Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Б

Базаров А.Д.

 

Ковалевский В.В., Фатьянов А.Г., Караваев Д.А., Брагинская Л.П., Григорюк А.П., Мордвинова В.В., Тубанов Ц.А., Базаров А.Д. «Исследование и верификация скоростных моделей земной коры методами математического моделирования и активной сейсмологии» Geodynamics & Tectonophysics, 10, № 3, с. 569-583 (2019)

Представлены результаты сравнения теоретических сейсмограмм для двух скоростных моделей земной коры и данных о временах вступлений Р-волн на экспериментальных вибрационных сейсмограммах на 400-км участке профиля Байкал–Улан-Батор. Теоретические сейсмограммы получены методами математического моделирования волновых полей для скоростных моделей земной коры, построенных по данным экспериментов BEST и PASSCAL. Вибрационные сейсмограммы получены при измерении волнового поля вибратора ЦВО-100 Южно-Байкальского полигона СО РАН. Экспериментальные значения времен вступлений в группе Р-волн на вибрационных сейсмограммах соответствуют значениям на теоретических сейсмограммах для волн большой амплитуды. Сравнение теоретических сейсмограмм эксперимента BEST и данных о временах вступлений Р-волн на экспериментальных вибрационных сейсмограммах на 400-километровом участке профиля Байкал–Улан-Батор показывает, что экспериментальные времена вступлений волн максимальной амплитуды соответствуют теоретическим годографам волн со скоростью 6.25–6.80 км/с скоростной модели эксперимента BEST. Вместе с тем экспериментальные данные не содержат времен вступлений, соответствующих продольным волнам со скоростью Vp=7.25 км/с, связанных с предполагаемым слоем мощностью более 10 км в нижней коре в скоростной модели эксперимента BEST. Экспериментальные значения времен вступлений волн в группе Р-волн вибрационных сейсмограмм находятся в области времен вступлений волн на теоретических сейсмограммах эксперимента PASSCAL на всем протяжении 400-километрового профиля. Это свидетельствует о надежном определении средних значений скоростей волн в скоростной модели эксперимента PASSCAL. Следует отметить, что экспериментальные значения времен вступлений первой волны в группе Р-волн согласуются с временами первых вступлений на годографах теоретических сейсмограмм для скоростной модели эксперимента PASSCAL в диапазоне расстояний от 65 до 380 км от источника.

Geodynamics & Tectonophysics, 10, № 3, с. 569-583 (2019) | Рубрика: 09.07

Базулин Е.Г.

 

Базулин Е.Г., Гончарский А.В., Романов С.Ю., Серёжников С.Ю. «Обратные задачи ультразвуковой томографии в неразрущающем контроле: математические методы и эксперимент» Дефектоскопия, № 6, с. 30-39 (2019)

Статья посвящена разработке ультразвуковых томографических методов в неразрушающем контроле. Обратная задача реконструкции скоростного разреза рассматривается как нелинейная коэффициентная обратная задача для скалярного волнового уравнения. Разработаны эффективные итерационные методы ее решения на суперкомпьютере, использующие прямые формулы для вычисления градиента функционала невязки между рассчитанным и экспериментально измеренным волновым полем на детекторах. Эффективность алгоритмов апробирована на экспериментальных данных. Проведены первые эксперименты на специально изготовленных твердотельных образцах с простейшим расположением включения при регистрации сигналов стандартными ультразвуковыми антенными решетками на частоте 5 МГц. Показано, что с помощью разработанных томографических методов в схеме на отражение и прохождение в реальном эксперименте можно не только обнаружить границы отражателей, но и определить скоростной разрез внутри отражателей.

Дефектоскопия, № 6, с. 30-39 (2019) | Рубрика: 12.06

Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х., Сухоруков Н.И., Тихонов Д.С. «Анализ фазы ЦФА-изображения с целью определения типа обнаруженного отражателя» Дефектоскопия, № 7, с. 20-29 (2019)

В ультразвуковой дефектоскопии разработаны методы регистрации и анализа эхосигналов для определения типа отражателя и его размеров. Метод TOFD позволяет по фазе эхосигналов отличать трещину от объемного отражателя и с высокой точностью определять ее высоту. Но при наличии шума на его фоне выделить полезный сигнал может оказаться сложно. Кроме того, в методе TOFD без сканирования поперек сварного соединения невозможно определить смещение отражателя от центра шва. Метод цифровой фокусировки антенной (ЦФА) позволяет получать изображения высокого качества во всем объеме сварного соединения, но обычно анализируется только амплитуда ЦФА-изображения, не принимая во внимание его фазу. В данной работе используются сильные стороны этих методов при анализе изображения отражателей, что позволяет с большей достоверностью определять тип отражателя и его координаты при наличии шума. Численные и модельные эксперименты подтвердили работоспособность предложенного подхода.

