Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Ш

Шабалин А.Н.

 

Овчинникова Е.П., Чариков Ю.Е., Шабалин А.Н., Васильев Г.И. «Вклад альбедо фотонов в интенсивность жесткого рентгеновского излучения солнечных вспышек» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 3, с. 140-151 (2017)

Рассмотрена задача учета вклада отраженных фотонов в общую интенсивность жесткого рентгеновского излучения солнечных вспышек. Сначала рассчитаны распределения ускоренных электронов на основе уравнения Фоккера–Планка, затем распределения первичных фотонов, локализованных в различных областях вспышечной петли, и, наконец, методом Монте-Карло вычислены поток, энергетический спектр и угловое распределение фотонов, рассеянных в результате эффекта Комптона. Показано, что вклад альбедо фотонов в общий поток рентгеновского излучения имеет место в диапазоне энергий от 30 до 100 кэВ; величина потока отраженных квантов зависит от положения вспышечной петли и локализации источника первичного излучения в магнитной петле. Для изотропного распределения первичных квантов вклад отраженных фотонов в суммарный поток максимален для петли в центре диска и уменьшается при ее смещении к лимбу. В случае анизотропного источника, угол наблюдения, под которым вклад отраженной составляющей максимален, равен 60 град (согласно одной из моделей), но зависит от степени анизотропии и направленности излучения в источнике.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 3, с. 140-151 (2017) | Рубрика: 18

Шабарова Л.В.

 

Шабарова Л.В., Кириллов Ю.П., Чурбанов М.Ф. «Влияние поверхностного натяжения на распределение примесных наночастиц в двухслойной струе расплавов стекол» Математическое моделирование, 29, № 12, с. 77-88 (2017)

С использованием современных технологий вычислительной гидродинамики исследовано движение двух вязких расплавов и поведение в них твердофазных примесных наночастиц с учетом температурной неоднородности струи и влияния поверхностного натяжения на границе раздела расплав-частица-расплав. Приведены результаты вычислительных экспериментов для системы двух расплавов халькогенидных стекол и наночастиц диоксида кремния.

Математическое моделирование, 29, № 12, с. 77-88 (2017) | Рубрика: 04.16

Шагапов В.Ш.

 

Шагапов В.Ш., Нагаева З.М. «Гармонические волны давления в трещинах, находящихся в нефтяных и газовых пластах» Инженерно-физический журнал, 90, № 5, с. 1109-1117 (2017)

Рассмотрена задача о распространении гармонических волн давления в трещине, созданной гидроразрывом пласта, в пористой и проницаемой среде. На основе теоретической модели в виде системы интегро-дифференциальных уравнений проведен дисперсионный анализ, изучено влияние коллекторских характеристик пласта и трещины (например, пористости и проницаемости пласта и ширины трещины) на особенности распространения гармонических волн в трещине и вне ее. Установлено, что трещина в пористом и низкопроницаемом пласте является своеобразным волновым каналом для низкочастотных колебаний давления в скважинах.

Инженерно-физический журнал, 90, № 5, с. 1109-1117 (2017) | Рубрика: 09.09

Шайдуллин Л.Р.

 

Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. «Вынужденные продольные колебания газа в открытой трубе вблизи резонансной частоты возбуждения» Инженерно-физический журнал, 90, № 6, с. 1537-1542 (2017)

Представлены результаты теоретического и экспериментального исследований вынужденных продольных колебаний однородного газа в открытой трубе вблизи первой собственной частоты. Установлено, что на резонансной частоте форма волны давления газа изменяется со временем по закону, отличному от гармонического. Построены амплитудно-частотные характеристики указанных колебаний. Получено удовлетворительное согласие теоретического расчета размаха колебаний давления газа с экспериментальными данными.

Инженерно-физический журнал, 90, № 6, с. 1537-1542 (2017) | Рубрики: 04.08 08.11

Шайтура Н.С.

 

Шайтура Н.С., Ларичев М.Н. «Изучение ультразвуковой активации реакции окисления дисперсноео алюминия жидкой водой» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 77-79 (2017)

Металлический алюминий является эффективным энергоаккумулирующим металлом с высокой химической активностью. Алюминий традиционно используется как энергетический добавок в различных пиротехнических составах, а также в топливах специального назначения. В настоящее время реакция окисления алюминия водой интенсивно исследуется как перспективный способ получения газообразного водорода для нужд водородной энергетики. Практическое применение этого способа имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами, разрабатываемыми в настоящее время. Наиболее простой и безопасной реализацией процесса окисления алюминия водой представляется его низкотемпературное окисление при температурах ниже температуры кипения воды. Обязательным условием для реализации практического использования данного процесса является обеспечение разумных скоростей окисления алюминия, позволяющих производить водород в количествах, определяемых его потреблением. На практике это означает необходимость окисления металла заданной дисперсности при одновременном использовании методов активации (ускорения) процесса окисления. Для активации процесса низкотемпературного окисления алюминия водой разрабатываются различные физико-химические способы: термический, химический, использование жидких сплавов металлов и т.д.. В числе физических способов активации находится предложенная нами УЗ активация. Было показано, что ультразвук способен эффективно активировать процесс окисления алюминия водой. Использование УЗ активации позволяет не только увеличивать скорость окисления алюминия и достигать 100% окисления микронных алюминиевых порошков, но и управлять структурой образующихся твердых продуктов окисления (гидроксидов алюминия). Последнее существенно расширяет возможности утилизации твердых продуктов окисления металла. УЗ активация позволяет проводить окисление «чистого» алюминия, не загрязняя продукты окисления посторонними примесями (химическими активаторами). Она может быть использована для одновременного получения водорода и «чистых» гидроксидов алюминия, чрезвычайно востребованных другими отраслями современной индустрии. Результаты исследований показали, что совместное использование УЗ активации и химической (малые добавки CaO) активации позволяет существенно уменьшить период индукции и увеличить скорость окисления алюминия. При этом результирующее увеличение скорости окисления от одновременного воздействия двух способов активации является не просто суммой результатов от воздействия каждого способа.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 77-79 (2017) | Рубрика: 14.05

Шакирьянов М.М.

 

Хакимов А.Г., Шакирьянов М.М. «Пространственные колебания трубопровода со скользящей опорой в сплошной среде под действием переменного внутреннего давления» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 92-94 (2017)

Пространственные периодические и непериодические колебания трубопровода под действием переменного внутреннего давления изучались ранее. В основе указанных исследований лежит приближенная математическая модель, построенная в предположении малости деформаций трубы, которые связаны с ее выходом из плоскости изгиба. Для трубопровода с неподвижными опорами, окруженного сплошной средой, это изучение было продолжено. Получена оценка влияния частоты, начальной фазы, величины среднего давления и амплитуды переменного внутреннего давления в трубопроводе на его пространственные колебания. Исследованы колебания механической системы, состоящей из двух вязкоупругих консольных полос, соединенных между собой упругим элементом. Одна из полос нагружена магнитным гармоническим силовым воздействием. Показано, что результаты аналитического решения и решения, полученного методом конечных разностей, дают хорошее согласие. Рассматриваются пространственные колебания трубопровода со скользящей невесомой опорой под действием переменного внутреннего давления. Колебания трубопровода происходят вокруг оси, проходящей через две опоры, одна из которых считается неподвижной, а другая свободно скользит по идеально гладкой горизонтальной плоскости. Труба, заполненная несжимаемой транспортируемой средой, окружена вязкой несжимаемой жидкостью. Внутреннее давление в трубопроводе задается по гармоническому закону. Учитываются силы гравитации, силы инерции Кориолиса, выталкивающая сила Архимеда, силы вязкого сопротивления и силы, связанные с ускорением поперечного движения трубы в окружающей среде. При этом не учитываются скорость движения транспортируемой среды, трение потока и продольные силы инерции. В результате решение задачи приводится к интегрированию системы из двух нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих вращательные и изгибные колебания трубопровода. Функция, удовлетворяющая граничным условиям, берется по первой основной форме. Далее применением процедуры Бубнова–Галеркина эта система сводится к двум нелинейным обыкновенным дифференциальным уравнениям относительно угла поворота и прогиба средней точки пролета трубы от времени. Для интегрирования полученной системы уравнений при конкретных начальных условиях применяется численный метод Рунге–Кутта. Затем к этому численному решению применяются дискретное преобразование Фурье и отображение Пуанкаре. Анализ полученных результатов вычислений позволил сделать следующие выводы: Установлено, что при всех принятых величинах среднего давления изгибные и вращательные колебания и горизонтальные колебания скользящей опоры трубы являются непериодическими; Получено, что преобразование Фурье выделяет изгибные колебания трубы и колебательные движения ее скользящей опоры с тремя частотами. Одна из них совпадает с частотой колебаний переменного внутреннего давления, другая – с первой собственной частотой изгибных колебаний, а третья – с удвоенной первой собственной частотой вращательных колебаний трубопровода; Показано, что амплитуды изгибно-вращательных колебаний трубы и горизонтальных колебаний ее скользящей опоры в воздушной среде значительно больше тех же амплитуд, чем при колебаниях в водной среде.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 92-94 (2017) | Рубрика: 04.09

Шакура В.А.

 

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шакура В.А., Ильченко Е.В. «Моделирование ультразвукового кавитационного разрушения макромолекул полимерных материалов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 30-32 (2017)

Предложена и разработана модель кавитационного воздействия на молекулярную структуру полимера, позволяющая выявить зависимости изменения структуры молекул от режимов кавитационного воздействия. Полученные результаты послужат основой для дальнейших исследований влияния кавитации на прочностные свойства полимера в разных направлениях деформации после добавления отвердителя (на основании моделей химической кинетики и фазовых переходов). Это в перспективе даст возможность сформировать рекомендации по выбору режимов для промышленной реализации ультразвукового кавитационного воздействия в производстве изделий на основе полимеров.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 30-32 (2017) | Рубрика: 06.05

Хмелев В.Н., Цыганок С.Н., Шакура В.А. «Исследование эффекта многочастотного ультразвукового воздействия на процесс экстракции растительного сырья» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 21-26 (2017)

Статья посвящена проблеме интенсификации экстракции растительного сырья, а именно применению многочастотного ультразвукового воздействия. Приводится теоретическое обоснование процесса, возможные схемы конструктивной реализации, а также рассматриваются успешные примеры использования предложенного подхода в других отраслях. Проводится компьютерное моделирования двухчастотного процесса и рассчитываются распределения по уровню звукового давления и интенсивности звука.

Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 21-26 (2017) | Рубрика: 14.05

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Педдер В.В., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Боброва Г.А., Доровских Р.С., Шакура В.А. «Обеспечение требуемой производительности ультразвуковой экстрации раневого содержимого на базе теоретического выявления режимов и условий воздействия» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 103-105 (2017)

Представлены результаты теоретических исследований обратного ультразвукового капиллярного эффекта, предназначенного для экстракции раневого содержимого из послеоперационных ран. Проведённые исследования позволили установить, что для обеспечения наибольшей скорости экстракции и безопасности для человека амплитуда ультразвуковых колебаний не должна превышать 90 мкм.

Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 103-105 (2017) | Рубрика: 15.02

Шалагин А.М.

 

Пархоменко А.И., Шалагин А.М. «Сепарация химических элементов в атмосферах CP-звезд под действием эффекта светоиндуцированного дрейфа» Астрономический журнал, 94, № 11, с. 971-980 (2017)

Обсуждается механизм сепарации химических элементов и изотопов в атмосферах химически пекулярных звезд (СР-звезды), обусловленный эффектом светоиндуцированного дрейфа (СИД) ионов. Эффективность процессов сепарации под действием СИД пропорциональна относительной разности (νe – νg)/ νg транспортных частот столкновений ионов тяжелых элементов, находящихся в возбужденном (частота столкновений νe) и основном (частота столкновений νg) состояниях, с нейтральными буферными частицами (водородом и гелием). По известным потенциалам взаимодействия численно рассчитана относительная разность (vH – vH)/v транспортных частот столкновений для ионов Be+, Mg+, Ca+, Sr+, Cd+, Ba+, Al+ hC+ с атомарным водородом. Расчеты показали, что при температурах T = 7 000–20 000 K, характерных для атмосфер СР-звезд, для ионов достигаются значения |νg – νe)|/ νg << 0.1–0.4. При такой относительной разности транспортных частот столкновений скорость СИД ионов в атмосферах холодных CP-звезд (T < 10 000 K) может достигать значений ∼0.1 см/c, что на порядок превышает скорость дрейфа, создаваемую световым давлением. Это означает, что сепарация химических элементов под действием СИД ионов в условиях атмосфер холодных СР-звезд может быть на порядок более эффективна по сравнению с сепарацией, обусловленной световым давлением. В атмосферах более горячих звезд (20 000 > T > 10 000 K) можно ожидать примерно одинаковую величину проявления эффектов СИД и светового давления. В очень горячих звездах (T > 20 000 K) эффект СИД для тяжелых ионов проявляется слабо.

Астрономический журнал, 94, № 11, с. 971-980 (2017) | Рубрика: 18

Шалимов С.Л.

 

Шалимов С.Л. «Об атмосферных внутренних волнах в неоднородной по горизонтали стратифицированной среде» Геофизические исследования, 18, № 4, с. 50-56 (2017)

Показано, что структура атмосферных внутренних волн в стратифицированной среде при наличии зависимости частоты Брента–Вяйсяля wb от горизонтальной координаты x в линейном приближении демонстрирует отражение, возрастание амплитуды и уменьшение длины волны вдоль направления, в котором происходит уменьшение wb(x) в ограниченном по вертикали атмосферном слое. Такая тенденция может приводить к разрушению волны в окрестности точки w=wb(x) и, соответственно, к генерации турбулентности.

Геофизические исследования, 18, № 4, с. 50-56 (2017) | Рубрика: 09.02

Шалунов А.В.

 

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Повышение эффективности систем газоочистки наложением ультразвуковых полей» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 56-58 (2017)

В настоящее время для улавливания частиц высокодисперсной (1–10 мкм) фазы из промышленных выбросов разработаны и применяются различные аппараты, отличающиеся друг от друга, как по конструкции, так и по способу осаждения взвешенных в газе частиц. Эффективность промышленных газоочистных установок, использующих сухой или мокрый способы улавливания, достигает 95–98%, что является недостаточной по современным экологическим требованиям. При этом увеличение эффективности используемых пылеуловителей за счет конструктивных модернизаций и изменения режимов движения газодисперсной и жидкой фаз не приносит желаемых результатов. Возможный путь повышения эффективности газоочистного оборудования – акустической коагуляции частиц за счет наложения высокоинтенсивных ультразвуковых полей. Наиболее перспективным устройством для формирования акустических колебаний ультразвуковой частоты в газодисперсной среде является ультразвуковая пьезоэлектрическая колебательная система с излучателем в виде диска ступенчато-переменного сечения.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 56-58 (2017) | Рубрика: 06.23

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н., Нестеров В.А. «Применение ультразвуковых колебаний для распыления жидкостей» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 80-82 (2017)

При наложении механических колебаний ультразвуковой частоты на тонкую пленку жидкости на ее поверхности возникает сеть капиллярных волн, с гребней которых может происходить отрыв капель жидкости. Этот процесс называется ультразвуковым распылением. При ультразвуковом распылении производительность процесса и дисперсные характеристики формируемых капель жидкости зависят от режимов (частота и амплитуда колебаний распылительной поверхности), свойств жидкости (вязкость, поверхностное натяжение), а также толщины слоя жидкости, покрывающей распылительную поверхность. Наличие таких зависимостей позволяет управлять размером капель и производительностью распыления за счет изменения частоты и амплитуды воздействия. Для решения этой задачи необходимо последовательно рассмотреть процессы, происходящие в слое распыляемой жидкости, с учетом влияния на них физических свойств жидкости и режимов ультразвукового воздействия.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 80-82 (2017) | Рубрика: 06.23

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Моделирование процесса мокрой очистки газов с наложением ультразвуковых полей» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 57-63 (2017)

Актуальность работы обуславливается недостаточной эффективностью очистки отходящих газов на предприятиях ТЭЦ и ТЭС от твердых высокодисперсных частиц (размером менее 5 мкм), которые оказывают наиболее опасное воздействие на здоровье людей и животных, состояние растений и экосистем. Объектом исследования является процесс коагуляции твердых дисперсных частиц с каплями орошаемой жидкости в аппаратах мокрого типа на основе труб Вентури под действием ультразвуковых (УЗ) колебаний высокой интенсивности. Цель работы – повышение эффективности работы аппаратов мокрой очистки газов на основе скрубберов Вентури за счет увеличения степени поглощения твердых высокодисперсных частиц каплями жидкости в высокоинтенсивных УЗ-полях. В работе использовался теоретический метод исследования, основанный на реализации моделей движения газодисперсного потока в скруббере Вентури и коагуляции дисперсных частиц в УЗ-поле и их численном решении. В результате моделирования показана возможность повышения эффективности улавливания высокодисперсных частиц в скруббере Вентури за счет введения УЗ-колебаний и определены оптимальные режимы (частота, уровень звукового давления) и условия (направление, зона воздействия) УЗ-воздействия, при которых обеспечивается максимальное повышение степени очистки газовых выбросов (с 75 до 99% для частиц размером 2 мкм). Результаты теоретических исследований были практически использованы для повышения эффективности улавливания золовых частиц в промышленной установке ТЭЦ без изменения режимных параметров газоочистки, показавшие, что применение УЗ-колебаний обеспечивает снижение концентрации частиц золы в уходящих газах до 4 и более раз (эффективность более 98%), при этом доля высокодисперсных частиц (менее 5 мкм) снижается до 15 раз.

Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 57-63 (2017) | Рубрика: 06.23

Зорин С.С., Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н. «Создание устройства контроля параметров ультразвукового воздействия» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 69-74 (2017)

Описывается концепция измерительного прибора для контроля параметров ультразвукового воздействия. Статья содержит структурную схему разрабатываемого прибора, детальное описание принципа его работы и составных частей согласно этой схеме, пример дизайна одного из прототипов измерительного прибора. Подробно рассматриваются отличительные особенности разрабатываемого устройства, выгодно выделяющие его на фоне конкурентных предложений. Особое внимание авторы уделяют недостаткам конструкций и функциональности уже присутствующих на техническом рынке приборов подобного типа, а также возможным путям исключения вышеупомянутых недостатков при разработке аналогичного прибора. В заключении рассматривается необходимость калибровки и поверки измерительного устройства и его проектные метрологические характеристики.

Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 69-74 (2017) | Рубрики: 06.23 14.04

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Боброва Г.А., Нестеров В.А., Титов Г.А. «Выявление оптимальных условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидких сред» Ползуновский вестник, № 4, с. 123-128 (2017)

редставлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выявление оптимальных условий ультразвукового воздействия (геометрии технологического объёма) для кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидкостей, получающих все более широкое распространение в промышленности. Разработанная модель формирования кавитационной области позволила выявить распределения кавитационных зон различного типа (зона отсутствия кавитации, зона зарождающейся кавитации, зона развитой кавитации, зона вырождающейся кавитации, зона вырожденной кавитации) в различных по размерам и форме технологических объёмах. Модель учитывает зависимость вязкости жидкости от скорости сдвига и взаимодействие кавитационных пузырьков между собой. Проведённые экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность предложенной модели и возможность увеличения объёма зоны развитой кавитации путём оптимизации условий ультразвукового воздействия. Установлены оптимальные расстояния между границей технологического объема и излучателем, обеспечивающие увеличение объёма зоны развитой кавитации более чем на 50%. Показано, что данные расстояния находятся в диапазоне от 50 до 125 см, и уменьшаются при увеличении вязкости жидкости. Выявленные условия ультразвукового воздействия послужили основой для разработки технологических камер, обеспечивающих повышение эффективности ультразвуковой обработки.

Ползуновский вестник, № 4, с. 123-128 (2017) | Рубрика: 06.23

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Педдер В.В., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Боброва Г.А., Доровских Р.С., Шакура В.А. «Обеспечение требуемой производительности ультразвуковой экстрации раневого содержимого на базе теоретического выявления режимов и условий воздействия» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 103-105 (2017)

Представлены результаты теоретических исследований обратного ультразвукового капиллярного эффекта, предназначенного для экстракции раневого содержимого из послеоперационных ран. Проведённые исследования позволили установить, что для обеспечения наибольшей скорости экстракции и безопасности для человека амплитуда ультразвуковых колебаний не должна превышать 90 мкм.

Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 103-105 (2017) | Рубрика: 15.02

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Доровских Р.С., Голых Р.Н. «Исследование влияния второстепенных мод колебаний на равномерность распределения колебаний ультразвуковых дисковых излучателей» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 106-108 (2017)

Исследуется влияние второстепенных мод колебаний на равномерность распределения рабочей кольцевой моды ультразвуковых дисковых излучателей. Рассматриваются методы, позволяющие уменьшить количество вторичных мод колебаний в исследуемом диапазоне частот, которые могут оказать влияние на равномерность распределения колебаний кольцевой моды при наложении их друг на друга.

Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 106-108 (2017) | Рубрика: 04.11

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Излучатели для создания высокоинтенсивных ультразвуковых полей в газодисперсных системах» Ползуновский вестник, № 3, с. 85-90 (2017)

Представлены результаты исследований направленных на создание дисковых излучателей для акустического воздействия на газовые среды. Были разработаны новые конструкции источников ультразвукового воздействия, основанных на использовании колебательных систем с пьезоэлектрическими преобразователями, совершающими продольные колебания, преобразуемые в изгибные колебания дисков, обеспечивающие воздействие на различные процессы в газодисперсных системах. Для реализации процесса высокопроизводительного распыления жидкостей с колеблющейся поверхности предложена конструкция ультразвукового дискового излучателя с плоской фронтальной поверхностью, обеспечивающая при диаметрах излучателя в 250 и 320 мм интенсивности излучения на расстоянии не менее 140 и 144 дБ, соответственно. Для интенсификации процессов коагуляции и сушки разработана конструкция дискового излучателя с фазовыравнивающей фронтальной поверхностью, обеспечивающая формирование плоской волны с интенсивностью более 146 дБ при диаметре излучателя 360 мм. Для реализации коагуляции в локальной области, бесконтактной сушки, разрушения пены, бесконтактного распыления жидкости в фокусе излучателя предложен и разработан излучатель диаметром 420 мм, обеспечивающий воздействие на частотах более 20 кГц с интенсивностью до 170 дБ.

