эмиссии является следствием увеличения деформационных процессов в поверхностных осадочных породах, а одним из предвестников сейсмического события можно считать увеличение деформационно-акустической активности.

Левин Б.В., Сасорова Е.В., Доманский А.В. «Свойства, вариации вращения и сейсмичность Земли» Вестник Дальневосточного отделения Российской Академии Наук, № 3, с. 3-8 (2013)

Проведен краткий анализ причин возникновения "критических широт" на медленно вращающейся планете, получена фундаментальная связь величины сжатия планеты с ее угловой скоростью вращения и даны основные понятия о слабых пульсациях сфероида. Показана бимодальность распределения сейсмичности Земли, которая указывает на несомненную связь сейсмической активности планеты с эффектом "критических широт".

Доржу Ч.М. «К вопросу о происхождении просодического явления в фонологической системе тувинского языка» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, № 3, с. 48-52 (2013)

Посвящена изучению своеобразного явления в звуковом строе тувинского языка. Установлено, что благодаря утраченным особенностям общетюркской фонетики выделившийся из языка-основы огузо-уйгурский древнетувинский диалект сочетающийся с просодическим явлением в потоке речи со временем приобретает очаговые предпосылки для возникновения тонального явления в звуковой системе гласных.

Александров А.В., Дородницын Л.В., Подгорнова О.В. «Сравнение неотражающих граничных условий на примере задачи с внешним источником колебаний» Математическое моделирование, 19, № 8, с. 55-65 (2007)

Рассматривается газодинамическая задача с внешним источником акустических колебаний, которая служит упрощенной моделью звукопоглощающей конструкции. Условия на свободной границе должны обеспечивать беспрепятственный выход акустических волн из области одновременно с генерацией заданной входящей волны. Строятся два типа неотражающих, граничных условий: локальные и нелокальные. Оба подхода тестируются в применении к вариантам постановки указанной задачи

Доронина О.А., Жданова Н.С. «Численное моделирование рассеяния акустических волн изолированными вихревыми структурами» Математическое моделирование, 25, № 9, с. 85-94 (2013)

Рассматривается фундаментальная задача для исследования взаимодействия завихренных течений и акустических волн – линейное рассеяние звука локализованным вихрем. Представлены результаты численного моделирования процесса рассеяния плоской звуковой волны на гладком вихре и волны от монопольного источника – на вихре Рэнкина. Расчеты проведены с использованием EBR схемы на сетках различного типа. Полученные результаты сопоставлены с эталонными решениями, проведено сравнение различных подходов к численному моделированию задачи.

Драган С.П., Ворона А.А., Зинкин В.Н., Солдатов С.К. «Медико-биологические аспекты безопасности труда работников, подвергающихся воздействию низкочастотного промышленного шума» Безопасность труда в промышленности, № 11, с. 32-36 (2013)

На примере авиационных специалистов и водителей тяжелых грузовиков дана характеристика медико-биологических аспектов опасности для человека низкочастотного промышленного шума, уровни которого близки к предельно допустимым величинам или превышают их; описаны возможные способы обеспечения безопасности труда человека в таких условиях.

Солдатов С.К., Зинкин В.Н., Кукушкин Ю.А., Драган С.П., Пирожков М.В. «Анализ антропоэкологической опасности шума, образующегося при заходе самолета на посадку» Экология промышленного производства, № 4, с. 76-81 (2013)

Представлены результаты гигиенических исследований акустической обстановки на территории жилой застройки, находящейся в 10–12 км от аэродрома, при заходе самолетов на посадку. Проанализированы возможные пути улучшения акустической обстановки, показана насущная необходимость пересмотра нормативных и руководящих документов, регламентирующих правила застройки территории, прилегающей к аэропортам, аэродромам и авиаремонтным предприятиям, и уровня авиационного шума на таких территориях.

Кондратьев А.И., Кондратьев А.А., Римлянд В.И., Драчёв К.А. «Измерение скорости распространения и коэффициента затухания продольных волн в тонких образцах» Вестник Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ), № 4, с. 17-24 (2013)

Приведены результаты измерения резонансным методом скорости распространения и коэффициента затухания продольных ультразвуковых волн в образцах толщиной менее 1 мм из различных материалов. Акустические параметры рассчитывались на основе измерения частоты серий акустических спектральных линий. Рассмотрено влияние структурных неоднородностей на результаты измерений.

Дружин Г.И., Мельников А.Н., Чернева Н.В. «О влиянии рентгеновских источников на амплитуду суточных периодов ОНЧ-излучений» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. VI международная конференция 9–13 сентября 2013 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2013-VI- (2013)

На основе данных наблюдений в пунктах "Карымшина" и "Паратунка" (Камчатка) выполнен спектральный анализ огибающей естественного ОНЧ-шума для частот 0,7, 1,2, 5,3 кГц за 1997–2006 гг. и импульсных излучений (атмосфериков) в полосе частот 3–60 кГц за 2002–2006 гг. Показано, что в шумовой и импульсной составляющих имеются суточные максимумы, совпадающие с периодами вращения Земли относительно Солнца (1440 мин) и относительно звезд (1436 мин). Сделан вывод, что не только рентгеновское излучение Солнца, но и рентгеновское излучение галактики способно влиять на уровень ионизации области D ионосферы.