Дефектоскопия, № 7, с. 20-29 (2019) | Рубрика: 14.04

Базулин Е.Г., Вопилкин А.Х. «Безэталонный метод измерения толщины объекта контроля и скорости продольной и поперечной волны в нем по эхосигналам, измеренным антенной решеткой» Дефектоскопия, № 6, с. 40-52 (2019)

Предложен безэталонный метод определения скорости продольной и поперечной вертикально поляризованной волны и толщины объекта контроля, основанный на сравнении измеренных и рассчитанных эхосигналов, отраженных от границ объекта контроля при использовании антенной решетки на призме с нулевым углом наклона, работающей в режиме двойного сканирования. Приведены результаты численных и модельных экспериментов, подтвердившие работоспособность предложенного метода. С его помощью в модельном эксперименте удалось измерить толщину объекта контроля и скорость продольной и поперечной волны в нем с относительной погрешностью (точностью) около 0,25%. Предложенный метод может быть использован для измерения анизотропных свойств объекта контроля, что может дать информацию о его физико-механических свойствах.

Дефектоскопия, № 6, с. 40-52 (2019) | Рубрика: 04.14

Бакланов В.С.

 

Бакланов В.С. «Авиаэкология самолетов с двигателями нового поколения (достижения и проблемы)» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 301-302 (2019)

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 301-302 (2019) | Рубрика: 08.14

Балакин Р.А.

 

Балакин Р.А., Вилков Г.И. «Идентификация материалов подводных объектов методами гидроакустического зондирования» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 12, № 2, с. 3-11 (2019)

Рассмотрены физические механизмы формирования информативных признаков отраженного от объекта акустического эхосигнала, обусловленного упругими свойствами материала объекта. Показано, что под воздействием зондирующего гидроакустического сигнала в облучаемом объекте возникают вынужденные и собственные механические колебания различных видов, в том числе на частотах, не связанных с частотой облучения. Эти колебания имеют достаточную амплитуду и вызывают вторичное индуцированное звуковое излучение, которое складывается с основным отражением, и в результате интерференции возникает суммарный модулированный сигнал, несущий в себе информацию о материале объекта. Основными классификационными признаками, позволяющими идентифицировать материал объекта, являются: волновое сопротивление, скорость поверхностной звуковой волны, частоты собственных резонансных колебаний и декремент их затухания. Описаны результаты проведенных лабораторных экспериментов по распознаванию материала объекта методом гидроакустической эхолокации. Определены направления и задачи дальнейших исследований. Для усиления информативных признаков отраженных эхосигналов, особенно для идентификации малогабаритных объектов, требуется оптимизировать характеристики приемо-излучающей аппаратуры в определенном направлении, в том числе характеристики приемо-излучающих антенн. Кроме того, должны быть оптимизированы параметры зондирующих сигналов и алгоритмы обработки отраженных сигналов.

Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 12, № 2, с. 3-11 (2019) | Рубрика: 07.18

Балашов В.А.

 

Балашов В.А., Савенков Е.Б., Четверушкин Б.Н. «Вычислительные технологии программного комплекса DiMP-Hydro для моделирования микротечений» Математическое моделирование, 31, № 7, с. 21-44 (2019)

Настоящая работа посвящена описанию программного комплекса DiMP-Hydro, разрабатываемого в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. Его назначение состоит в моделировании микротечений однофазных и двухфазных вязких сжимаемых жидкостей с различной реологией в пространственных областях, геометрия которых имеет воксельное представление. Такие геометрические модели являются актуальными ввиду развития и широкого применения методов компьютерной микротомографии. Одной из основных областей приложения данного программного комплекса является расчет микротечений в поровых пространствах образцов горных пород для определения их макроскопических свойств (например, коэффициентов абсолютной проницаемости) и особенностей процессов вытеснения на микроуровне, что составляет одну из задач технологии «цифровой керн». Приведено описание используемых математических моделей, численных алгоритмов и непосредственно программного комплекса. Для описания динамики жидкости используются уравнения Навье–Стокса (в однофазном случае) и Навье–Стокса–Кана–Хилларда (в двухфазном случае), регуляризованные согласно квазигидродинамическому подходу, который является физически обоснованным и позволяет применять сравнительно простые в реализации явные устойчивые численные алгоритмы. Программный комплекс является параллельным и ориентирован на использование высокопроизводительных вычислительных систем. Представлены результаты применения DiMPHydro для моделирования микротечений жидкости (в том числе двухфазной) и газа (в том числе умеренно-разреженного) в поровом пространстве образцов горных пород.

Математическое моделирование, 31, № 7, с. 21-44 (2019) | Рубрика: 12.06

Балашова А.А.

 

Балашова А.А., Гуськов П.М., Шеронова Т.С. «Исследование шумопоглощающих экранов на основе резонаторов гельмгольца в лабораторной акустической камере» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 19, с. 22-27 (2017)

Снижение уровня акустического шума на городских улицах, это важная проблема в условиях современного урбанизированного пространства. В работе представлены некоторые результаты исследования акустического шумопоглощающего экрана на основе резонатора Гельмгольца. Экран позволяет изменять величину щелевых зазоров и глубину резонатора. Проанализированы результаты полученных экспериментальных данных. Измерения проведены в лабораторной акустической камере.