Ползуновский вестник, № 3, с. 85-90 (2017) | Рубрика: 04.11

Шананин А.А.

 

Четверушкин Б.Н., Тыртышников Е.Е., Кудрявцев Н.Н., Дымников В.П., Журавлев Ю.И., Сон Е.Э., Рудаков К.В., Евтушенко Ю.Г., Жижченко А.Б., Гуляев Ю.В., Бугаев А.С., Коновалов А.Н., Маслов В.П., Бердышев В.М., Семенов А.Л., Моисеев Е.И., Петров И.Б., Флеров Ю.А., Поспелов И.Г., Кабанихин С.И., Якобовский М.В., Тишкин В.Ф., Василевский Ю.В., Шананин А.А., Гущин В.А., Никитин И.С., Лобанов А.И., Демченко В.В., Ступицкий Е.Л., Якушев В.Л., Бабаков А.В., Шевелев Ю.Д., Ишанов С.А., Рябенький В.С. «Памяти Александра Сергеевича Холодова» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 135-136 (2018)

Математическое моделирование, 30, № 1, с. 135-136 (2018) | Рубрика: 03

Шарко А.А.

 

Алексенко В.Л., Шарко А.А., Сметанкин С.А., Степанчиков Д.М., Юренин К.Ю. «Обнаружение акустико-эмиссионных эффектов при повторном нагружении образцов из стали Ст3сп» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 25-31 (2017)

Установлено наличие трех участков последовательно уменьшающейся интенсивности акустической эмиссии при повторном одноосном нагружении, соответствующих зонам деформационного упрочнения стали Ст3сп. Обнаружен эффект уменьшения плотности сигналов акустической эмиссии при возрастании нагрузки. Дается объяснение этому явлению, исходя из представления энергии излучаемых сигналов.

Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 25-31 (2017) | Рубрика: 14.04

Шароглазов В.Б.

 

Допира Р.В., Маслов Ф.Д., Королев В.В., Шароглазов В.Б. «Метод акустической диагностики вращающихся частей антенно-фидерных устройств с применением самообучающейся нейросети» T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 11, № 10, с. 45-50 (2017)

Механизмы прогнозирования технического состояния антенно-фидерных устройств, являются наиболее выгодными, с точки зрения экономической эффективности. Причиной этого является усложнение и удорожание самих объектов прогноза. Следствием этого является создание механизмов диагностики, обеспечивающих необходимой информацией о техническом состоянии объекта прогностические системы, с приемлемым соотношением качества выдаваемой информации к стоимости системы диагностирования. Достаточно выгодным, в этом свете, выглядит сбор статистической информации методами неразрушающего контроля. Вписывающимся в данную постановку задачи, удовлетворяющим требованиям относительной простоты и дешевизны, является метод акустического контроля – диагностики. В данной статье говориться об использовании данного метода, как одного из инструментов сбора информации для прогнозирования технического состояния антенно-фидерных устройств. Предлагается совершенствование существующего метода по трем направлениям: элементной базе аудиодатчиков, математическому аппарату анализа сигналов, а также механизмам определения неисправностей. По направлению элементной базы аудиодатчиков предлагается использование USB-микрофонов, как инструментов, обеспечивающих достаточную точность анализируемых сигналов, при низкой цене оборудования. В качестве изменений математического аппарата анализа сигналов предлагается использование вейвлет-преобразование сигналов, оно дает преимущество, перед использующимся преобразованием Фурье, в точности и устраняет принцип неопределенности Гейзенберга. По третьему направлению анализа аудиосигналов неисправностей предлагается использование современного подхода, часто использующегося в других областях науки и программирования – нейронных сетей. С помощью предложенной нейросети Кохонена, с возможностью, как самообучения, так и обучения оператором, приобретается серьезный инструмент анализа аудио сигналов и поиска неисправностей, с высокой точностью и низкой вероятностью ошибок.

T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 11, № 10, с. 45-50 (2017) | Рубрика: 14.04

Шатагин Д.А.

 

Кабалдин Ю.Г., Шатагин Д.А., Аносов М.С., Желонкин М.В., Головин А.А. «Classification and identification of acoustic emission signals under deformation and fracture of materials at low temperatures on the basis of the approaches of artificial intelligence and nonlinear dynamics» Контроль. Диагностика, № 1, с. 32-38 (2018)

Исследован процесс деформации и разрушения металлов в условиях пониженных температур. Проведена классификация и идентификация сигналов АЭ на основе использования нейронных сетей, что позволило определить механизм деформации и разрушения металлов в широком диапазоне температур в режиме реального времени. Результаты акустического анализа подтверждены фрактографическими исследованиями поверхностей разрушения образцов. Предложены новые критерии оценки устойчивости структурного состояния металлов по фрактальной размерности и информационной энтропии.

Контроль. Диагностика, № 1, с. 32-38 (2018) | Рубрика: 14.04

Шаташвили С.Л.

 

Арефьева И.Я., Захаров В.Е., Козлов В.В., Кричевер И.М., Маслов В.П., Новиков С.П., Поляков А.М., Решетихин Н.Ю., Семенов-Тян-Шанский М.А., Склянин Е.К., Смирнов Ф.А., Тахтаджян Л.А., Шаташвили С.Л. «Людвиг Дмитриевич Фаддеев (некролог)» Успехи математических наук, 72, № 6, с. 191-196 (2017)

Успехи математических наук, 72, № 6, с. 191-196 (2017) | Рубрика: 03

Тахтаджян Л.А., Алексеев А.Ю., Арефьева И.Я., Семенов-Тян-Шанский М.А., Склянин Е.К., Смирнов Ф.А., Шаташвили С.Л. «Научное наследие Л.Д. Фаддеева. Обзор работ» Успехи математических наук, 72, № 6, с. 3-112 (2017)

Обзор написан учениками Л.Д. Фаддеева под редакцией Л.А. Тахтаджяна. Разделы статьи написаны: разделы 1.1, 1.2, 2–4 и 6 – Л.А. Тахтаджяном, разделы 1.3 и 1.4 – Ф.А. Смирновым, разделы 5.1 и 5.2 – Е.К. Скляниным, разделы 5.3–5.6 – Е.К. Скляниным, Ф.А. Смирновым и Л.А. Тахтаджяном, раздел 7.1 – М.А. Семеновым-Тян-Шанским, разделы 7.2–7.6 – Л.А. Тахтаджяном и С.Л. Шаташвили, раздел 7.7 – А.Ю. Алексеевым и С.Л. Шаташвили, раздел 8 – И.Я. Арефьевой. Библиография: 130 названий. Ключевые слова: оператор Шрёдингера, разложение по собственным функциям, теория рассеяния, обратная задача рассеяния, уравнение Кортевега–де Фриза, полная интегрируемость, метод обратной задачи, уравнение Янга–Бакстера, квантовый метод обратной задачи, алгебраический анзац Бете, квантовые группы, квантовый дилогарифм, квантование калибровочных полей, духи Фаддеева–Попова, квантовые аномалии.

Успехи математических наук, 72, № 6, с. 3-112 (2017) | Рубрика: 04.01

Шахов Е.М.

 

Титарев В.А., Шахов Е.М. «Нестационарное течение разреженного газа с ударной волной в канале» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 147-155 (2018)

На основе кинетической S-модели рассматривается двумерная нестационарная задача о течении разреженного газа в плоском канале между параллельными пластинами конечной длины, закрытом с одного конца в результате разрыва диафрагмы, отделяющей покоящийся газ в канале от покоящегося газа в резервуаре бесконечной емкости. Изучается влияние торможения газа на стенках канала в условиях диффузного отражения молекул на стенках канала и на его торце. Прослеживается затухание ударной волны и исчезновение области однородного потока за ударной волной для трех вариантов условий входа в канал: 1) газ входит в канал из резервуара бесконечной длины и ширины – основной вариант, – изучается одновременное движение в резервуаре и в канале; 2) резервуар высокого давления представляет собой обычный отсек канала; 3) движение газа в резервуаре не рассматривается вовсе, вместо этого во входном сечении ставятся граничные условия типа испарения-конденсации с условиями покоящегося газа в резервуаре. Результаты сравниваются между собой.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 147-155 (2018) | Рубрики: 08.10 08.11

Шашурин А.Е.

 

Кирпичников В.Ю., Дроздова Л.Ф., Шашурин А.Е., Яковлева Е.В. «Об уровнях псевдозвуковых давлений вблизи озвучиваемой пластины» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 3, № 4, с. 29-36 (2017)

Целью исследования является сравнение уровней псевдозвуковых давлений вблизи резонирующих пластин озвучиваемых конструкций с уровнями давления озвучивающей пластину волны. Выполнен теоретический анализ уровней псевдозвуковых давлений вблизи резонирующих пластин в зависимости от среды. Приведены результаты расчётов. Получено, что уровни псевдозвуковых давлений на поверхности и вблизи резонирующих пластин различных конструкций могут превышать уровни давления в падающих на них звуковых волнах.

Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 3, № 4, с. 29-36 (2017) | Рубрика: 04.08

Шаяхметова Э.Р.

 

Самигуллина А.А., Шаяхметова Э.Р., Жиляев А.П., Назаров А.А. «Релаксация структуры ультрамелкозернистого никеля в процессе ультразвуковой обработки» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 95-97 (2017)

Использование методов интенсивной пластической деформации (ИПД) металлических материалов открывает множество новых возможностей для эксплуатации их уникальных свойств – высокой прочности, твердости и т.д. Вместе с тем пластичность материалов, подвергнутых ИПД, нередко значительно снижается за счет высоких внутренних напряжений, создаваемых неравновесными границами зерен. Пост-деформационный отжиг не всегда позволяет достичь необходимого улучшения свойств, и возникает необходимость использования иных физических методов релаксации структуры. Один из таких методов, изучаемых в настоящее время – это ультразвуковая обработка (УЗО). Ранее было показано, что УЗО приводит к значительному снижению внутренних напряжений в ультрамелкозернистом (УМЗ) никеле, а также к повышению термической стабильности его структуры. Эффект релаксации структуры зависит от амплитуды осциллирующих напряжений. В зависимости механических свойств от амплитуды УЗО было обнаружено существование амплитуды, при которой все свойства достигают максимума и выше которой проявляется обратный эффект. В настоящей работе исследуется влияние амплитуды УЗО на микроструктуру, величины микронапряжений и микротвердости УМЗ никеля, полученного ИПД кручением.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 95-97 (2017) | Рубрика: 06.23

Шевелев Ю.Д.

