Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.10 Ударные и взрывные волны, звуковой удар

 

Крупенин В.Л. «К описанию движения систем общего вида, взаимодействующих через удары с выделенным объектом» Вестник научно-технического развития, № 2, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=107 (2009)

Рассмотрена вязко-упругая система общего вида, содержащая произвольное число ударных пар, каждая из которых, в свою очередь, взаимодействует через удары с другими вязко-упругими системами. Имея в виду в дальнейшем создать теорию виброударных процессов в таких общих и структурно сложных системах, проведем вывод уравнений их движения.

Вестник научно-технического развития, № 2, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=107 (2009) | Рубрики: 05.02 08.10

 

Крупенин В.Л. «Об эффекте возникновения высших нелинейных форм стоячих волн в виброударных системах с распределенными ударными элементами и большим числом ударных пар» Вестник научно-технического развития, № 8, с. 31-40 (2010)

Приводятся результаты изучения виброударной системы с распределенным ударным элементом. Это – струна, плоское движение которой ограничивают абсолютно жесткое двусторонняя неподвижная преграда, а также дискретные аналоги такой системы. Изучены динамические эффекты, сопровождающие появление в такой системе стоячих периодических волн типа "высших форм хлопков". В консервативных системах такие режимы занимают особое место, подобное стоячим волнам типа "хлопков" в простейшей виброударной системе с распределенным ударным элементом. Кратко обсуждаются другие системы рассматриваемого класса или близкие к ним. Даны примеры полученных экспериментальных данных.

Вестник научно-технического развития, № 8, с. 31-40 (2010) | Рубрики: 05.02 08.10

 

Рехвиашвили С.Ш., Нарожнов В.В. «Нелинейная динамика и акустические сигналы при упругих соударениях зонда с поверхностью твердого тела» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 21, № 6, с. 49-57 (2013)

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование нелинейной динамики и акустических сигналов, возникающих при периодических ударах корундового зонда о поверхность твердых тел. Рассмотрены две модели для описания экспериментов: аналитическая модель, основанная на законах сохранения энергии и импульса; модель, основанная на численном решении нелинейного уравнения движения зонда. Показано, что в режиме малого сигнала амплитуда звукового сигнала возрастает прямо пропорционально амплитуде колебаний зонда. Полученные результаты могут лечь в основу новой методики диагностики вязкоупругих свойств металлов и сплавов.

Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 21, № 6, с. 49-57 (2013) | Рубрики: 05.04 08.10

 

Аганин A.A., Халитова Т.Ф., Хисматуллина Н.А. «Численное моделирование радиально сходящихся ударных волн в полости пузырька» Математическое моделирование, 26, № 4, с. 3-20 (2014)

Предлагается методика численного исследования финальной стадии фокусировки радиально сходящейся несферической ударной волны в окрестности центра осесимметричного кавитационного пузырька, подвергнутого сильному сжатию. В используемой гидродинамической модели учитываются сжимаемость жидкости, теплопроводность пара и жидкости, испарение и конденсация на межфазной поверхности, применяются реалистичные широкодиапазонные уравнения состояния. Расчет производится на подвижных сетках с явным выделением поверхности пузырька. Методика основана на TVD-модификации схемы Годунова второго порядка точности по пространству и времени. Ее экономичность обусловлена учетом особенностей задачи в финальной стадии фокусировки несферической ударной волны в центральной области пузырька. После того как величина деформаций ударной волны превышает некоторый порог (т.е. когда ударная волна становится сильно несферической), в центральной области пузырька криволинейная радиально-расходящаяся сетка заменяется на прямолинейную косоугольную, близкую к декартовой. В этот же момент сферическая неподвижная система отсчета сменяется цилиндрической. Пересчет параметров ячеек с сетки на сетку проводится методом консервативной интерполяции. Приведены результаты расчета тестовой задачи и примера, иллюстрирующего работоспособность предлагаемого подхода.