Методы и устройства передачи и обработки информации, № 19, с. 22-27 (2017) | Рубрика: 10.08

Баринов И.Н.

 

Баринов И.Н., Таишев С.Р. «Моделирование пьезокерамических датчиков быстропеременных процессов» Инженерная физика, № 6, с. 9-15 (2019)

Представлен вывод модели пьезокерамического датчика быстропеременных процессов, построенной в математическом виде и основанной на структурной функциональной и математической функциональной моделях датчика. Рассмотрены вопросы, касающиеся метрологических характеристик пьезоэлемента, вывод функции преобразования пьезоэлемента, определения структуры образования погрешности, определение составляющих систематической погрешности от влияющих факторов. Разработанная метрологическая модель является важным этапом разработки и исследований как самих датчиков, так и информационно измерительных систем на их основе, позволяя обеспечить информационно энергетическую и физическую совместимость последних. Метрологическая модель позволяет установить связи между погрешностями датчика в целом и погрешностями его отдельных звеньев, обеспечивая информационно-энергетическую и физическую совместимость между ними.

Инженерная физика, № 6, с. 9-15 (2019) | Рубрика: 04.14

Барышева Д.В.

 

Голубев А.Ю., Потокин Г.А., Барышева Д.В. «Определение акустических нагрузок на элементы механизации МС-21 в условиях наземных гонок» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 232-233 (2019)

На базе ЛИ и ДК ОАО «ОКБ им. А.С. Яковлева» были проведены наземные гонки двигателя PW1400G-JM на самолете МС-21-300 с целью определения акустических нагрузок на элементы механизации (нижнюю поверхность крыла, закрылки, пилон, стабилизатор) в статических условиях при наземной гонке двигателей. Анализ полученных данных показал, что наибольшие суммарные уровни пульсаций давления на режиме без отклонения механизации наблюдаются на пилоне. Изменение режимов работы двигателей сопровождается повышением спектральных уровней пульсаций давления на всех измерительных точках и смещением максимума третьоктавных уровней пульсаций давления в область частот 50–80 Гц. Отклонение механизации сопровождается резким перераспределением акустических нагрузок по измерительным точкам за счет увеличения спектральных уровней пульсаций давления на закрылке и нижней поверхности крыла. Спектральный состав и суммарные уровни пульсаций давления на стабилизаторе, фюзеляже, элероне, а также на нижней поверхности крыла, закрылках вдали от пилона практически не зависят от отклонения механизации. Экспериментальные данные, полученные на масштабных моделях, и результаты численного моделирования хорошо согласуются с данными гонки двигателя.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 232-233 (2019) | Рубрика: 10.06

Бахвалов П.А.

 

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «О валидации программного комплекса NOISEtte применительно к расчету акустических полей.» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 271-272 (2019)

Задачи, которые приходится решать при математическом описании и моделировании течения вблизи винта вертолёта, а также генерации этим взаимодействием акустических возмущений и их распространения, исключительно сложные из-за необходимости учёта многочисленных взаимовлияющих факторов и требуют серьёзных разносторонних исследований. Разработка достоверной вычислительной методики, позволяющей проводить численное моделирование таких задач, требует тщательной верификации и валидации путём сравнения как с результатами, полученными в натурных экспериментах, так и с результатами, полученными с использованием сторонних программных пакетов. В работе для подтверждения корректности разработанной авторами численной методики моделирования обтекания вращающегося винта вертолета рассматривается ряд задач и, в частности, проводится моделирование течения около жёсткого модельного двухлопастного несущего винта на режиме осевого обтекания.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 271-272 (2019) | Рубрика: 04.12

Бедарев И.А.

 

Бедарев И.А., Темербеков В.М., Федоров А.В. «Моделирование режимов наклонных детонационных волн, возникающих при инициировании детонации снарядом малого диаметра» Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 63-73 (2019)

Выполнены численные исследования инициирования детонации в реагирующей водород-кислородной смеси сферическим снарядом малого диаметра, летящим со скоростью, превышающей скорость Чепмена–Жуге. Математическая модель основана на приведенной кинетической схеме для описания химических реакций. При верификации расчетного алгоритма проведено сравнение режимов течения и размера детонационной ячейки для численных и экспериментальных данных. Получено согласование расчетных и экспериментальных картин течения, количественное соответствие режимов существования наклонных детонационных волн.

Теплофизика и аэромеханика, № 1, с. 63-73 (2019) | Рубрика: 08.08

Бейшекеев К.К.