 

Четверушкин Б.Н., Тыртышников Е.Е., Кудрявцев Н.Н., Дымников В.П., Журавлев Ю.И., Сон Е.Э., Рудаков К.В., Евтушенко Ю.Г., Жижченко А.Б., Гуляев Ю.В., Бугаев А.С., Коновалов А.Н., Маслов В.П., Бердышев В.М., Семенов А.Л., Моисеев Е.И., Петров И.Б., Флеров Ю.А., Поспелов И.Г., Кабанихин С.И., Якобовский М.В., Тишкин В.Ф., Василевский Ю.В., Шананин А.А., Гущин В.А., Никитин И.С., Лобанов А.И., Демченко В.В., Ступицкий Е.Л., Якушев В.Л., Бабаков А.В., Шевелев Ю.Д., Ишанов С.А., Рябенький В.С. «Памяти Александра Сергеевича Холодова» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 135-136 (2018)

Математическое моделирование, 30, № 1, с. 135-136 (2018) | Рубрика: 03

Шевцов Р.М.

 

Дорошенко Ю.А., Ковтун Ю.А., Баранов В.М., Шевцов Р.М. «Использование звукоизоляционных материалов в оборудовании выделенных помещений (в контексте обеспечения экономической безопасности предприятий)» Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (БГТУ), № 11, с. 251-255 (2017)

Анализируются актуальные проблемы защиты конфиденциальной информации предприятия как комплекса мер правового, организационного и технического характера, направленных на обеспечение его экономической безопасности. Рассматривается деятельность предприятия по предотвращению утечки конфиденциальных сведений путем оборудования выделенных, защищенных помещений для работы с конфиденциальной информацией, в том числе размещение в этих помещениях вычислительной техники, предназначенной для обработки и хранения конфиденциальной информации, средств связи предназначенных для ведения конфиденциальных разговоров и хранение в данных помещениях носителей конфиденциальной информации. Так же авторы отмечают, что важным элементом оборудования выделенного помещения выступают звукоизоляционные свойства, изолированность в плане возможности дистанционного перехвата информации по акустическим каналам (с помощью лазерных и направленных микрофонов и т.п.). Даются рекомендации по использованию при оборудовании выделенного помещения звукоизоляционных свойств материалов, которые усиливают звукоизоляцию выделенного защищенного помещения, для эффективного противодействия несанкционированному доступу к речевой информации, обеспечения безопасности переговоров, а также предотвращения утечки конфиденциальной информации.

Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова (БГТУ), № 11, с. 251-255 (2017) | Рубрики: 10.08 13.05

Шевцов Ю.О.

 

Летов Е.А., Радченко М.В., Радченко Т.Б., Киселев В.С., Шевцов Ю.О. «Анализ программных средств моделирования быстропротекающих физических процессов аддитивной технологии сверхзвуковой газопопрошковой наплавки» Ползуновский вестник, № 4, с. 186-191 (2017)

Проведен анализ программных решений, применимых при моделировании быстропротекающих физических процессов аддитивных технологий наплавки. Задача моделирования таких процессов для прогнозирования свойств создаваемых покрытий является одной из самых трудоемких с точки зрения применяемых информационных средств. Большие объемы данных, высокая скорость изменения значения показателей и высокие требования к достоверности результатов накладывают жесткие требования к применяемым программным средствам. Рассматриваются не только средства моделирования, но и программы, облегчающие построение моделей (включая ввод больших массивов данных), а также средства визуализации как самого процесса, так и полученных результатов. Проанализированы отличительные особенности, математическая основа, плюсы и минусы различных программных продуктов (Dytran, FlowVision, SYSWELD, ANSYS, Marc). Выявлено, что на сегодняшний момент не существует готового специализированного программного продукта, способного моделировать данный процесс в совокупности. Применение универсальных решений требует большого количества времени на формирование модели и может не принести достоверных результатов. Сделаны выводы о потенциале и практической применимости рассмотренных программных средств для построения математической модели аддитивной технологии сверхзвуковой газопорошковой наплавки.

Ползуновский вестник, № 4, с. 186-191 (2017) | Рубрика: 06.23

Киселев В.С., Радченко М.В., Радченко Т.Б., Шевцов Ю.О., Летов Е.А. «Диагностика температурных характеристик сверхзвуковых газовых струй в аддитивных технологиях СГП-наплавки» Ползуновский вестник, № 4, с. 176-185 (2017)

На основе метода яркостной пирометрии для диагностики температурных характеристик и измерения температуры пламени представлены достоверные данные о распределении температуры нагрева сверхзвуковой газовой струи. Полученные результаты позволяют эффективно управлять процессами аддитивных технологий СГП-наплавки при решении конкретных технологических задач по нанесению многофункциональных защитных покрытий. Коллективом авторов разработано устройство по реализации сверхзвукового истечения газового потока с соплами с различными числами Маха (патент РФ на полезную модель N 60410 “Устройство для сверхзвуковой газопорошковой наплавки”). В процессе исследования параметров нанесения защитных покрытий определены форма, размер и температура сверхзвуковой газопорошковой струи, установлены основные закономерности истечения газопорошкового потока, температурные и скоростные характеристики наплавляемых частиц порошкового сплава. При проведении исследований произведено условное разделение диапазона сверхзвукового горения на режимы низкой, средней, и высокой интенсивности. Коэффициент β варьировался от 1,5 до 2 (1,5; 1,75; 2) для каждого режима. Для каждого значения коэффициента β произведены измерения температуры нагрева вольфрамового зонда на расстоянии 3–50 мм от края сопла. Определены основные закономерности изменения температуры нагрева излучающего зонда сверхзвуковой газовой струей. Ключевые слова: аддитивные т

Ползуновский вестник, № 4, с. 176-185 (2017) | Рубрика: 08.11

Шелковников Ю.К.

 

Шелковников Ю.К., Ермолин К.С., Кириллов А.И., Осипов Н.И. «Применение электромеханического моделирования в акустической микроскопии» Ползуновский альманах, 3, № 4, с. 6-10 (2017)

Приведены результаты электромеханического моделирования акустического поведения образца с металлическими включениями. Для исследования механической модели образца применено электрическое моделирование на основе метода аналогий. Рассмотрена зависимость эхо-сигнала акустического микроскопа от размеров и свойств включений в образце.

Ползуновский альманах, 3, № 4, с. 6-10 (2017) | Рубрика: 06.17

Шеляков А.В.

 

Беляев С.П., Рубаник В.В., Реснина Н.Н., Рубаник В.В.(мл.), Шеляков А.В., Непомнящая В.В. «Влияние ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения сплава Ti-Hf-Ni-Cu» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 122-124 (2017)

Целью данной работы являлось исследование влияния ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения аморфного сплава с памятью формы методом дифференциально сканирующей калориметрии.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 122-124 (2017) | Рубрики: 06.20 06.23

Шематович В.И.

 

Шематович В.И., Кайгородов П.В., Бисикало Д.В., Фатеева А.М. «Газодинамические особенности оболочек контактных двойных звезд» Астрономический журнал, 94, № 12, с. 1027-1032 (2017)

Приводятся результаты трехмерного численного моделирования газовой оболочки контактной двойной звезды с параметрами SV Cen. По результатам численного моделирования показано, что истечение вещества из окрестности точки Лагранжа L2 приводит к формированию общей оболочки, имеющей форму диска с радиусом порядка трех межкомпонентных расстояний. Обсуждаются характеристики полученной оболочки, ее структура и динамика, а также возможные наблюдательные проявления.

Астрономический журнал, 94, № 12, с. 1027-1032 (2017) | Рубрика: 18

Шенаврин В.И.

 

Таранова О.Г., Шенаврин В.И. «X Per и V725 Tau: инфракрасная переменность на шкале времени более пятнадцати лет» Астрономический журнал, 94, № 11, с. 981-993 (2017)

Представлены результаты инфракрасных наблюдений в 1994–2016 гг. двух Ве-звезд – X Per и V725 Tau – оптических компонентов в рентгеновских двойных системах. Наблюдения включают как фазы Ве-звезд, так и оболочечные фазы. Анализ данных показал, что наблюдаемое излучение исследуемых двойных систем на длинах волн 1.25, 3.5 и 5 мкм можно объяснить суммарным излучением оптических компонентов и переменных источников (оболочек/дисков), излучающих как абсолютно черное тело (АЧТ). Показано, что в излучении X Per в диапазоне А > 3.5 мкм зафиксировано излучение источника с цветовой температурой Tc  , 1000–1500 K. Максимальные амплитуды изменений ИК-блеска у X Per составляли 0.9–1.2т (JHK-блеск) и 1.45т (LM-блеск); у V725 Tau, соответственно, – (1.1–1.4m) и ~1.7m (L-блеск). В фазах Ве-звезды оценены параметры оптических компонентов и межзвездного поглощения: избыток цвета E(B–V) = 0.65±0.08m и 0.77±0.03m для X Per и V725 Tau, соответственно. Выделено излучение от переменных источников (дисков/оболочек) и в рамках модели АЧТ оценены их цветовые температуры, радиусы и светимости в разные эпохи наблюдений. Показано, что колебания ИК-блеска и цвета двойных систем вызваны изменениями параметров переменных источников. Средняя цветовая температура холодного источника (диска/оболочки), средний радиус и средняя светимость X Per составили 9500±2630 К, (35±10) R0 и (9100±540) L0, соответственно. Для V725 Tau эти значения равны 6200 ± 940 К, (27 ± 6) R0 и (980±420) Lq. В диапазоне 1.25–5 мкм излучение X Per в разные эпохи можно представить как сумму излучений, по крайней мере, трех источников: оптического компонента и двух объектов, излучающих как АЧТ. Для объяснения излучения V725 Tau в диапазоне 1.25–3.5 мкм достаточно двух источников: оптического компонента и одного переменного чернотельного объекта. Орбитальные изменения ИК-блеска вблизи фазы Ве-звезды заметны у обеих двойных систем. Амплитуды изменений J-блеска X Per и V725 Tau составили, соответственно, около 0.3 и 0.1m.

Астрономический журнал, 94, № 11, с. 981-993 (2017) | Рубрика: 18

Шепель В.Т.

 

Осадчий Н.В., Малышев В.А., Шепель В.Т. «Исследование поперечного изгиба пятислойной балки с круговой осью и податливым на сдвиг заполнителем» Деформация и разрушение материалов, № 11, с. 16-32 (2017)

Рассмотрена задача поперечного изгиба пятислойной балки с круговой осью, состоящей из трех несущих обшивок и двух слоев податливого на сдвиг заполнителя. С помощью вариационного принципа получена, а методом операционного исчисления решена система дифференциальных уравнений поперечного изгиба. Точное решение представляет интерес для оценки статической прочности пятислойных, с круговой осью панелей звукопоглощающих конструкций авиационного двигателя, звукопоглощающих облицовок мотогондолы и элементов конструкции летательного аппарата, а также для верификации конечно-элементных моделей

Деформация и разрушение материалов, № 11, с. 16-32 (2017) | Рубрики: 04.15 10.06

Шепета А.П.