Математическое моделирование, 26, № 4, с. 3-20 (2014) | Рубрики: 06.05 08.10

 

Аганин A.A., Халитова Т.Ф., Хисматуллина Н.А. «Численное моделирование радиально сходящихся ударных волн в полости пузырька» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 26, № 4, с. 3-20 (2014)

Предлагается методика численного исследования финальной стадии фокусировки радиально сходящейся несферической ударной волны в окрестности центра осесимметричного кавитационного пузырька, подвергнутого сильному сжатию. В используемой гидродинамической модели учитываются сжимаемость жидкости, теплопроводность пара и жидкости, испарение и конденсация на межфазной поверхности, применяются реалистичные широкодиапазонные уравнения состояния. Расчет производится на подвижных сетках с явным выделением поверхности пузырька. Методика основана на TVD-модификации схемы Годунова второго порядка точности по пространству и времени. Ее экономичность обусловлена учетом особенностей задачи в финальной стадии фокусировки несферической ударной волны в центральной области пузырька. После того как величина деформаций ударной волны превышает некоторый порог (т.е. когда ударная волна становится сильно несферической), в центральной области пузырька криволинейная радиально-расходящаяся сетка заменяется на прямолинейную косоугольную, близкую к декартовой. В этот же момент сферическая неподвижная система отсчета сменяется цилиндрической. Пересчет параметров ячеек с сетки на сетку проводится методом консервативной интерполяции. Приведены результаты расчета тестовой задачи и примера, иллюстрирующего работоспособность предлагаемого подхода.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, 26, № 4, с. 3-20 (2014) | Рубрики: 06.05 08.10

 

Стаценко В.П., Янилкин Ю.В., Синькова О.Г., Топорова О.О. «Численное моделирование развития регулярных локальных возмущений и турбулентного перемешивания за ударной волной различной интенсивности» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 1, с. 3-17 (2014)

С помощью методик ЭГАК и ТРЭК исследуется развитие турбулентного перемешивания и регулярного локального возмущения на границе раздела воздух– SF6 при взаимодействии с распространяющейся в ударной трубе волной с числами Маха в SF6 от 1,7 до 9,1. Рассмотрены случаи с локальным возмущением в виде треугольной канавки и полуцилиндра. Расчеты проводились с помощью прямого двумерного и трехмерного численного моделирования. Результаты расчетов сравниваются с известными экспериментальными данными.

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 1, с. 3-17 (2014) | Рубрика: 08.10

 

Юсупалиев У., Сысоев Н.Н. «Инварианты подобия ударных волн. I. Законы схождения сферических и цилиндрических ударных волн в газе с постоянной плотностью» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), № 2, с. 3-8 (2014)

Используя методы подобия и размерности, установлены безразмерные инварианты подобия ударных волн, с помощью которых определены законы схождения сильных сферических и цилиндрических ударных волн в газе с постоянной плотностью.

Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), № 2, с. 3-8 (2014) | Рубрика: 08.10

 

Burd V.Sh., Krupenin V.L. «Almost periodic oscillations in vibroimpact systems» Вестник научно-технического развития, № 3, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=47 (2007)

The presence at anyone vibroimpact system large nonlinear positional forces – it is a reason of clear manifestation in them of various nonlinear effects. Inception of almost-periodic processes – it is one from major and also important such effects and these effect is studied. We have two base models there: resonant systems with one degree of freedom and some systems with the distributed impact elements are considered.

Вестник научно-технического развития, № 3, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=47 (2007) | Рубрика: 08.10

 

Krupenin V.L. «Vibroimpact processes in systems with the large number impact pairs and distributed impact elements» Вестник научно-технического развития, № 4, http://www.vntr.ru/nomera/2007-4 (2007)

The dynamic effects are considered and described, caused by different wavy conditions in discrete and distributed vibroimpact systems. We examine such systems in some cases when we have multiple collisions of subsystems or when the sizes of objects are those that it is necessary to consider wave processes occurring in colliding pairs. Such as, for example, different mechanical objects, which elements suffer impacts; various extended constructions, vibrating near pointwise, gridwork and continuous movement obstacles; vibroconductive and vibroarresting constructions, equipped with facilities with solitary and multiple breaks, etc. Original calculation methods are presented, based on the frequency-time analysis and other methods of the modern nonlinear mechanics. Multiple nonlinear effects are theoretically described, which are related to the formation of specific nonlinear waves with trapezoid profiles; advent of localizations of intensive impacts in some areas of constructions; generation of higher harmonic components; generation of non-synchronic and chaotic movements, etc.. This paper is a trial of a brief review.

Вестник научно-технического развития, № 4, http://www.vntr.ru/nomera/2007-4 (2007) | Рубрика: 08.10

 

Асташев В.К., Иванов А.П., Крупенин В.Л. «Об эволюции понятия ударной пары в задачах механики» Вестник научно-технического развития, № 4, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=84 (2007)

Обсуждается проблема построения адекватных моделей виброударных систем, каждую из которых с формальной точки зрения можно представить как "сумму" двух составляющих уравнение "безударного" движения (модель системы в промежутках между соударениями) и гипотеза удара (модель ударной пары).