 

Аманбаев Е.Н., Бейшекеев К.К., Алимбаев Б.А., Манапбаев Б.Ж. «Натурные исследования развития внутренней коррозии на углах поворотов в стальных трубах» Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 18, № 12, с. 74-78 (2018)

Рассматривается вопрос развития коррозии на углах поворотов в стальных трубах гидротехнических сооружений, который исследован недостаточно. С помощью ультразвукового контроля была определена степень развития коррозии на углах поворотов в стальных трубах. По результатам исследований доказана первостепенность развития коррозии на криволинейных участках труб. Предложены мероприятия по надежной эксплуатации труб гидротехнических сооружений.

Вестник Кыргызско-Российского Славянского университета (КРСУ), 18, № 12, с. 74-78 (2018) | Рубрика: 14.04

Беклемишев Л.Д.

 

Адян С.И., Андреев Н.Н., Беклемишев Л.Д., Гончаров С.С., Ершов Ю.Л., Матиясевич Ю.В., Осипов Ю.С., Пентус М.Р., Плунгян В.А., Рахилина Е.В., Садовничий В.А., Семёнов А.Л., Татевосов С.Г., Тихомиров В.М., Шень А.Х. «Владимир Андреевич Успенский (27.11.1930–27.06.2018)» Успехи математических наук, 74, № 4, с. 165-180 (2019)

Успехи математических наук, 74, № 4, с. 165-180 (2019) | Рубрика: 03

Беклемышева К.А.

 

Повещенко Ю.А., Гасилов В.А., Подрыга В.О., Ладонкина М.Е., Волошин А.С., Бойков Д.С., Беклемышева К.А. «Разностные схемы согласованной аппроксимации напряженно-деформированного состояния и энергобаланса среды» Математическое моделирование, 31, № 7, с. 3-20 (2019)

Методом опорных операторов для двумерных задач теории упругости построены интегрально согласованные аппроксимации компонент тензора деформаций и упругой энергии среды для уравнений теории упругости в терминах смещений. Исходные уравнения аппроксимированы на нерегулярных разностных сетках в плоскости R-Z цилиндрической системы координат. Аппроксимации в плоскости переменных R-Z получены из полных трехмерных аппроксимаций путем предельного перехода при стремлении к нулю угловой переменной. Построенные схемы сохраняют свойства дивергентности, самосопряженности и знакоопределенности, присущие соответствующим операторам в исходной системе дифференциальных уравнений.

Математическое моделирование, 31, № 7, с. 3-20 (2019) | Рубрика: 04.06

Беликов В.

 

Беликов В., Рывкин Д.Г. «Использование экспериментальных данных об акустической эмиссии при изучении изменений характеристик дискообразных трещин в процессе разрушения» Прикладная механика и техническая физика, 60, № 3, с. 207-217 (2019)

С использованием модели дискообразных трещин по двум амплитудно-частотным спектрам акустической эмиссии, зарегистрированным в процессе разрушения образца бетона, восстановлена их функция распределения по размерам, а также соответствующие распределения пористости и удельной площади внутренней поверхности материала. Исследовано изменение этих характеристик твердого тела в интервале времени между моментами регистрации спектров.

Прикладная механика и техническая физика, 60, № 3, с. 207-217 (2019) | Рубрика: 14.04

Белинин Д.С.

 

Щицын Ю.Д., Неулыбин С.Д., Белинин Д.С., Никулин Р.Г., Карунакаран К.П. «Влияние ультразвукового воздействия в процессе цикла наплавки на свойства и структуру наплавленного металла из стали 12Х18Н10Т» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение, № 2, с. 23-30 (2019)

Аддитивные технологии, или технологии послойного синтеза – одно из наиболее динамично развивающихся направлений «цифрового» производства. Общими задачами аддитивных технологий являются обеспечение надлежащей микроструктуры синтезированного материала и устранение дефектности. Использование присадочной проволоки в качестве рабочего материала позволяет избавиться от проблем, связанных с низкой производительностью существующих методов, высокой стоимостью применяемого оборудования, ограниченностью типов применяемых материалов, обусловленной использованием порошковых систем. Изделия из нержавеющих хромоникелевых сталей находят широкое применение в самых различных отраслях промышленности. Основной задачей при аддитивных технологиях является обеспечение свойств слоистых материалов не ниже, чем у получаемых традиционными методами. Характерными дефектами слоистых материалов, полученных наплавкой, являются повышенная пористость, неметаллические включения, снижение пластичности, а для высоколегированных сталей – потеря специальных свойств. Это предопределило развитие исследований в области дополнительных технологических мер для повышения конечных свойств изделия. Широко известны методы, основанные на деформационном воздействии на зону наплавки. Представлены результаты исследования влияния ультразвуковых колебаний на структуру и свойства наплавленной стали 12Х18Н10Т. Наплавка проволоки марки 12Х18Н10Т осуществлялась дуговой наплавкой неплавящимся электродом в среде защитного газа аргона. Установлено, что ультразвуковое воздействие оказывает влияние на конечный размер зерна, структурообразование и твердость, а также на геометрию наплавленного слоя. Исследования показывают, что использование ультразвуковых колебаний в процессе наплавки может быть применено при проектировании оборудования для реализации процессов аддитивного производства.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение, № 2, с. 23-30 (2019) | Рубрика: 14.06

Белов В.Г.