 

Подоплёкин Ю.Ф., Смирнов Ю.Г., Сорокин А.В., Шепета А.П. «Основные подходы, используемые при кодировании пассивных радиочастотных меток и датчиков на ПАВ» Морская радиоэлектроника, № 4, с. 40-50 (2017)

Рассматриваются типовые элементы конструкции пассивных радиочастотных меток на поверхностных акустических волнах, а также различные подходы, применяемые при их кодировании. Рассматриваются способы получения уникального идентификационного кода в случае кодирования временной позиции импульса и ортогонального частотного кодирования.

Морская радиоэлектроника, № 4, с. 40-50 (2017) | Рубрика: 06.13

Шестаков А.П.

 

Сероваев Г.С., Шестаков А.П., Ошмарин Д.А. «Численное исследование вибрационных процессов в композитных материалах с целью построения системы контроля расслоений» Вычислительная механика сплошных сред, № 4, с. 456-465 (2017)

Композитные материалы, благодаря ряду особенностей (высокая удельная прочность, низкий вес) являются одними из самых востребованных материалов, используемых при создании объектов широкого круга назначения. Высокие современные нормы безопасности требуют своевременного контроля появления и развития дефектов, в частности, расслоений. В связи с этим разработке и совершенствованию методов дефектоскопии уделяется пристальное внимание. В настоящей работе представлено численное исследование возможности обнаружения и локализации расслоений в конструкциях, изготовленных из слоистых композитных материалов, в предположении применения вибрационных подходов. Предлагаемый подход основан на возбуждении колебаний с повышенной амплитудой в области дефекта. Это осуществимо благодаря появлению собственных частот колебаний, при которых наибольшая амплитуда локализуется именно в этом месте. В ходе первого этапа численных экспериментов выявлено, что на подобные собственные частоты слабо влияет местоположение дефекта в конструкции, но наблюдается их сильная взаимосвязь с размером расслоения. На следующем этапе для достоверного описания вибрационных процессов в конструкции проведено моделирование вынужденных установившихся колебаний с учетом необходимых диссипативных параметров композитного материала. Частота внешнего воздействия выбиралась в соответствии с собственной частотой колебаний, характерной для дефекта, полученной из модального анализа. Результаты проделанных расчетов показали существенное по сравнению с бездефектной конструкцией увеличение амплитуды колебаний в области расслоения при условии правильного подбора частоты внешнего воздействия. Проверена эффективность подхода в зависимости от удаленности места приложения вынуждающей колебания силы от зоны расслоения. Предлагаемый метод контроля дефектов позволяет обосновать возможность создания на основе вибрационных процессов системы обнаружения расслоений в композитных материалах и определить ее основные параметры.

Вычислительная механика сплошных сред, № 4, с. 456-465 (2017) | Рубрики: 04.15 04.16

Шестакова Е.А.

 

Шестакова Е.А., Верболоз Е.И., Антуфьев В.Т. «Магнито-акустическая интенсификация процесса очистки фосфатидного концентрата» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 2, с. 24-29 (2017)

Предложена эффективная технология и машинно-аппаратурная схема очистки фосфатидного концентрата магнито-акустическим способом с применением дистилляции спиртовых растворителей из модифицированных погонов растительного масла. Обработка в ультразвуке 10 Вт/см2 и пульсирующем магнитном поле 2 Тл обеспечивает получение высококачественного лецитин содержащего продукта в виде гранул нерастворимой в спирте фракции и жидкой жиросодержащей ее части при низкой величине отходов, поглощенных силикагелем. В задачи исследования входит изучение влияния гидродинамических комплексных воздействий на процессы ассоциации и деассоциации свободных жирных кислот и других сопутствующих липидов в составе погонов подсолнечных масел, обоснование применения силикагеля в качестве эффективного нейтрализующего и адсорбирующего агента, определение рациональных режимов процесса получения высококачественного лецитин содержащего продукта в вакуумном молекулярном дистилляторе. Актуальность работы «Совершенствование процесса и оборудования для дистилляции погонов растительных масел, обработанных в ультразвуке» состоит в том, что в настоящее время в России практически отсутствуют отечественные научные труды в этом направлении. Предлагаемая технология получения модифицированных подсолнечных лецитинов, позволяет получать как фракционированные лецитины с массовой долей ацетон растворимых веществ более 60%, так и обезжиренные лецитины с массовой долей ацетон нерастворимых веществ до 95% с повышенным содержанием физиологически ценных групп фосфолипидов. Обезжиренные лецитины более гидрофильны, имеют менее выраженный запах и более низкую кислотность.

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 2, с. 24-29 (2017) | Рубрики: 06.16 06.23

Шестаковская Е.С.

 

Куропатенко В.Ф., Магазов Ф.Г., Шестаковская Е.С. «О фокусировке цилиндрически симметричной ударной волны в газе» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 10, № 4, с. 46-55 (2017)

В лагранжевых координатах построено аналитическое решение задачи о сходящейся ударной волне в цилиндрическом сосуде с непроницаемой стенкой для произвольных показателей автомодельности. На границе цилиндра задана отрицательная скорость. В начальный момент времени из этой точки начнет распространяться ударная волна к центру симметрии. Граница цилиндра будет двигаться по определенному закону, согласованному с движением ударной волны. В эйлеровых переменных она движется, но в лагранжевых переменных ее траектория является вертикальной линией. Вообще говоря, все траектории частиц являются вертикальными линиями, вдоль которых сохраняется то значение энтропии, которое возникло на ударной волне. Получены уравнения, определяющие структуру течения газа между фронтом ударной волны и границей, как функции времени и лагранжевой координаты, а так же зависимость энтропии от скорости ударной волны. Задача решена в лагранжевых координатах и принципиально отличается от ранее известных постановок задачи о схождении автомодельной ударной волны к центру симметрии и ее отражении от центра, которые построены для бесконечной области в эйлеровых координатах для единственного значения коэффициента автомодельности соответствующего единственному значению показателя адиабаты.

Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 10, № 4, с. 46-55 (2017) | Рубрика: 08.10

Шестель Л.А.

 

Волков С.С., Ремизов А.Л., Шестель Л.А. «Разработка технологии ультразвуковой сварки многослойных полимерных пленок» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 6, с. 58-65 (2017)

Рассмотрены свойства некоторых многослойных полимерных пленок, а также способы их сварки. Обоснован выбор способа ультразвуковой сварки таких пленок, указаны его преимущества. В результате проведенных экспериментов по сварке ультразвуком многослойных полимерных пленок определены их прочностные, теплофизические, химические и другие характеристики. Разработаны и изготовлены ультразвуковые сварочные устройства и волноводы-инструменты, с помощью которых были достигнуты хорошие прочностные показатели и внешний вид изделий. Отработаны оптимальные режимы ультразвуковой сварки многослойных полимерных пленок. При сварке трехслойного материала определен механизм этого процесса. Получение качественных соединений обусловлено объемным взаимодействием связей между макромолекулами свариваемых пленок. В результате проведенной работы повышена производительность процесса ультразвуковой сварки многослойных пленок с обеспечением необходимой прочности соединений.

Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 6, с. 58-65 (2017) | Рубрика: 14.06

Волков С.С., Ремизов А.Л., Шестель Л.А. «Исследование термодеформационных циклов в процессе ультразвуковой резки полимерных материалов» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 11, с. 60-67 (2017)

Рассмотрена возможность применения энергии ультразвуковых колебаний при резании пластмасс, синтетических тканей и полимерных пленок. Приведены различные схемы этого процесса. Показаны преимущества и целесообразность ультразвукового резания изделий из пластмасс перед другими способами их обработки. Определено влияние основных параметров режима ультразвуковой резки на ее производительность и качество разрезаемых пластмасс. Установлено, что увеличение амплитуды колебаний рабочего торца волновода-инструмента и статического давления, прикладываемого к нему, приводит к существенному уменьшению времени резания и повышению производительности ультразвуковой резки. Влияние этих параметров нельзя разделять, так как только при их совместном действии возможно эффективное протекание процесса резания полимерных материалов. Результаты исследования термодеформационных циклов при ультразвуковой резке пластмасс показали, что та или иная стадия деформирования четко коррелирует со структурными изменениями и температурой в зоне резания пластмасс. Для оценки структурных изменений в полимерах использован рентгеноструктурный анализ, что позволило выделить четыре участка деформационных кривых, каждый из которых характеризуется определенными изменениями структурного состояния полимера. Рассмотрены технология и оборудование для ультразвуковой резки пластмасс.

Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 11, с. 60-67 (2017) | Рубрика: 14.06

Волков С.С., Ремизов А.Л., Шестель Л.А. «Разработка систем автоматического управления процессом ультразвуковой сварки пластмасс» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 12, с. 37-44 (2017)

Рассмотрены и сформулированы основные требования и принципы построения систем автоматического управления процессом ультразвуковой сварки пластмасс. Предложена типовая структурная схема систем автоматического управления установками для ультразвуковой сварки пластмасс, дающая возможность не только описать работу существующих систем, но и разработать новые на основе типовых элементов структуры и микропроцессов. Приведены критерии, используемые для сварочных операций, позволяющие в некоторых пределах скомпенсировать влияние изменения амплитуды и частоты колебаний, статического давления и времени сварки на качество соединений. Представлен алгоритм, обеспечивающий выполнение операций по заданному для каждой из них времени. Для реализации систем управления процессом ультразвуковой сварки создан магнитострикционный датчик, с помощью которого можно получать полезную информацию о ходе сварки или состоянии полимера в каждый момент времени технологического процесса.

Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 12, с. 37-44 (2017) | Рубрика: 14.06

Волков С.С., Неровный В.М., Шестель Л.А. «Влияние концентрации тепловой энергии на прочность поверхностей при ультразвуковой сварке пластмасс» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 1, с. 63-70 (2018)

Приведены результаты исследования, позволившие провести оптимизацию разделок стыкуемых кромок в зависимости от технических и эстетических требований к готовой продукции. Для повышения концентрации энергии на свариваемых поверхностях выбрана V-образная форма разделки кромок. Выполнен анализ теплового режима сварки полимеров и кинетики образования сварного соединения. Установлено, что оптимальное значение угла V-образного клина, при котором достигаются максимальная прочность и герметичность соединения, составляет примерно 45°. При сварке деталей из жестких пластмасс их необходимо рассматривать как отдельное звено единой акустической системы преобразователь–волновод–свариваемые детали–опора. Описан механизм образования соединения при ультразвуковой сварке пластмасс. Показано, что выделение тепла на свариваемых поверхностях происходит за счет внутреннего трения. Выявлено, что V-образная разделка кромок деталей приводит к преимущественному теплообразованию на границе раздела, вызываемому повышением уровня динамических напряжений, что способствует ускорению процесса ультразвуковой сварки пластмасс. Разделка кромок увеличивает прочность создаваемого соединения, улучшает его внешний вид и сокращает время ультразвуковой сварки.

Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 1, с. 63-70 (2018) | Рубрика: 14.06

Шестовских А.Е.

 

Шестовских А.Е., Архипов Ю.Е., Кандалинцев Б.А., Коптяков А.С., Тимофеев В.Н. «Способ стабилизации амплитуды смещения рабочеео торца ультразвукового излучателя» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 36-38 (2017)

В ряде технологических процессов, использующих ультразвуковое воздействие на обрабатываемую среду, требуется дозирование (регулирование) вводимой в среду акустической энергии. Так, при обработке расплавов металлов необходима максимальная и неизменная по величине акустическая энергия, которую необходимо ввести в расплав, чтобы получить стабильные характеристики расплава и сократить время его обработки и тем самым повысить производительность установки. Особо жесткие требования предъявляются к стабилизации акустической энергии при ультразвуковом упрочнении деталей сложной формы методом поверхностного пластического деформирования за счет кинетической энергии движущихся упрочняющих тел (шариков). При этом для различных обрабатываемых деталей требуется стабилизация акустической энергии на заданном данной технологией уровне. Уровень интенсивности ультразвука имеет большое значение при акустической коагуляции суспензий. При недостаточной интенсивности процесс коагуляции и осаждения замедляется, а чрезмерное повышение интенсивности для данной частоты вызывает обратный процесс – диспергирование частиц. Чтобы получить нужный технологический процесс при обработке суспензий необходимо оптимизировать и стабилизировать величину интенсивности ультразвука.

Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 36-38 (2017) | Рубрика: 06.23

Шешегов П.М.

 

Харитонов В.В., Кленков Р.Р., Пенчученко В.В., Абашев В.Ю., Шешегов П.М., Зинкин В.Н. «Авиационный шум и риск снижения надежности действий летного состава» Безопасность жизнедеятельности, № 1, с. 32-38 (2018)

По результатам исследования акустической обстановки на рабочих местах летного состава гражданской авиации и Военно-воздушных сил с помощью теории потенциальной ненадежности действий оператора эргатической системы определены риски снижения работоспособности летного состава при действии авиационного шума.

Безопасность жизнедеятельности, № 1, с. 32-38 (2018) | Рубрики: 10.04 10.05

Шешин Г.А.

 

Гриценко И.А., Дубчак Т.А., Михайленко К.А., Соколов С.С., Шешин Г.А. «Нелинейные явления при колебаниях кварцевого камертона, погруженного в сверхтекучий гелий» Физика низких температур, 44, № 1, с. 46-52 (2018)

Проведены эксперименты по возбуждению гидродинамических потоков в сверхтекучем гелии при вынужденных колебаниях кварцевого камертона, погруженного в жидкость. Исследованы нелинейные колебания, которые возникают при увеличении вынуждающей силы и проявляются искажением формы резонансной амплитудно-частотной характеристики по сравнению с лоренцевыми кривыми, типичными для предельно малой силы. Нелинейные резонансные кривые описаны с использованием уравнения Дуффинга, параметры которого установлены при сравнении теоретического расчета с экспериментальными данными. Зависимость скорости колебаний ножек камертона от вынуждающей силы, установленная на основании уравнения Дуффинга, оказывается близкой к зависимости, ранее полученной для квазиламинарного течения He II и содержащей кубический по скорости вклад в силу взаимного трения, обусловленную рассеянием фононов на квантованных вихрях в турбулентном потоке.

Физика низких температур, 44, № 1, с. 46-52 (2018) | Рубрика: 06.09

Ши Ц.

 

Ван Ч., Ши Ц., Ван Г., Ван С., Жеребцов Г.А., Романова Е.Б., Ратовский К.Г., Полех Н.М. «Суточные, сезонные, годовые и полугодовые вариации ионосферных параметров на разных широтах в восточно-азиатском секторе на фазе роста солнечной активности» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 45-53 (2017)

Проанализированы ионосферные параметры, в том числе критическую частоту слоя F2 ( fоF2), высоту максимума слоя F2 ( hmF2), и шкалу высот на hmF2 (HT) в период с 2006 по 2012 г. (восходящая фаза солнечной активности) на о. Хайнань (19.5°N, 109.1°E, маг. шир. 9.7°N), в Иркутске (52.4°N, 104.3°E, 42.2°N) и Норильске (69.2°N, 88.0°E, маг. шир. 59.8°N) (низкие, средние и высокие широты). Использовались обработанные вручную данные ионограмм дигизонда. Исследования суточно-сезонных колебаний fоF2 и h‘mF2 являются продолжением серии исследований, ранее проведенных для Восточной Азии. Особенности, характерные для восходящей и нисходящей фаз солнечной активности, в основном подобны, за исключением изменений hmF2 на закате и в ночное время. Особенности годовых и полугодовых вариаций, полученных дигизондом, подтверждаются данными, полученными с помощью спутников и карты полного электронного содержания. Получены сезонные, суточные, годовые и полугодовые вариации ионосферного параметра HT (шкала высот на hmF2), используя данные дигизонда, которые отличаются от вариаций fоF2 и hmF2.

Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 45-53 (2017) | Рубрика: 18

Шибков А.А.

 

Шибков А.А., Желтов М.А., Гасанов М.Ф., Золотов А.Е. «Акустическая эмиссия при прерывистой ползучести алюминиймагниевого сплава» Физика металлов и металловедение, 119, № 1, с. 81-88 (2018)

Экспериментально с использованием высокоскоростных методов измерения деформации, нагрузки и динамики деформационных полос исследована корреляция между характеристиками прерывистой ползучести алюминиймагниевого сплава АМг6 и параметрами сигналов акустической эмиссии. Установлено, что “спусковым крючком” развития деформационной ступени на кривой ползучести является зарождение и быстрое расширение первичной полосы деформации, которая генерирует характерный сигнал акустической эмиссии в полосе частот 10–1000 Гц. Результаты работы подтверждают достоверность механизма генерирования акустического сигнала, связанного с выходом на поверхность дислокационного скопления.

Физика металлов и металловедение, 119, № 1, с. 81-88 (2018) | Рубрики: 05.04 14.04

Ширкаев А.В.

 

Ширкаев А.В., Шкелев Е.И., Кочергин В.С. «Реализация на ПЛИС акустического измерителя временной задержки» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 254-257 (2017)

Одной из важнейших задач в радио-, акусто- и гидроакустических локационных системах является повышение эффективности обработки сигналов, принимаемых в условиях непрерывно изменяющейся помеховой обстановке. В связи с этим приходится решать задачу выбора формы сигналов и, как следствие, подбирать соответствующие алгоритмы и способы их обработки. Как известно, более высокие характеристики таких систем позволяет получить применение сложных сигналов. Что касается алгоритмов и способов обработки, то предпочтение следует отдать цифровой обработке, обладающей более широкими функциональными возможностями. Но при этом возникает проблема реального времени, которую можно разрешить, если цифровую обработку выполнять аппаратными средствами. Сегодня к таким средствам относятся программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Однако работу с программируемой логикой осложняет ограниченность доступных ресурсов ПЛИС и необходимость в рациональных способах представления данных с ориентацией на простые операции над ними. В локационных системах широко применяется когерентная и когерентно-импульсная обработка с применением фазоманипулированных по псевдослучайному закону сигналов. Альтернативой являются амплитудно-фазоманипулированные сигналы с псевдослучайной амплитудной манипуляцией

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 254-257 (2017) | Рубрики: 07.18 07.20

Ширяев А.А.

 

Григорьев А.И., Ширяев А.А., Ширяева С.О. «Неустойчивость заряженной капли в неоднородном электростатическом поле стержня конечной толщины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 36-50 (2018)

В аналитических асимптотических расчётах исследована неустойчивость заряженной капли идеальной жидкости в неоднородном электростатическом поле стержня конечной толщины, поддерживаемого при постоянном электростатическом потенциале. Показано, что с увеличением толщины стержня амплитуды мод и частоты осцилляций капли увеличиваются. Критические условия неустойчивости капли снижаются в несколько раз по сравнению с критическими условиями реализации её неустойчивости в электростатическом поле бесконечно тонкой нити, поддерживаемой при постоянном электростатическом потенциале. Найдена аналитическая критическая для реализации неустойчивости заряженной капли в неоднородном электростатическом поле зависимость между зарядовым и полевым параметрами, зависящая от толщины стержня.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 36-50 (2018) | Рубрика: 06.11

Ширяева С.О.

 

Григорьев А.И., Ширяев А.А., Ширяева С.О. «Неустойчивость заряженной капли в неоднородном электростатическом поле стержня конечной толщины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 36-50 (2018)

В аналитических асимптотических расчётах исследована неустойчивость заряженной капли идеальной жидкости в неоднородном электростатическом поле стержня конечной толщины, поддерживаемого при постоянном электростатическом потенциале. Показано, что с увеличением толщины стержня амплитуды мод и частоты осцилляций капли увеличиваются. Критические условия неустойчивости капли снижаются в несколько раз по сравнению с критическими условиями реализации её неустойчивости в электростатическом поле бесконечно тонкой нити, поддерживаемой при постоянном электростатическом потенциале. Найдена аналитическая критическая для реализации неустойчивости заряженной капли в неоднородном электростатическом поле зависимость между зарядовым и полевым параметрами, зависящая от толщины стержня.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 36-50 (2018) | Рубрика: 06.11

Шихман Ю.М.

 

Шлякотин В.Е., Горбачев В.Н., Соколова О.В., Шихман Ю.М., Бельков А.С. «Предварительные исследования процесса ультразвуковой дегазации авиационного керосина для повышения ресурса обогреваемых топливных каналов» Двигатель, № 3, с. 12-15 (2017)

Введена универсальная функция, описывающая процессы насыщения, которая может быть использована в различных областях, в том числе для описания неравновесных процессов в ракетных двигателях. С помощью этой функции доказана Н-теорема Больцмана и определено понятие энтропии как дисперсии функции распределения.

Двигатель, № 3, с. 12-15 (2017) | Рубрика: 14.05

Шишкина А.Ф.

 

Двирный Г.В., Кондратьев К.В., Сергеевич В.Н., Шишкина А.Ф. «Разработка модуля для дистанционной калибровки тягомера на основе пьезокерамического биморфа» Инженерная физика, № 9, с. 62-67 (2017)

Описывается разработка модуля дистанционной калибровки (МДК) и излагаются результаты его 3D-моделирования. Разрабатываемый модуль будет использоваться для калибровки тягомера, входящего в состав автоматизированного рабочего места огневых приемочных испытаний плазменных реактивных двигателей. Поскольку реактивные двигатели работают в специфических условиях, то и ко всем модулям рабочего места предъявляются особые требования, в частности минимальные массогабариты показателей и компактность. Модуль дистанционной калибровки будет выполнен на базе пьезокерамического биморфа. Принцип функционирования пьезокерамического биморфа основан на его изгибе относительно среднего положения под воздействием переменного напряжения. Разработанная модель МДК позволяет удаленно поводить пошаговую калибровку и отвечает условиям, предъявляемым техническим заданием для данного модуля.