Вестник научно-технического развития, № 4, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=84 (2007) | Рубрика: 08.10

 

Крупенин В.Л. «Виброударные процессы, порождаемые распределенными ударными элементами, взаимодействующими с вибрирующими препятствиями» Вестник научно-технического развития, № 11, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=363 (2009)

Изучаются виброударные процессы, порождаемые распределенным ударным элементом, в качестве которого выступает защемленная на концах струна, взаимодействующая с вибрирующими препятствиями: с прямой, колеблющейся по некоторому закону стенкой, расположенной по одну сторону от оси статического равновесия струны или двумя с такими стенками, установленными с двух сторон от этой оси. Образующиеся стоячие волны могут иметь трапецевидные профили. При их реализации, точки струны в течение половины каждого периода колебаний либо равномерно движутся, либо покоятся. Показано, что распад трапециевидных волн может быть объяснен возникновением стохастического ускорения.

Вестник научно-технического развития, № 11, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=363 (2009) | Рубрика: 08.10

 

Крупенин В.Л. «Представление виброударных процессов через определяющие физические параметры движения "импульс–фаза" (часть I)» Вестник научно-технического развития, № 2, с. 44-53 (2010)

Дан обзор результатов исследования периодических виброударных систем различной природы и структуры посредством методов частотно-временного анализа. Показано, что определяющими факторами, описывающими виброударные процессы, оказываются параметры так или иначе, связанные с физическими параметрами движения – здесь импульсами ударов и их моментами, отсчитываемыми от некоторого начала измерения времени (фазы удара). При этом указанные параметры могут иметь весьма сложную структуру, определяемую физическими и геометрическими факторами, а также внутренним строением соударяющихся подсистем.

Вестник научно-технического развития, № 2, с. 44-53 (2010) | Рубрика: 08.10

 

Асташев В.К., Крупенин В.Л. «О профилях стоячих волн типа "хлопок" в виброударных системах с распределенными и дискретными ударными парами» Вестник научно-технического развития, № 5, с. 8-11 (2010)

Рассмотрены трапецевидные стоячие волны в системах с распределенными ударными элементами и несколькими сосредоточенными ударными парами. Эта статья предваряет серию работ, посвященную экспериментальному и теоретическому изучению сильно нелинейных форм в системах с неклассическими ударными парами и их использованию для анализа резонансных состояний конструкций, элементы которых подвержены систематическим соударениям.

Вестник научно-технического развития, № 5, с. 8-11 (2010) | Рубрика: 08.10

 

Асташев В.К., Крупенин В.Л. «Эксперименты с протяженными виброударными системами (резонансные движения)» Вестник научно-технического развития, № 7, с. 3-10 (2010)

Приведены результаты экспериментов с системами, оснащенными большим числом ударных пар. Показаны режимы движения, характерные для сильно нелинейным волновых систем. В качестве базовой выбрана специфическая модификация системы типа "разряженные бусы". Эксперименты проводились на специально сконтструированном стенде.

Вестник научно-технического развития, № 7, с. 3-10 (2010) | Рубрика: 08.10

 

Крупенин В.Л. «Обзор динамики одномерных и многомерных виброударных режимов движения многомерных виброударных систем при случайном широкополосном возбуждении» Вестник научно-технического развития, № 9, с. 25-36 (2010)

Дается обзор динамики виброударных систем со многими степенями свободы в случае, когда вынужденные случайные колебания возбуждаются широкополосными процессами типа белых шумов. Методы расчета основаны на теории диффузионных марковских процессов. Рассматриваются линейные и решетчатые конструкции с одномерными и многомерными соударениями. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития изучения данного класса задач и их принципиальных обобщений.

Вестник научно-технического развития, № 9, с. 25-36 (2010) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Бурд В.Ш., Крупенин В.Л. «Резонансные периодические колебания ударного осциллятора» Вестник научно-технического развития, № 10, с. 3-11 (2010)

Рассматривается движение демпфированного ударного осциллятора под действием гармонической силы. Исследованы условия существования и устойчивости периодических резонансных режимов.