 

Белов В.Г., Дегтярев В.В., Синер А.А. «Расчет шума вентиляторной ступени на взлетном режиме при наличии ударных волн» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 99 (2019)

Постоянное ужесточение норм ИКАО по шуму самолетов на местности требует от фирм-разработчиков авиационных двигателей внедрять новые и более совершенные конструктивные мероприятия по снижению шума двигательной установки (ДУ). Для их своевременного внедрения и лучшей проработки требуется разрабатывать все более совершенные методы расчета акустических характеристик двигательной установки. Наибольший вклад в шум турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) вносит вентиляторная ступень. Для вентиляторных ступеней современных авиационных двигателей гражданской авиации характерны трансзвуковые режимы обтекания рабочих лопаток вентилятора (РЛВ) на периферии лопатки. На высоких режимах работы двигателя при взлете самолета на периферии РЛВ наблюдаются скачки уплотнения, вращающиеся вместе с лопаточным колесом. При выполнении расчетов генерации звука такими вентиляторными ступенями требуется с высокой точностью моделировать систему вращающихся скачков уплотнения и проходящие через него звуковые волны. Однако, выполнение расчетов на подобных режимах затруднено, так как применяемые вычислительные методы и разностные схемы существенно сглаживают получаемую картину скачков уплотнения. Одним из способов повышения точности расчета является локальное сгущение сетки вблизи скачка уплотнения. Для реализации такого сгущения возможно использовать адаптацию сетки в ходе выполнения расчета. В работе представлены результаты стационарных газодинамических расчетов по выбору подходящих параметров для адаптации. Для лучшего описания движущейся системы скачков уплотнения перед рабочим колесом вентилятора также были выполнены и нестационарные расчеты. В работе показано сравнение но затраченным временным и вычислительным ресурсам при расчетах с использованием сеточной адаптации и без неё.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 99 (2019) | Рубрика: 10.06

Белов В.Д.

 

Белов В.Д., Гладилин А.В., Смагин Д.А., Петров А.А., Маслов В.Л. «Эффективность применения систем активного гашения колебаний судовых конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 150-158 (2019)

Объект и цель научной работы. Экспериментальное исследование эффективности применения систем активного гашения (САГ) колебаний судовых конструкций. Материалы и методы. Испытания систем активного виброгашения на макетах, имитирующих судовое оборудование. Измерения параметров виброакустических полей при выключенной и включенной САГ. Эффективность активных средств оценивалась по уменьшению среднеквадратичных значений вибрации фундаментной конструкции. Основные результаты. Испытания САГ показали высокую эффективность снижения вибраций, возбуждаемых периодическими силами и передающихся на судовые конструкции через опорные связи. Эффективность 4-канальной САГ составила не менее 18 дБ. Эффективность 6-канальной САГ, направленной на снижение периодической вибрации, распространяющейся от движителя через валопровод на фундаментные конструкции, составила ∼10 дБ. Заключение. Показана перспективная возможность эффективного применения активных средств виброгашения для снижения вибрации, создаваемой оборудованием и механизмами и распространяющейся через опорные связи по судовым конструкциям.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 150-158 (2019) | Рубрика: 10.09

Белова Д.Д.

 

Филонова Е.Н., Белова Д.Д. «Акустическое загрязнение окружающей среды строительными площадками» Безопасность жизнедеятельности, № 6, с. 20-25 (2019)

Исследован шум на строительной площадке в городе Новосибирске по методике государственного стандарта. Доказано, что строительная площадка является источником акустического загрязнения окружающей среды. Согласно нормативным документам дана санитарно-гигиеническая оценка влияния шума стройплощадки на население и работников. Для строителей эквивалентный уровень звука в пределах нормативных требований – не превышает нормативный уровень 80 дБА, однако для жителей близлежащих домов уровень звука превышен на 15–24 дБА. Перечислены меры по улучшению обстановки.

Безопасность жизнедеятельности, № 6, с. 20-25 (2019) | Рубрика: 10.01

Белоглазкин А.Н.

 

Белоглазкин А.Н., Шкадов В.Я., Кулаго А.Е. «Предельные волновые режимы при пространственном и временном развитии возмущений в стекающей пленке жидкости» Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 3, с. 58-64 (2019)

Обсуждается соотношение теоретических и экспериментальных данных для классической задачи о регулярных двумерных волнах в пленках тяжелой вязкой жидкости на вертикальной поверхности. На основе использования преобразования подобия проводится сравнительный анализ методов расчета нелинейных волн, формирующихся в пленке при пространственном и временном развитии возмущений основного стационарного течения.

Вестник Московского университета. Серия 1: Математика. Механика, № 3, с. 58-64 (2019) | Рубрика: 06.11

Белубекян М.В.