Дубень А.П. «Вычислительные технологии для моделирования сложных пристеночных турбулентных течений на неструктурированных сетках» Математическое моделирование, 25, № 9, с. 4-16 (2013)

Работа посвящена особенностям внедрения гибридных RANS-LES подходов семейства DES к моделированию сложных пристеночных турбулентных течений при проведении расчетов на неструктурированных сетках. Рассмотрена проблема определения необходимых геометрических характеристик в узлах сетки, а также адаптации гибридных подходов к используемой численной схеме с аппроксимацией по пространству повышенной точности. Для верификации реализованной методики и демонстрации ее эффективности рассмотрена классическая тестовая задача о распаде однородной изотропной турбулентности, а также приведены результаты расчета сложного пристеночного турбулентного течения с наличием отрыва и присоединения.

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Горобец А.В., Дубень А.П., Козубская Т.К. «Параллельный программный комплекс noisette для крупномасштабных расчетов задач аэродинамики и аэроакустики» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 13, № 2, с. 110-125 (2012)

Представлен программный комплекс NOISEtte, основанный на схемах повышенной точности с определением переменных в узлах неструктурированных сеток, который позволяет моделировать задачи газовой динамики и аэроакустики с использованием десятков тысяч процессорных ядер суперкомпьютера. Приводится обзор лежащих в основе численных методов и моделей, включающий в себя пространственную дискретизацию, интегрирование по времени, модели турбулентности и модели дальнего поля. Подробно описаны особенности программной реализации. Большое внимание уделяется распараллеливанию в рамках двухуровневой модели MPI+OpenMP.

Александров Д.В., Дубров М.Н., Ларионов И.А. «Применение лазерных интерферометров-деформографов для регистрации геофизических процессов в акустическом диапазоне частот» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. V международная конференция 2–7 августа 2010 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2010-V- (2010)

В настоящее время лазерные интерферометрические измерительные системы являются наиболее точными средствами, применяемыми для регистрации геодинамических, сейсмических и других геофизических деформационных процессов. В докладе рассматривается применение лазерных интерферометров-деформографов для регистрации геофизических процессов в акустическом диапазоне частот. Для измерений используются мобильный и портативный лазерные интерферометры-деформографы. В этих приборах применяется схема трехзеркального интерферометра, что упрощает установку и настройку в местах проведения наблюдений. Излучение лазера через светоделительную пластинку и электрооптический модулятор направляется в измерительное плечо. Часть излучения лазера, отражаясь от светоделительной пластинки, поступает на фотоприемник, где выделяется электрический интерференционный сигнал. Используемая система регистрации гетеродинного типа обладает устойчивостью к турбулентным искажениям волнового пучка, что позволяет проводить измерения в открытой атмосфере. Исследуются микросейсмические и акустические возмущения в диапазоне частот от 0,00005 Гц до 1000 Гц. Выполняется сопоставление результатов получаемых данных с деформографа и акустических датчиков, установленных в энергоактивной зоне. Наблюдения проводились на подземной лучеводной линии ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН во Фрязино Московской области, на МЭС ТОИ ДВО РАН "мыс Шульца" и в ИКИР ДВО РАН п. Паратунка Камчатского края. Исследования и разработки направлены на создание технологии раннего обнаружения опасных геодинамических процессов – землетрясений, обвально-оползневых явлений, волн цунами. Создаваемые варианты лазерных деформографов могут быть эффективными при решении различных задач: геологические, геофизические и экологические службы, строительство, инженерная инфраструктура, и др. С их помощью также могут проводиться оценки фоновых процессов в натурных условиях, включая промышленные и строительные объекты, подземные и горные выработки, изыскательные экспедиции и полевые пункты наблюдения. Дальнейшее развитие данной работы в ИРЭ планируется в тесном сотрудничестве с ИКИР ДВО РАН и другими организациями.

Дудко О.В., Лаптева А.А. «О закономерностях распространения деформаций изменения формы в несжимаемой нелинейно-упругой среде» Солнечно-земные связи и физика предвестников землетрясений. VI международная конференция 9–13 сентября 2013 г., с. Паратунка, Камчатский край, http://www.ikir.ru/ru/Publications/Conferences/2013-VI- (2013)

Для подавляющего большинства природных и конструкционных материалов связь между напряжениями и деформациями является нелинейной. Этот факт наиболее ярко проявляется при интенсивном динамическом деформировании твердых тел, выражаясь в возникновении поверхностей сильных разрывов – ударных волн. В общем случае процессы изменения формы и объема оказываются взаимозависимыми, а разрывы деформаций – комбинированными. Представлены результаты исследования способов распространения сдвиговых деформаций в нелинейно-упругой среде, не допускающей изменение объема. Для случая плоских поверхностей разрывов указаны условия возникновения двух типов сдвиговых ударных волн (волны нагрузки и волны круговой поляризации), вычислены их скорости, описаны закономерности изменения параметров напряженно-деформированного состояния среды при переходе через волновую поверхность.

Дьяконов Е.А., Поликарпова Н.В., Волошинов В.Б. «Двумерное описание акустооптического взаимодействия с учетом поляризации света» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, http://uzmu.phys.msu.ru/file/2013/5/135066.pdf (2013)