Вестник научно-технического развития, № 10, с. 3-11 (2010) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Бурд В.Ш. «Вынужденные почти периодические колебания ударного осциллятора» Вестник научно-технического развития, № 4, с. 1-13 (2012)

Рассматривается движение демпфированного ударного осциллятора под действием бигармонической силы. Исследуются режимы существования и устойчивости почти периодических резонансных режимов.

Вестник научно-технического развития, № 4, с. 1-13 (2012) | Рубрика: 08.10

 

Крупенин В.Л. «О моделировании виброударных процессов в двумерных решетках с релаксацией» Вестник научно-технического развития, № 5, с. 26-35 (2012)

Изучению подлежат стоячие нелинейные волны в двумерных решетках Около тел, образующих узлы решетки установлены ограничители хода, генерирующие в системах виброударные процессы. Предполагается, что решетка обладает наследственными свойствами, то есть является системой с релаксацией. Приводятся операторные и интегральные уравнения движения и примеры построения некоторых типов периодических стоячих волн. Даны примеры описания периодических режимов движения.

Вестник научно-технического развития, № 5, с. 26-35 (2012) | Рубрика: 08.10

 

Крупенин В.Л. «К проблеме фильтрации и вибропередачи виброударных процессов (часть 1)» Вестник научно-технического развития, № 6, с. 21-26 (2012)

Даются примеры технико-механических процессов, вызывающих в машинах и механизмах виброударные режимы движения, приводящие к избыточному шуму машин и их преждевременному износу. Рассмотрены модели механических фильтров различных типов. Обсуждается проблемы, относящиеся к нелинейной и линейной фильтрации волновых вибрационных процессов. Даны модели вибропроводящих сред, в том числе нелинейных виброводов сложной структуры.

Вестник научно-технического развития, № 6, с. 21-26 (2012) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Крупенин В.Л. «К проблеме фильтрации и вибропередачи виброударных процессов: одномерные линейные фильтры» Вестник научно-технического развития, № 9, с. 22-29 (2012)

Проведены аналитические исследования проблем, связанных с прохождением периодических сильно нелинейных (виброударных) процессов через машинные конструкции, моделируемые посредством дискретных механических систем с регулярными структурами – механическими фильтрами низших и высших частот. Выяснен физический смысл полученных решений, выведены расчетные формулы и описаны главные динамические эффекты.

Вестник научно-технического развития, № 9, с. 22-29 (2012) | Рубрика: 08.10

 

Крупенин В.Л. «К расчету виброполей в системах с большим числом ударных элементов» Вестник научно-технического развития, № 5, с. 9-15 (2013)

Продолжено изучение сильно нелинейной сплошной среды сложной структуры с распределенным ударным элементом. Эта модель позволяет дать описание процесса формирования и распространения вибрационных полей в механических конструкциях с большим числом ударных пар. Даны необходимые определяющие соотношения. Приведены примеры одномерных вариантов модели – оснащенных стержней со сложными структурами.

Вестник научно-технического развития, № 5, с. 9-15 (2013) | Рубрика: 08.10

 

Бурд В.Ш., Крупенин В.Л. «Субгармонические резонансные колебания ударного осциллятора при полигармоническом возмущении» Вестник научно-технического развития, № 7, с. 1-12 (2013)

Рассматривается движение демпфированного ударного осциллятора под действием полигармонической силы. Исследованы условия существования и устойчивости периодических резонансных режимов.

Вестник научно-технического развития, № 7, с. 1-12 (2013) | Рубрика: 08.10

 

Божко А.Е., Крупенин В.Л., Мугин О.О., Мягкохлеб К.Б. «О задаче воспроизведения широкополосной вибрации посредством виброударных систем» Вестник научно-технического развития, № 10, с. 16-27 (2013)

Рассматривается модель и предложена расчетная схема широкополосного резонансного генератора механических колебаний, воспроизводящего вибрацию натурным способом. Проводится расчет конкретной конструкции.

Вестник научно-технического развития, № 10, с. 16-27 (2013) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Асташев В.К., Крупенин В.Л. «Распределенные системы, вибрирующие около препятствий» Вестник научно-технического развития, № 11, с. 3-16 (2013)

Дается обзор задач об описании виброударных волновых процессов в распределенных системах, колеблющихся с соударениями около препятствий различного типа. Приводится решение задачи о продольных колебаниях упругого стержня, взаимодействующего с односторонним ограничителем. Методами частотно временного анализа получены точные решения, описывающие свободные и вынужденные колебания. Построены частотные характеристики системы. Дается сравнение найденных точных и полученных ранее приближенных решений.