 

Аветисян А.С., Белубекян М.В. «Об учете микровращений частиц упругой среды по упрощенной теории коссера при распространении электроупругих волн в пьезоэлектрике класса 6 mm» Акустический журнал, 65, № 5, с. 579-587 (2019)

Выявлено влияние микрополярности материала на распространение одномерной электроупругой волны по разным срезам пьезокристалла класса 6mm. Показано, что микрополярность приводит к дисперсии одномерной электроупругой волны и запрещает распространение высокочастотных волн упругого сдвига. В случае нормально падающей электромагнитной волны на поверхность пьезоэлектрического полупространства по направлению оси поляризации пьезокристалла, в полупространстве возникают три ветви локализованных у поверхности электроупругих волн. Из уравнения дисперсии найден частотный интервал существования этих волн. Численно исследовано поведение волновых характеристик и частотных зон в зависимости от микрополярности пьезоэлектрика.

Акустический журнал, 65, № 5, с. 579-587 (2019) | Рубрики: 06.03 06.14

Беляев И.В.

 

Беляев И.В., Копьев В.Ф., Самохин В.Ф., Фараносов Г.А., Замтфорт Б.С. «Возможность достижения перспективными СПС норм по шуму на местности на основе оценки допустимой скорости струи СПС» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 34-36 (2019)

Цель работы состояла в исследовании возможности удовлетворения действующим и перспективным нормам по шуму на местности для различных концепций сверхзвукового пассажирского самолета (СПС), рассматривая шум струи в качестве доминирующего источника и предполагая, что другие источники шума существенно заглушены.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 34-36 (2019) | Рубрики: 08.14 10.01

Замтфорт Б.С., Беляев И.В. «Двигатель для сверхзвукового пассажирского самолета следующего поколения» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 37-39 (2019)

Известно, что в двухступенчатом вентиляторе классической (или биротативной) схемы ту же степень повышения полного давления в вентиляторе (лв) можно получить с большим КПД (до 7%), чем в одноступенчатом, рассчитанном на те же параметры. Возврат к двухступенчатому вентилятору позволит повысить и его КПД и КПД двигателя, но приведет к увеличению числа деталей и масс вентилятора и двигателя, повысив заметно экономичность двигателя. Именно экономичность на крейсерском режиме будет определять дальность СДС/СПС для реализации беспосадочных межконтинентальных полетов. СДС/СПС нового поколения должен будет удовлетворять жестким экологическим требованиям по шуму на местности, уровням эмиссии NOx и СО2, а также ограничениям по уровню звукового удара. В последнее время в литературе рассматриваются интегральные схемы компоновки силовой установки над обтекаемыми поверхностями планера, имеющие ряд существенных преимуществ, как по экранированию шума вентилятора фюзеляжем и крыльями, так и по снижению уровня его шума в нестандартно длинных воздухозаборном и наружном каналах вентилятора с ЗПК. Оценим с помощью постоянно обновляемого и расширяемого программного комплекса БАСТОН акустические характеристики двигателя СДС/СДС при замене одноступенчатого вентилятора на двухступенчатый.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 37-39 (2019) | Рубрики: 08.14 10.06

Беляев И.В., Бычков О.П., Фараносов Г.А. «О взаимной связи модальных составов ближнего поля изолированной струи и дальнего поля системы струя-крыло» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 61 (2019)

Данная работа продолжает исследования работы G.A. Faranosov, I.V. Belyaev, V.F. Kopiev, O.P. Bychkov Azimuthal Structure of Low-Frequency Noise of Installed Jet. AIAA Journal, 2019. V. 57. N. 5. Pp. 1885-1898, в которой было дано качественное объяснение наблюдаемым особенностям в изменении азимутального состава шума изолированной струи при установке вблизи нее моделирующей крыло пластины. На настоящий момент анализ разработанной ранее модели шума взаимодействия струи и крыла и соответствующих экспериментальных данных, полученных в АК-2 ЦАГИ, позволил провести теоретическое описание связи азимутальных компонент ближнего гидродинамического поля струи и дальнего акустического поля конфигурации струя–пластина. Полученные результаты позволили не только провести более глубокую валидацию аналитической модели, но и предложить упрощенный метод сбора необходимой для модели входной информации, что может быть полезным, например, при наличии спутного потока.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 61 (2019) | Рубрика: 08.14

Бендерский Л.А.

 

Бендерский Л.А., Любимов Д.А., Мамышев Д.Л., Польняков Н.А. «Применение RANS/ILES метода для исследования течения и шума струи из сопла сверхзвукового делового самолета» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 42-43 (2019)

Для исследования течения и шума в струе и модельного сопла сверхзвукового делового самолета (СДС) применен вихреразрешающий RANS/ILES метод. Описаны условия эксперимента. Анализ результатов показал, что течение в струе существенно турбулентное. Установлено, что потенциальное ядро струи разрушается на расстоянии одной высоты пилона от кромки нижней отражающей поверхности. Быстрое разрушение потенциального ядра вызвано наличием разнонаправленных шевронов и эжекторных каналов, интенсифицирующих смешение. Замечен переворот осей струи для двух режимов течения. Ранее было получено, что при наличии экрана переворот осей в струе из прямоугольного сопла пропадает. Получены параметры течения в различных сечениях и параметры турбулентности в слоях смешения на продолжении кромок шевронов, эжекторных каналов и отражающих поверхностей. Проанализированы особенности спектральных и интегральных характеристик шума в ближнем поле струи.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 42-43 (2019) | Рубрики: 08.14 10.01