Инженерная физика, № 9, с. 62-67 (2017) | Рубрика: 04.14

Шишкина Н.А.

 

Городницкий А.М., Брусиловский Ю.В., Иваненко А.Н., Попов К.В., Шишкина Н.А., Веклич И.А. «Гидратация океанической литосферы и магнитное поле океана» Геофизические исследования, 18, № 4, с. 32-49 (2017)

Совместный анализ результатов геомагнитных съемок и данных петромагнитного изучения образцов в разных геотектонических зонах Мирового океана свидетельствует, что существенный вклад в аномальное магнитное поле океана наряду с базальтовым слоем вносят глубинные источники, связанные с серпентинитовыми формациями, которые образуются в результате гидратации гипербазитов верхней мантии океанскими водами. Глубина проникновения океанской воды в мантию определяется глубиной залегания поверхности хрупко-пластического перехода, где происходит подплавление микротрещин в веществе, деформация которого начинает осуществляться за счет пластического течения. Многочисленные петромагнитные исследования океанических серпентинитов показывают, что основным носителем магнетизма в них является магнетит, составляющий до 5 и более процентов. Магнитные параметры магнетита в серпентинитах определяются не только его количеством, но и формой зерен и характером их распределения. Рассматриваются четыре морфогенетических типа серпентинитовых массивов, выделенных с учетом условий их формирования в основных морфоструктурах океанического дна: серпентиниты рифтовых зон срединно-океанических хребтов; серпентиниты зон трансформных разломов; серпентиниты зон внутриплитовых асейсмических поднятий; серпентиниты зон субдукции. Для структур, характерных для каждого типа массивов, путем решения обратной задачи магнитометрии построены компьютерные модели источников магнитных аномалий. Для зон, соответствующих каждому типу массивов, проведен комплексный петрофизический анализ имеющихся образцов. Совместная интерпретация этих данных и результатов других геофизических методов позволила получить убедительные доказательства существования серпентинитовых формаций в различных геотектонических зонах Мирового океана.

Геофизические исследования, 18, № 4, с. 32-49 (2017) | Рубрика: 07.17

Шишов В.И.

 

Глубокова С.К., Тюльбашев С.А., Чашей И.В., Шишов В.И. «Параметры турбулентности межпланетной плазмы по наблюдениям мерцаний квазара 3C 48 в минимуме солнечной активности» Астрономический журнал, 95, № 1, с. 639-647 (2018)

DOI: 10.7868/S0004629913070025

Астрономический журнал, 95, № 1, с. 639-647 (2018) | Рубрика: 18

Шкелев Е.И.

 

Ширкаев А.В., Шкелев Е.И., Кочергин В.С. «Реализация на ПЛИС акустического измерителя временной задержки» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 254-257 (2017)

Одной из важнейших задач в радио-, акусто- и гидроакустических локационных системах является повышение эффективности обработки сигналов, принимаемых в условиях непрерывно изменяющейся помеховой обстановке. В связи с этим приходится решать задачу выбора формы сигналов и, как следствие, подбирать соответствующие алгоритмы и способы их обработки. Как известно, более высокие характеристики таких систем позволяет получить применение сложных сигналов. Что касается алгоритмов и способов обработки, то предпочтение следует отдать цифровой обработке, обладающей более широкими функциональными возможностями. Но при этом возникает проблема реального времени, которую можно разрешить, если цифровую обработку выполнять аппаратными средствами. Сегодня к таким средствам относятся программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Однако работу с программируемой логикой осложняет ограниченность доступных ресурсов ПЛИС и необходимость в рациональных способах представления данных с ориентацией на простые операции над ними. В локационных системах широко применяется когерентная и когерентно-импульсная обработка с применением фазоманипулированных по псевдослучайному закону сигналов. Альтернативой являются амплитудно-фазоманипулированные сигналы с псевдослучайной амплитудной манипуляцией

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 254-257 (2017) | Рубрики: 07.18 07.20

Шкундин С.З.

 

Петров А.Г., Шкундин С.З. «Применение принципа Ферма к расчёту погрешности акустического метода измерения расхода трёхмерного потока жидкости или газа» Доклады академии наук, 478, № 3, с. 293-297 (2018)

Вариационный принцип Ферма применяется для вывода формулы времени распространения звукового сигнала между двумя заданными точками A и B в стационарном трёхмерном газовом потоке жидкости или газа. Показано, что поток жидкости или газа изменяет время приёма сигнала на величину, пропорциональную расходу независимо от детального профиля скорости. Разность времени приёма сигналов из точки в точку и наоборот с высокой точностью пропорциональна расходу. Показано, что относительная погрешность найденной формулы не превышает квадрата максимального числа Маха. Это позволяет измерять расход жидкости или газа с произвольным стационарным дозвуковым полем скорости.

Доклады академии наук, 478, № 3, с. 293-297 (2018) | Рубрика: 14.04

Шкуратник В.Л.

 

Шкуратник В.Л., Николенко П.В., Кошелев А.Е. «Спектральные характеристики акустической эмиссии при нагружении образцов каменного угля и их использование для прогноза разрушения» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 5, с. 23-28 (2017)

Экспериментально установлены закономерности изменения спектров акустической эмиссии, возникающей в образцах каменного угля Кузнецкого и Печерского угольных бассейнов при одноосном и всестороннем (по схеме Кармана) сжатии. Показано, что при одноосном нагружении при приближении к стадии разрушения образца значительно изменяется спектральный состав акустической эмиссии, увеличиваются амплитуды низкочастотных составляющих и снижаются амплитуды высокочастотных. При нагружении образцов по схеме Кармана также происходит увеличение амплитуд сигналов на низких частотах, однако снижения высокочастотной составляющей не отмечено, что связано с влиянием бокового гидростатического давления, препятствующего раскрытию трещин. DOI: 10.15372/FTPRPI20170503

Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 5, с. 23-28 (2017) | Рубрика: 09.02

Шлапаков П.А.

 

Черданцев Н.В., Черданцев С.В., Ли Хи Ун, Филатов Ю.М., Шлапаков П.А., Лебедев К.С. «Об одном подходе к описанию суфлярных выделений газа из резервуаров угольного массива в горные выработки» Безопасность труда в промышленности, № 3, с. https://www.btpnadzor.ru/ru/archive?year=2017&type=3 (2017)

На базе фундаментальных положений газовой динамики сформулирована задача Коши для системы дифференциальных уравнений первого порядка на характеристических линиях, описывающая течение газа в подземном резервуаре. Построены разностная схема и алгоритм приближенного решения задачи Коши. Вычислены скорости газа, локальные скорости звука и числа Маха в расширяющейся части резервуара. Исследовано струйное сверхзвуковое истечение газа из резервуара в выработку. Вычислены параметры газа и построены графики их зависимостей от величины скачка уплотнения, выявлены некоторые закономерности струйного течения газа в выработке.

Безопасность труда в промышленности, № 3, с. https://www.btpnadzor.ru/ru/archive?year=2017&type=3 (2017) | Рубрика: 04.01

Шлякотин В.Е.

 

Шлякотин В.Е., Горбачев В.Н., Соколова О.В., Шихман Ю.М., Бельков А.С. «Предварительные исследования процесса ультразвуковой дегазации авиационного керосина для повышения ресурса обогреваемых топливных каналов» Двигатель, № 3, с. 12-15 (2017)

Введена универсальная функция, описывающая процессы насыщения, которая может быть использована в различных областях, в том числе для описания неравновесных процессов в ракетных двигателях. С помощью этой функции доказана Н-теорема Больцмана и определено понятие энтропии как дисперсии функции распределения.

Двигатель, № 3, с. 12-15 (2017) | Рубрика: 14.05

Шнейдман Д.Д.

 

Спивак А.Е., Шнейдман Д.Д., Демин И.Ю. «Измерение скорости сдвиговой волны в анизотропной среде (скелетная мышца)» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 411-413 (2017)

Одним из наиболее информативных методов ультразвуковой диагностики на сегодняшний день является эластография на сдвиговых волнах (метод SWEI Shear Wave Elasticity Imaging), которая по измерениям скоростей этих волн позволяет оценить упругие свойства мягких биологических тканей, а именно модули сдвига и Юнга. Существует множество экспертных ультразвуковых систем, в которых реализуется данный метод. Каждая из них, в зависимости от производителя, по-своему отображает данные о свойствах среды. К примеру, Siemens Acuson выводит информацию о скорости сдвиговой волны, а новейший ультразвуковой томограф Supersonic Aixplorer может выводить как скорость сдвиговой волны, так и модуль Юнга. Для медицинского приложения этой информации более чем достаточно, однако её не хватает для более точного исследования свойств среды. Так, значительную проблему представляет исследование тканей с выраженной анизотропией, например, скелетных мышц. В таких исследованиях методы экспертных систем оказываются мало полезны, так как применяемые в них алгоритмы основаны на усреднении полученных результатов измерений, что недопустимо при анизотропии ткани. Устраняющий вышеупомянутые проблемы метод был реализован на системе Verasonics с открытой архитектурой, которая представляет собой универсальный ультразвуковой диагностический прибор, предназначенный для макетирования и отладки различных алгоритмов медицинской акустики. Были использованы возможности данной системы для обработки данных не в реальном времени, которые позволили извлекать необходимые данные из разных точек среды.

Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 411-413 (2017) | Рубрика: 13.02

Шокина Н.Ю.

 

Нуднер И.С., Семенов К.К., Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. «Исследование взаимодействия длинных морских волн с сооружениями, защищенными вертикальными экранами» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 31-43 (2017)

Для уменьшения волновых нагрузок на плавучие морские сооружения (платформы, и понтоны) в настоящее время используют защитные экраны, частично или полностью непроницаемые. Настоящая работа посвящена изучению взаимодействия длинных морских волн с конструкциями, образованными защищаемым сооружением и защитным экраном и расположенными над пологим откосом. В работе представлены результаты экспериментальных и численных исследований величин заплесков и силовых воздействий на полупогруженное тело в широком диапазоне высот набегающих волн для разных типов экрана, разных отношений осадки тела и местной глубины, расстояний между экраном и телом и для других характеристик. Опытные исследования проводились в гидроволновой лаборатории в лотке с установленным в нем стационарным вакуумным волнопродуктором для создания волн типа цунами. Для численных исследований использовались нелинейная модель течений несжимаемой жидкости и пошаговый алгоритм расчета на подвижных сетках, адаптирующихся к подвижной свободной границе и имеющих сгущения в окрестности исследуемых сооружений. Генерация волн выполнялась численным волнопродуктором, моделирующим реальный вакуумный волнопродуктор экспериментальной установки. В статье определены значения параметров конструкции, при которых защитный экран уменьшает величины заплесков и силовых воздействий на плавучее тело.

Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 31-43 (2017) | Рубрика: 07.12

Шпынев Б.Г.

