Щурик А.Г., Чунаев В.Ю., Чечулина Е.А. «Теплофизика и структура ячеистых углеродных материалов» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 111-115 (2015)

Показана стойкость к окислению на воздухе высокопористого ячеистого углеродного материала (ВПЯУМ). Измерена теплопроводность ВПЯУМ разной плотности при комнатной температуре методом стационарного теплового потока. Изучено изменение структурных параметров ВПЯУМ при нагреве. Были определены средние значения межплоскостного расстояния ( d₀₀₂) ВПЯУМ и образцов пироуглерода после термообработки от 950 до 1050°С и их измененные значения после нагрева до 1750–1850°С. При измерении относительного удлинения и ТКЛР образцов ВПЯУМ в интервале температур 700–2300°С было установлено, что величины линейного расширения при первом и повторном нагреве имеют разные значения.

Колчанова Е.А., Колчанов Н.В. «Возбуждение конвекции в системе слоев бинарного раствора и неоднородной пористой среды в поле высокочастотных вибраций» Вычислительная механика сплошных сред, 10, № 1, с. 53-69 (2017)

Исследуется возникновение конвекции в системе горизонтальных слоев бинарного раствора и неоднородной пористой среды, насыщенной раствором. Система подвергается поперечным вибрациям высокой частоты в поле силы тяжести. Считается, что пористость среды линейно зависит от вертикальной координаты. Проницаемость оценивается по формуле Кармана–Козени при различных значениях безразмерного градиента пористости m_z. Для описания конвекции жидкости при действии высокочастотных вибраций в поле силы тяжести применяется метод осреднения. Линейная задача устойчивости механического равновесия жидкости решается численно с помощью метода стрельбы. Определены значения критических параметров, соответствующих порогу возбуждения конвекции при подогреве системы снизу или сверху. При подогреве снизу отмечается резкая смена характера неустойчивости с изменением градиента пористости или интенсивности вибраций. Показано, что когда пористость растет с глубиной при m_z=–0,2, неустойчивость обусловливается развитием длинноволновых возмущений, охватывающих жидкий и пористый слои. Когда же пористость убывает с глубиной при m_z=0,2, наиболее опасными становятся коротковолновые возмущения, локализованные в жидком слое. Для промежуточных значений градиента пористости –0,2<m_z< 0,2 значения минимальных критических чисел Релея–Дарси, определяющие порог устойчивости равновесия относительно коротковолновых и длинноволновых возмущений, приближаются друг к другу. Нейтральные кривые бимодальны. При подогреве снизу вертикальные вибрации эффективно подавляют конвекцию в жидком слое, поэтому с ростом их интенсивности происходит переход от коротковолновых – наиболее опасных – возмущений к длинноволновым. Заметное повышение порога устойчивости наблюдается в случае, когда пористость убывает с глубиной. При подогреве сверху вибрации дестабилизируют равновесие в системе и приводят к уменьшению длины волны критических возмущений. Длина волны убывает монотонно. Ее максимальное изменение зафиксировано для слоев, пористость которых растет с глубиной.

Перминов А.В., Любимова Т.П. «Устойчивость термовибрационной конвекции псевдопластической жидкости в плоском вертикальном слое» Вычислительная механика сплошных сред, 10, № 1, с. 78-89 (2017)

На основании уравнений термовибрационной конвекции исследована структура осредненного плоскопараллельного конвективного течения в плоском вертикальном слое жидкости Уильямсона, совершающем высокочастотные линейно-поляризованные вибрации вдоль слоя. Показано, что с усилением вибрационного воздействия нелинейно-вязкие свойства псевдопластической жидкости перестают влиять на структуру и интенсивность ее основного течения, и оно становится похожим на течение обычной ньютоновской жидкости. Для случая продольных высокочастотных линейно-поляризованных вибраций для малых периодических вдоль слоя возмущений сформулирована и решена линейная задача устойчивости осредненного плоскопараллельного течения псевдопластичной жидкости Уильямсона. Расчеты показали, что, как и в ньютоновской жидкости, при малых значениях числа Прандтля наиболее опасными являются монотонные гидродинамические возмущения. С повышением значения числа Прандтля нежелательное воздействие начинают оказывать тепловые моды неустойчивости. Усиление псевдопластических свойств жидкости приводит к дестабилизации ее основного течения при обоих типах возмущений. В присутствии вибраций, по подобию с ньютоновской жидкостью, появляется дополнительная вибрационная мода неустойчивости, которой соответствуют небольшие значения числа Грасгофа. Влияние вибрационной моды на устойчивость основного течения определяется частотой вибраций и величиной градиента температуры. Усиление интенсивности вибраций дестабилизирует течение при всех исследованных модах неустойчивости. Для заданного набора реологических параметров модели Уильямсона существуют критические значения модифицированного и вибрационного числа Грасгофа, при которых осредненное течение полностью теряет устойчивость относительно рассматриваемых типов возмущений. Абсолютная дестабилизация основного течения в псевдопластической жидкости наступает при бoльших по сравнению с ньютоновской жидкостью значениях вибрационного числа Грасгофа.

