Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

04.03 Отражение, дифракция и рефракция волн

 

Маненков С.А. «Два подхода к решению скалярной задачи дифракции на плоской двупериодической решетке из тел вращения, расположенной в жидком слое» Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 18, № 1, с. 46-63 (2018)

На основе модифицированного метода дискретных источников (ММДИ) разработаны две методики решения скалярной трехмерной задачи рассеяния на плоской решетке, состоящей из импедансных тел вращения, расположенной в жидком слое. В работе предложен эффективный алгоритм нахождения периодической функции Грина, учитывающий слоистый характер среды. Выполнено сравнение результатов, полученных при помощи обеих методик. Для тестирования метода проведено сравнение угловой зависимости диаграммы рассеяния вытянутого суперэллипсоида вращения, полученной при помощи ММДИ и метода диаграммных уравнений. Для проверки сходимости метода построена невязка краевого условия на контуре осевого сечения центрального элемента решетки, состоящей из сплюснутых абсолютно мягких сфероидов. Проведена проверка точности выполнения закона сохранения энергии для разных геометрий элементов решетки. Продемонстрирована высокая точность получаемых результатов. Приведены численные результаты для различных геометрий элементов решетки для двух значений импеданса на поверхности элементов решетки. Показано существенное отличие поведения частотных зависимостей коэффициентов отражения и прохождения решетки, расположенной в плоскослоистой среде, от зависимостей данных величин для решетки, расположенной в свободном пространстве.

Известия Саратовского государственного университета. Новая серия. Серия: Физика, 18, № 1, с. 46-63 (2018) | Рубрика: 04.03

 

Косяков С.И., Самоваров А.Н., Васильев Н.Н. «Масштабный эффект дифракции взрывной волны в воздухе на типовой преграде» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 5-6, с. 17-24 (2018)

Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 5-6, с. 17-24 (2018) | Рубрики: 04.03 08.10

 

Толоконников Л.А. «Моделирование непрерывно-неоднородного покрытия упругого шара системой однородных упругих слоев в задаче рассеяния звука» Прикладная математика и механика, 81, № 6, с. 699-707 (2017)

На основе аналитических решений задач о дифракции плоской звуковой волны на однородном упругом шаре с дискретно-слоистым и непрерывно-неоднородным покрытиями проведены расчеты диаграмм направленности рассеянного поля. Показано, что радиально-неоднородное покрытие можно моделировать системой однородных упругих слоев. Для линейных законов неоднородности определено число однородных слоев в дискретно-слоистом покрытии, обеспечивающее совпадение с заданной точностью диаграмм направленности тел с дискретно-слоистым и непрерыно-неоднородным покрытиями.

Прикладная математика и механика, 81, № 6, с. 699-707 (2017) | Рубрика: 04.03

 

Шуваев Н.В., Синер А.А., Большагин Н.Н., Колегов Р.Н. «Численное моделирование отражения акустической волны от вращающегося лопаточного венца» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 52, с. 5-15 (2018)

Взаимодействие звуковых волн с лопаточной машиной представляет собой важную задачу, поскольку возникающие внутри турбомашины звуковые колебания могут существенно усиливаться и приводить к поломкам. Правильное предсказание отражательных свойств лопаточного венца позволит определять возможность резонансных процессов в проточной части двигателя. Цель работы – определение коэффициента отражения звуковой волны от вращающегося лопаточного венца, анализ влияния выбора шага по времени и частоты вращения ротора. В работе выполнено численное моделирование распространения акустической волны по тракту двигателя и её отражения от вращающегося лопаточного венца. В качестве объекта исследования выступает изолированное рабочее колесо с лопатками NASA Rotor 67. Расчеты проведены в ПК ANSYS Fluent. Для определения коэффициента отражения были выбраны две разнесенные по оси двигателя точки на 90% высоты проточной части. Для определения коэффициента отражения использовался метод передаточной функции. Проведено исследование влияния выбора шага по времени, показана достаточность выбранного шага. Обнаружена линейная зависимость коэффициента отражения от частоты вращения ротора, справедливая для всех режимов, кроме максимального (всего рассчитано 5 режимов). Причиной отклонения результатов на максимальном режиме может быть появление скачка уплотнения в межлопаточном канале на данном режиме. Для нестационарных расчетов использованы постановки 360° и один сектор периодичности. При использовании модели 360° получена возрастающая зависимость коэффициента отражения от частоты вращения ротора, для модели с одним сектором периодичности получена убывающая зависимость. Выявленные отличия требуют проведения дальнейших исследований, но могут служить доводом в пользу применения для подобных расчетов постановок с моделированием колеса целиком, несмотря на значительную экономию вычислительных ресурсов по сравнению с моделями с одним сектором.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 52, с. 5-15 (2018) | Рубрика: 04.03

 

Григорьева Н.С., Кадыров С.Г., Куприянов М.С. «Дифракция звуковых импульсов на сфере в плоскослоистом волноводе с градиентным слоем» Акустический журнал, 64, № 3, с. 275-282 (2018)

Учет вертикального распределения скорости звука в задачах распространения звука в волноводах и в задачах рассеяния имеет исключительно важное значение. В статье моделируется импульсный эхо-сигнал, отраженный от сферического рассеивателя, находящегося в волноводе, скорость звука в котором возрастает с глубиной. Рассматривается простейшая модель среды, когда рассеиватель, а также источник/приемник находятся в слое с постоянной скоростью звука. Ниже этого слоя скорость звука возрастает с глубиной, причем квадрат показателя преломления меняется по линейному закону. Для вычисления коэффициентов рассеяния сферы используется метод нормальных волн. Число нормальных волн, формирующих эхо-сигнал, определяется заданной направленностью источника. Моделирование проведено в диапазоне частот 70–90 кГц при расстояниях между рассеивателем и источником/приемником 500–1000 м. Излученный сигнал представляет собой импульс с косинусоидальной огибающей и центральной частотой 80 кГц

Акустический журнал, 64, № 3, с. 275-282 (2018) | Рубрика: 04.03