 

Шпынев Б.Г., Алсаткин С.С., Хахинов В.В., Лебедев В.П. «Исследование реакции ионосферы на продукты горения топлива при работе двигателей транспортных грузовых кораблей серии «Прогресс» по данным Иркутского радара некогерентного рассеяниЯ» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 88-96 (2017)

В рамках совместной работы ФГУП ЦНИИмаш, РКК «Энергия» и ИСЗФ СО РАН в 2007–2015 гг. проводился активный космический эксперимент «Радар-Прогресс» (до 2010 г. «Плазма-Прогресс»). На Иркутском радаре некогерентного рассеяния проводились исследования пространственно-временных характеристик ионосферных возмущений, возникающих вследствие инжекции в ионосферную плазму выхлопных газов бортовых двигателей транспортных грузовых космических кораблей серии «Прогресс». В качестве основного эффекта при инжекции продуктов горения в ионосферную плазму рассматривается возникновение новых очагов рекомбинации ионов атомарного кислорода О+ на молекулах воды и углекислого газа, что приводит к образованию области пониженной концентрации плазмы («дыры» ионизации). В условиях ночной ионосферы данная область заполняется ионами водорода из плазмосферы, что меняет ионный состав плазмы и характеристики сигналов некогерентного рассеяния. При наблюдении процессов формирования и релаксации области пониженной концентрации плазмы критическими факторами являются степень заполнения диаграммы направленности радара продуктами горения и скорость термосферного нейтрального ветра, который выносит молекулярные фракции выброса из диаграммы направленности радара. Влияние этих факторов приводит к низкой повторяемости успешных наблюдений эффекта. В успешных экспериментах зарегистрированы уменьшение электронной концентрации до 35% и длительность существования «дыры» ионизации до 30 мин. Время существования на месте «дыры» области с высоким содержанием ионов H+ может составлять до одного часа.

Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 88-96 (2017) | Рубрика: 18

Шта О8;р Л.О.

 

Смерек М.В., Штаєр Л.О. «Информационный модуль для исследования влияния условий транспортировки продуктов на чувствительность акустических методов контроля утечек из трубопроводов» Мир науки и инноваций, № 4, с. 18-21 (2017)

Рассмотрено применение акустического метода контроля утечек из трубопроводов. Разработан информационный модуль расчета коэффициента затухания акустических колебаний при их распространении в среде заполнения трубопровода, который позволяет оценить максимально возможное расстояние до утечки с учетом параметров трубопровода, условий транспортировки и мощности тестового сигнала

Мир науки и инноваций, № 4, с. 18-21 (2017) | Рубрика: 04.09

Штеменко Л.С.

 

Докукина О.И., Терентьев Е.Н., Штеменко Л.С., Шугаев Ф.В. «Сеточная турбулентность и её взаимодействие с ударной волной» Доклады академии наук, 477, № 5, с. 537-541 (2017)

Экспериментально исследованы пульсации плотности и давления в турбулентном течении воздуха и аргона в ударной трубе и их взаимодействие с ударной волной, отражённой от перфорированного торца ударной трубы. Число Маха падающей волны изменялось от 1,9 до 3,9, число Маха отражённой волны – от 1,4 до 2,4. Определён масштаб турбулентных пульсаций за падающей волной. За отражённой волной он в несколько раз меньше. Обнаружено, что давление за фронтом отражённой волны в турбулентном потоке больше соответствующего значения в ламинарном потоке при прочих равных условиях (в аргоне на 12%, в воздухе на 9%).

Доклады академии наук, 477, № 5, с. 537-541 (2017) | Рубрика: 08.10

Штукин Л.В.

 

Грищенко А.И., Модестов В.С., Полянский В.А., Третьяков Д.А., Штукин Л.В. «Экспериментальное исследование поля акустической анизотропии в образце с концентратором напряжений» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 1, с. 121-129 (2017)

Экспериментально исследовано поведение акустической анизотропии и скорости продольной волны в случае неодноосного напряженно-деформированного состояния при неупругом деформировании пластины с концентратором напряжений (в виде центрального отверстия). Представлены результаты для нескольких уровней деформации, а также результаты конечно-элементного анализа действующих напряжений. Обнаружено качественное совпадение расчетных полей напряжений и полей распределения акустической анизотропии. Установлено, что максимальные по абсолютной величине значения акустической анизотропии приходятся на области с наибольшими напряжениями вблизи концентратора. Выдвинуто предположение о том, что неравномерность распределения акустической анизотропии в материале указывает на возможную концентрацию напряжений в соответствующих точках.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 1, с. 121-129 (2017) | Рубрика: 10.06

Бельченко В.К., Лобачев А.М., Модестов В.С., Третьяков Д.А., Штукин Л.В. «Оценка напряженно-деформированного состояния методом акустоупругости при циклическом нагружении» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 1, с. 112-120 (2017)

Работа посвящена исследованию возможности применения метода акустоупругости для оценки напряженно-деформированного состояния при циклическом нагружении. Обнаружено, что с увеличением числа циклов нагружения равномерные распределения акустической анизотропии вдоль рабочей части алюминиевого образца, а также скоростей продольной и поперечных ультразвуковых волн, становятся существенно неравномерными, причем наибольшие по абсолютной величине значения акустической анизотропии приходятся на точки, в которых наблюдаются наибольшие пластические деформации, в частности, на область разрыва образца. Эффект регистрировался с ранних стадий нагружения образца вплоть до его разрушения.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 1, с. 112-120 (2017) | Рубрика: 14.04

Шубин О.Н.

 

Аристова Е.Ю., Аушев А.А., Баранов В.К., Белов И.А., Бельков С.А., Воронин А.Ю., Воронин И.Н., Гаранин Р.В., Гаранин С.Г., Гайнуллин К.Г., Голубинский А.Г., Городничев А.В., Денисова В.А., Деркач В.Н., Дрожжин В.С., Еричева И.А., Жидков Н.В., Илькаев Р.И., Краюхин А.А., Леонов А.Г., Литвин Д.Н., Макаров К.Н., Мартыненко А.С., Малинов В.И., Мисько В.В., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Салатов Е.А., Скорочкин Ю.В., Сморчков Г.Ю., Стадник А.Л., Стародубцев В.А., Стародубцев П.В., Сунгатуллин Р.Р., Суслов Н.А., Сысоева Т.И., Хатункин В.Ю., Цойа Е.С., Шубин О.Н., Юфа В.Н. «Лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018)

Приведены результаты предварительных экспериментов на лазерных установках, в которых на основе принципа физического подобия моделируются процессы заведомого разрушения каменных астероидов (хондритов) в космосе с помощью ядерных взрывов на поверхности астероидов. Приведены результаты сравнительных газодинамических расчетов модельного ядерного взрыва на поверхности крупного астероида и расчетов воздействия импульса лазерного излучения на миниатюрный имитатор астероида, подтверждающих подобие ключевых процессов в натурном и модельном случаях. Описана технология изготовления миниатюрных макетов с механическими свойствами, близкими к свойствам каменных астероидов. Для мини-макетов размером 4–10 мм, различающихся формой и условиями воздействия, при энергии лазерного излучения до 500 Дж сделана экспериментальная оценка энергетического порога заведомого разрушения макета и исследованы параметры его фрагментации. Полученные результаты подтверждают возможность экспериментального определения в лазерных экспериментах критериев разрушения ядерным взрывом астероидов различных типов. Показано, что заведомое разрушение крупного астероида возможно при достижимых значениях энергии ядерного взрыва на его поверхности.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018) | Рубрика: 18

Шувалова Т.В.

 

Иванов С.Э., Кравчук М.О., Сафронов А.В., Шувалова Т.В., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Исследование взаимодействия с преградой сверхзвуковой струи, истекающей из сопла нетрадиционной формы» Космонавтика и ракетостроение, № 5, с. 113-122 (2017)

Представляются результаты расчётно-экспериментальных исследований, касающихся взаимодействия с плоской преградой струи, истекающей из модельного сопла посадочной твердотопливной двигательной установки (ПТДУ) возвращаемого аппарата (ВА) пилотируемого транспортного корабля. Рассматривается истечение из сопла, имеющего прямоугольное критическое сечение с уступом и косой срез выходного сечения. Отмечается, что в ходе экспериментов были использованы установки ТТ (рабочее тело – продукты сгорания твёрдого топлива с температурой 2860 К) и У2-ГД (рабочее тело – воздух высокого давления) ФГУП ЦНИИмаш. Указывается, что расчётная математическая модель основана на численном решении осреднённых уравнений Навье–Стокса с адаптированной моделью турбулентной вязкости SST Ментера. Подтверждается адекватность математической модели и возможность её использования в дальнейшем для параметрических расчётов воздействия струй ПТДУ ВА на посадочную поверхность.

Космонавтика и ракетостроение, № 5, с. 113-122 (2017) | Рубрики: 08.11 08.15

Шугаев Ф.В.

 

Докукина О.И., Терентьев Е.Н., Штеменко Л.С., Шугаев Ф.В. «Сеточная турбулентность и её взаимодействие с ударной волной» Доклады академии наук, 477, № 5, с. 537-541 (2017)

Экспериментально исследованы пульсации плотности и давления в турбулентном течении воздуха и аргона в ударной трубе и их взаимодействие с ударной волной, отражённой от перфорированного торца ударной трубы. Число Маха падающей волны изменялось от 1,9 до 3,9, число Маха отражённой волны – от 1,4 до 2,4. Определён масштаб турбулентных пульсаций за падающей волной. За отражённой волной он в несколько раз меньше. Обнаружено, что давление за фронтом отражённой волны в турбулентном потоке больше соответствующего значения в ламинарном потоке при прочих равных условиях (в аргоне на 12%, в воздухе на 9%).

Доклады академии наук, 477, № 5, с. 537-541 (2017) | Рубрика: 08.10

Шургалина Е.Г.

 

Шургалина Е.Г. «Механизм образования волн-убийц в результате взаимодействия солитонов внутренних волн в стратифицированном водоеме» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 61-67 (2018)

Исследуются особенности взаимодействия солитонов внутренних волн в рамках полностью интегрируемого уравнения Гарднера с положительной кубической нелинейностью. Показано, что полярность солитонов кардинальным образом влияет на результат взаимодействия солитонов. Демонстрируется роль парных взаимодействий солитонов разной полярности в процессе образования волн-убийц в солитонных полях в стратифицированном бассейне. Изучено влияние таких взаимодействий на высшие моменты волнового поля

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 61-67 (2018) | Рубрики: 07.03 07.15

Шустова Е.Н.

 

Писарев П.В., Шустова Е.Н., Аношкин А.Н. «Численный расчет акустических характеристик призматических резонаторов Гельмгольца» Математическое моделирование в естественных науках, № 1, с. 250-253 (2017)

Проводится исследование влияния диаметра горловины призматического резонатора Гельмгольца на величину собственной частоты резонатора и значения коэффициента потери акустического давления в модельном канале. Проведен анализ распределения акустического давления по продольному сечению модельного канала.

Математическое моделирование в естественных науках, № 1, с. 250-253 (2017) | Рубрика: 04.08