Плехов О.А., Пантелеев И.А., Леонтьев В.А. «Особенности выделения тепла и генерации сигналов акустической эмиссии при циклическом деформировании армко-железа» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 12, № 5, с. 37-43 (2009)

Проведено экспериментальное исследование процессов изменения температуры образца и генерации сигналов акустической эмиссии при циклическом деформировании армко-железа с применением методов акустической эмиссии и инфракрасного сканирования. Для проведения циклических испытаний была разработана оригинальная установка на базе вибростенда ВЭДС-400А, инфракрасной камеры CEDIP Silver 450M и системы регистрации акустической эмиссии Vallen AMSY5. Анализ полученных результатов позволил установить связь между величиной напряжений, соответствующей пределу усталости материала, и порогом активизации процессов диссипации тепла и генерации сигналов акустической эмиссии, а также показать качественное изменение статистических закономерностей распределения сигналов акустической эмиссии на различных стадиях усталостного деформирования.

Любимова Т.П., Черепанова А.А. «Течения, индуцируемые колебаниями нагретой сферы» Вычислительная механика сплошных сред, 4, № 3, с. 74-82 (2011)

Исследованы течения, индуцируемые линейно-поляризованными поступательными вибрациями нагретой сферы в несжимаемой жидкости, плотность которой не зависит от давления и меняется с температурой по линейному закону. Жидкость ограничена неподвижной сферической оболочкой, система находится в поле силы тяжести. Аналитически найдены поля функции тока и температуры в режиме ползущего течения. Численно, методом конечных разностей определены зависимости характеристик нелинейных режимов конвекции от параметров задачи.

Подвигина О.М. «Установление конвекции во вращающемся слое вязкой жидкости с наложенным магнитным полем: зависимость от чисел Прандтля» Физика Земли, № 5, с. 73-77 (2011)

Изучено установление конвекции в горизонтальном слое проводящей несжимаемой жидкости с жесткими диэлектрическими границами, подогреваемом снизу и вращающемся относительно вертикальной оси, с наложенным вертикальным магнитным полем в приближении Буссинеска. В зависимости от величин параметров задачи (чисел Тейлора, Чандрасекара, кинематического и магнитного чисел Прандтля) потеря устойчивости состояния покоя при увеличении числа Рэлея может происходить с развитием монотонной или колебательной неустойчивости. Конвективные валы, появляющиеся при монотонной неустойчивости, сами также неустойчивы, если число Тейлора достаточно велико (имеет место так называемая неустойчивость Кюпперса–Лорца). В работе исследовано, как критическое значение числа Рэлея, тип неустойчивости состояния покоя и критическое значение числа Тейлора для неустойчивости Кюпперса–Лорца зависят от кинематического и магнитного чисел Прандтля. Рассмотрены числа Прандтля не превосходящие 1, характерные для внешнего ядра Земли.

Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Голубев Е.В. «Характеристики направленности лазерного импульсного термоакустического излучателя в немагнитных металлах» Дефектоскопия, № 4, с. 22-26 (2017)

Представлены результаты экспериментов по исследованию зависимости характеристики направленности импульсного лазерного термоакустического излучателя продольных и поперечных ультразвуковых волн, действующего в немагнитной проводящей среде, от поверхностной плотности тепловой мощности лазерного излучения. Результаты могут быть рекомендованы при использовании лазерного источника ультразвука с целью дефектоскопии немагнитных материалов и изделий.

Петров Д.В., Генин Д.Е., Корольков В.А. «Метод регистрации излучения ИК-диапазона посредством ультразвуковой термометрии» Письма в Журнал технической физики, 43, № 9, с. 20-26 (2017)

Рассмотрен способ регистрации излучения ИК-диапазона, основанный на использовании метода ультразвуковой термометрии. Представлены первые результаты экспериментальной апробации данного метода на примере регистрации излучения CO₂-лазера, а также приведены способы увеличения его пороговой чувствительности. DOI: 10.21883/PJTF.2017.09.44572.16335

Гуров Д.С., Новоточинова Е.А., Одинцов Ю.Т., Зиновьев В.М., Ерышканов С.В. «Прогноз изменения механических характеристик полиуретана методом ускоренных тепловых испытаний» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 208-212 (2015)

Полиуретан на основе СКУ-ПФЛ-100 исследован на предмет сохранения эксплуатационных свойств методом ускоренного теплового испытания. Выявлено, что в герметичных условиях твердость и прочность образцов снижаются наряду с уменьшением массы и ростом относительной деформации, что может говорить о вероятной деструкции. Выполнен прогноз изменения механических характеристик полиуретана с помощью установленных кинетических и температурных зависимостей, описывающих закономерности развития процесса деструкции.

Хадиуллин С.Х., Старовойтов С.В., Тихонова А.А., Глухов И.А. «Исследование динамики тепловых процессов при токарной обработке сплава Д16Т» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 446-450 (2015)

Проведено исследование переходного процесса врезания резца в заготовку при токарной обработке. Обоснована математическая модель передаточной функции температуры резания от параметров сечения срезаемого слоя. Предложен способ экспериментального определения параметров математической модели.