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Исследование течения и шума струи, истекающей из двухконтурного модельного сопла CoJeN, с помощью RANS/ILES-метода» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 280-281 (2019)

С помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения было рассчитано истечение затопленной струи из модельного двухконтурного сопла, для которого в проекте «Computation of Coaxial Jet Noise» (CoJeN) получен массив экспериментальных данных по распределению параметров течения в струе и её акустических характеристик для различных режимов истечения.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 280-281 (2019) | Рубрика: 04.11

Беркутов Р.Н.

 

Беркутов Р.Н., Попов В.А., Селезнев И.А. «Создание нового поколения гидроакустических средств с использованием первых образцов цифровой вычислительной техники (1966–1975 гг.) (Первая часть)» Гидроакустика, № 38-1, с. 64-72 (2019)

Гидроакустика, № 38-1, с. 64-72 (2019) | Рубрика: 07.18

Берсенев Ю.В.

 

Корин И.А., Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В. «Валидация численного моделирования работы генератора вращающихся акустических мод» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 166-170 (2018)

Проведены измерения шума в канале установки генерации вращающихся акустических мод. Выполнено численное моделирование генерации мод с различными номерами и их распространения в канале с жесткими стенками. Результаты расчетов сопоставлены с результатами экспериментов. Рассмотрено влияние на точность численного моделирования: отличий ряда геометрических характеристик реальной установки от проектных значений; точности позиционирования микрофонов; вариантов граничных условий, учитывающих эффекты потери акустической энергии за счет поглощения динамиками и излучения в открытое пространство из канала установки.

Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 166-170 (2018) | Рубрика: 08.11

Крашенинников С.Ю., Миронов А.К., Алексенцев А.А., Берсенев Ю.В. «Оценка эффективности шевронных сопел для снижения шума авиационных двигателей» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 46-48 (2019)

Шевронные сопла используются в гражданской авиации для снижения шума струи. Примерами технического решения являются самолеты Боинг-787, Боинг-747-8 и Боинг-737-max, на которых установлены двигатели с шевронами на соплах наружного контура. Совместные работы ФГУП «ЦИАМ» и АО «ОДК-Авиадвигатель» но шевронным соплам проводятся на протяжении последних 14-ти лет. Акустические измерения проводились как в натурных условиях на стенде ОС-5 (Авиадвигатель), так и на моделях (Ц-17А4 ЦИАМ). Проточные части моделей были практически идентичны выхлопным соплам двигателей, в экспериментах воспроизводились натурные условия истечения (перепады давления по контурам и температуры потоков). В настоящей работе представлен анализ результатов исследований акустической эффективности шевронных сопел для двигателей со степенью двухконтурности m=2.36, m=4.5 и m=8.5. В заключение следует отметить, что анализ зарубежного опыта двигателестроения показывает, что проблемы с аномальным усилением высокочастотного шума при использовании шевронных сопел либо не возникают, либо они имеют адекватное решение. Примером является двигатель LEAP lb на самолете Boeing-737-max, шевронное сопло которого является аналогом сопла двигателя (АО «ОДК-Авиадвигатель») с m=8.5.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 46-48 (2019) | Рубрики: 08.14 10.01

Городкова Н.А., Берсенев Ю.В., Синер А.А., Старцева М.П., Бурдаков Р.В., Вискова Т.А. «Экспериментальное исследование модального состава шума вентилятора авиационного двигателя» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 93-94 (2019)