Вестник научно-технического развития, № 11, с. 3-16 (2013) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Баганина А.Е. «Математическая модель прохождения ударных волн через пористые среды» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 4, с. 64-67 (2010)

Излагаются метод и результаты математического моделирования прохождения ударных волн через пористые упругие и упругопластические среды с явным выделением пор.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 4, с. 64-67 (2010) | Рубрика: 08.10

 

Голованов А.Н., Фатеев В.Н. «Экспериментальное исследование процессов усиления ударных волн» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 4, с. 96-100 (2011)

Экспериментально исследовано взаимодействие ударных волн с твердыми частицами. Проведен полный двухфакторный эксперимент по влиянию массы твердых частиц и их месторасположения перед фронтом ударной волны. Решена оптимизационная задача по интенсификации ударной волны.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 4, с. 96-100 (2011) | Рубрика: 08.10

 

Баганина А.Е. «Математическое моделирование затухания ударных волн взрыва метана в пористых и сплошных защитных преградах» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 3, с. 35-40 (2012)

Представлены результаты численного исследования затухания ударных волн взрыва метана в пористых и сплошных защитных преградах, возводимых в угольных шахтах. В качестве материала преграды рассматривался по отдельности пористый и сплошной бетон.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 3, с. 35-40 (2012) | Рубрика: 08.10

 

Кривченко А.Л., Клюстер И.А. «Инициирование детонации ударными волнами в насыпном и водонаполненном промышленном гексогене» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, № 4, с. 202-205 (2014)

Рассмотрены особенности детонации насыпного и водонаполненного промышленного гексогена. Определены критический диаметр и критическое давление инициирования промышленного гексогена. Показано, что эти параметры практически идентичны параметрам перекристализованного гексогена, а незначительное повышение чувствительности естественно связано с наличием воздушных включений в зернах промышленного гексогена.

Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Технические науки, № 4, с. 202-205 (2014) | Рубрика: 08.10

 

Егоров М.Ю., Парфенов А.Ю. «Моделирование процесса срабатывания дульного тормоза артиллерийского орудия» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 36, с. 165-175 (2014)

Путем проведения прямого численного моделирования исследуются нелинейные особенности газодинамического взаимодействия орудийного ствола, снаряда и дульного тормоза. В качестве базовой используется полная (нестационарная и трехмерная) система вихревых дифференциальных уравнений газовой динамики, записанная в дивергентном виде. Исследование проводится методом Давыдова (методом крупных частиц), хорошо себя зарекомендовавшим при решении многих нелинейных задач механики сплошных сред. Применяется явная трехпараметрическая полностью консервативная конечно-разностная схема метода. Используется равномерная (однородная и полностью изотропная) расчетная сетка (декартова система координат). На нерегулярных (не совпадающих с расчетной сеткой) границах расчетной области применяется аппарат дробных ячеек. Приводятся результаты численных расчетов. Дается детальная информация по основным газодинамическим параметрам гомогенного потока воздуха и продуктов сгорания порохового заряда при прохождении снаряда через дульный тормоз, содержащий 5 рабочих камер для разворота потока. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 36, с. 165-175 (2014) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Аттетков А.В., Волков И.К., Пилявская Е.В. «Специфические особенности процесса распространения ударной волны в двухфазном пористом материале» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 96-105 (2013)

Рассмотрена задача о стационарной ударной волне, распространяющейся в двухфазном пористом материале – несжимаемой вязкопластической среде, содержащей сферические поры одинакового радиуса (регулярная ячеистая схема; наличием газа в порах пренебрегается) с покрытием их поверхности (несжимаемая вязкая среда). Предполагается, что характерная длина волны много больше размеров пор и расстояния между ними. Разработана математическая модель, используемая при анализе волнового профиля в изучаемой системе. С применением методов качественной теории дифференциальных уравнений обоснована возможность существования минимальной скорости распространения ударной волны в двухфазном пористом материале. Отмечено, что ее появление физически обусловлено проявлением механических свойств вязкопластической фазы двухфазного пористого материала. Подробно исследован инерционный режим пластического затекания пор. Теоретически установлена возможность существования критической скорости распространения ударной волны, приводящей к полному пластическому затеканию пор во фронте волны.

Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 96-105 (2013) | Рубрика: 08.10