Тимофеева Е.В., Ганзен М.А. «Исследование тепловых процессов при фрезеровании с помощью скоростной инфракрасной термометрии» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 150-153 (2016)

Рассматриваются 2 способа реализации теплового анализа процессов концевого фрезерования деталей: с помощью естественной термопары и посредством статистической обработки радиометрического потокового видео, полученного скоростным тепловизором.

Тимофеев М.В., Елкин М.С. «Математическое моделирование объемных источников тепла при обработке металлов резанием» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 154-157 (2016)

Рассматривается математическая модель объемного источника тепла с поправкой на неравномерное распределением интенсивности по глубине его залегания. Показано существенное различие температурных полей в обрабатываемой заготовке с учетом поправки и без нее.

Подкина Н.С., Кузнецова Е.В., Токаев Д.Н., Горбунов А.С. «Расчет деформаций зубчатого колеса при термообработке» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 175-178 (2016)

Проведен анализ расчета деформаций заготовки спирально-конического зубчатого колеса промежуточного редуктора вертолета МИ-28Н в процессе термообработки. Предложена геометрия заготовки перед операцией термообработки с целью получения максимально приближенной геометрии к конструкторской документации после термообработки с целью улучшения показателей ремонтопригодности, надежности деталей, также снизить потерю металла, а значит повысить экономичность изготовления деталей, что является актуальными задачами машиностроения. Построены кривые распределения отклонений размеров, предложен метод компенсации деформации после термообработки.

Мелентьев А.Б., Тарунин Е.Л. «Эффекты асимметричных колебаний в конвекции» Вычислительная механика сплошных сред, 5, № 3, с. 284-291 (2012)

Исследуются эффекты асимметричных модуляций гравитации в горизонтальном слое и замкнутой полости, подогреваемых снизу, а также эффекты асимметричных вращательных колебаний замкнутой полости, подогреваемой снизу. Получены зависимости критической амплитуды модуляций от параметра асимметрии в случае невесомости и предельных характеристик течения от параметра асимметрии. Показано влияние асимметричности вращательных колебаний замкнутой полости на критическое значение амплитуды и на бифуркационную диаграмму.

Шеремет М.А. «Ламинарные и турбулентные режимы сопряженной естественной конвекции в квадратной области» Вычислительная механика сплошных сред, 5, № 3, с. 327-338 (2012)

Проведено математическое моделирование ламинарных и турбулентных режимов нестационарной термогравитационной конвекции в замкнутой квадратной области с теплопроводными стенками конечной толщины в безразмерных переменных «скорость–давление–температура». Получены карты линий тока, изотерм и турбулентной вязкости, а также зависимости среднего числа Нуссельта на границе раздела сред от времени, числа Рэлея и относительного коэффициента теплопроводности.

Трубицын В.П., Евсеев А.Н., Евсеев М.Н., Харыбин Е.В. «Мантийные плюмы в моделях квазитурбулентной тепловой конвекции» Физика Земли, № 12, с. 3-10 (2011)

На численных моделях тепловой конвекции исследуется процесс самопроизвольного множественного зарождения и подъема плюмов в мантии. Отмечается, что плюмы возникают уже в простейших моделях тепловой конвекции с постоянной вязкостью без привлечения более сложных реологических свойств вещества и термохимических эффектов, фазовых переходов и др., которые влияют на особенности плюмов, но не являются необходимыми для их появления. Основная причина возникновения плюмов обусловлена неустойчивостью мантийных течений при высокой интенсивности (малой вязкости) тепловой конвекции. При большой вязкости конвективные течения имеют вид регулярных ячеек. С уменьшением вязкости восходящие и нисходящие потоки становятся более узкими и нестационарными. При еще меньшей вязкости восходящие струи при подъеме принимают грибовидную форму и эпизодически меняют местоположение в мантии. Время существования каждой струи может составлять до 100 млн. лет. Использование маркеров позволяет наглядно проследить эволюцию формы мантийных плюмов.

Середин В.В., Хрулев А.С. «Изменения температуры образцов горных пород и геоматериалов при их разрушении» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 4, с. 70-79 (2016)

При нагружении горных пород вокруг дефектов возникают концентрации напряжений, которые вызывают рост и распространение трещин. С физической точки зрения внешние нагрузки на горную породу проявляются в ней в виде акустической эмиссии и электромагнитных излучений, в том числе и инфракрасных. Экспериментально установлено, что в условиях одноосного растяжения образцов геоматериалов наблюдаются минимальные значения температуры, в условиях одноосного сжатия температура увеличивается, а в объемном напряженном состоянии принимает максимальные значения. Получены уравнения, позволяющие прогнозировать температуру материала в зоне магистральной трещины разрушения в зависимости от разрушающей нагрузки. Разработан способ оценки напряженного состояния материалов по данным инфракрасного излучения.