Снижение шума самолета составляет одну из основных задач авиационной акустики. Очевидно, основным источником шума двигателя является вентилятор, модальный состав звукового поля в канале воздухозаборника (ВЗ) и канале наружного контура (КНК) является наиболее значимым по отношению к другим источникам. В докладе для отработки модального анализа представлена математическая модель генерации звукового поля в КНК и ВЗ двигателя и результаты проведения измерений на полномасштабном ВЗ в заглушенной камере лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа (ЛМГШиМА) ПНИПУ. Математическая модель, разрабатываемая в данной работе, представляет собой расчет распространения звука в воздухозаборном канале авиационного двигателя с использованием уравнений Навье–Стокса и численных схем высокого порядка точности. Генерация мод производилась на нижней поверхности внутри канала с помощью задания нестационарного давления как комбинации мод. В эксперименте по окружности нижней части канала был установлен модельный генератор, состоящий из сорокаточечного источника звука. Регистрация мод производилась в точках кольцевого массива и на полных сечениях внутри канала, расположенных на одном расстоянии от нижней поверхности. В эксперименте канал состоял из трех участков экспериментального воздухозаборника: участок ЗПК, корпус микрофонов и воздухозаборник авиационного двигателя. В участке микрофонов размещены линейный и кольцевой массивы микрофонов. Метод с регистрацией мод на полных сечениях позволяет выявить все моды, генерируемые внутри канала, поскольку использует полную информацию в сечении, а точечные замеры имитируют реальные экспериментальные замеры. Регистрация сигналов звукового давления с микрофонов проводилась по всем каналам одновременно. Задавались одиночные моды от 0 до 41, а также их различные комбинации на частотах 500,630, 800, 1000, 1250, 1600,2000, 3150 и 4000 Гц. В данной работе представлен расчет распространения звука в цилиндрическом воздухозаборном канале и результаты экспериментальных замеров в заглушенной камере ЛМГШиМА. Приведены результаты расчетов канала с разными комбинациями мод, а также представлено сравнение разложений на моды но точечным замерам и по полным сечениям внутри канала. Полученные в рамках описываемого исследования данные в дальнейшем планируется использовать для отработки извлечения модального состава шума с учетом радиальных составляющих, а также они могут быть использованы для верификации моделей распространения звука в воздухозаборнике авиационного двигателя.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 93-94 (2019) | Рубрики: 08.14 10.06

Корин И.А., Пальчиковский В.В., Павлоградский В.В., Берсенев Ю.В. «Определение импеданса крупногабаритной ЗПК при генерации заданного азимутального модального состава шума, распространяющегося в канале модели полномасштабного воздухозаборника авиационного двигателя» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 131-132 (2019)

Одним из этапов в разработке звукопоглощающих конструкций (ЗПК) для авиационных двигателей (АД) является их испытание на соответствие импедансных характеристик проектным значениям. Данные исследования проводятся в интерферометрах, которые имеют, как правило, узкие каналы. В результате в интересующем диапазоне частот в канале распространяется преимущественно нулевая мода, что сильно отличается от модального состава шума, распространяющегося в натурном воздухозаборнике АД. Таким образом, актуальным является исследование акустических характеристик ЗПК для полномасштабного воздухозаборника АД в условиях генерации в канале вращающихся звуковых мод. Для проведения подобных исследований в Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа ПНИПУ создана установка, представляющая собой генератор звука, соединенный с полномасштабной моделью воздухозаборника АД. В корпус воздухозаборника устанавливаются исследуемые панели ЗПК, звук генерируется 40 динамиками. Измерения акустического давления в канале установки диаметром 1.783 м выполняется 20 микрофонами, расположенными в линию в корпусе генератора звука (до секции ЗПК) и 26 микрофонами, установленными в линию в корпусе полномасштабной модели воздухозаборника (после секции ЗПК). Испытания крупногабаритной ЗПК проводились на центральных частотах третьоктавных полос в диапазоне 500–3150 Гц. Генерировались вращающиеся моды в диапазоне номеров 0–40. Для идентификации импедансных характеристик крупногабаритной ЗПК использовался метод эдукции на основе минимизации функционала невязки расчетных и экспериментальных значений акустических давлений на микрофонах, который был адаптирован под исследования на данной установке. Результаты извлеченного импеданса сравнивались с полученными экспериментально при измерениях крупногабаритной ЗПК портативным интерферометром с каналом диаметром 50 мм. Установлено, что для случая нулевой моды наблюдается качественное совпадение импедансных характеристик ЗПК. Для остальных случаев модального состава шума извлеченный импеданс отличается от полученного интерферометром как количественно, так и качественно.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 131-132 (2019) | Рубрика: 10.07

Копьев В.Ф., Остриков Н.Н., Яковец М.А., Пальчиковский В.В., Корин А.И., Берсенев Ю.В. «Исследование влияния количества продольных швов в конструкции ЗПК на структуру звукового ноля в канале крупномасштабной модели воздухозаборника, установленной в заглушенной камере ПНИПУ» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 133-134 (2019)

В заглушенной камере ПНИПУ проведены сравнительные испытания крупномасштабной модели воздухозаборника в условиях твердых стенок, однородных ЗПК и однородных ЗПК с одной, тремя и пятью накладками, обеспечивающими перекрытие полной длины окружности однородных ЗПК на величину соответственно 6, 18 и 30%, что создает относительную азимутальную неоднородность импеданса ЗПК эквидистантную указанным процентам. Для генерации звукового поля в канале воздухозаборника использовалась система 40 динамиков, совмещенная с горнами, которые были установлены равномерно по окружности сечения тыльной части модели воздухозаборника, что позволило генерировать звуковые азимутальные моды в диапазоне номеров ±40. Для определения модальной структуры звукового поля в канале использовалась многоканальная решетка. состоящая из 126 микрофонов, установленных заподлицо стенок канала в зоне за ЗПК в направлении распространения звука, при этом 100 микрофонов образуют круговую решетку, а остальные – линейную. С помощью портативного интерферометра нормального падения выполнены измерения импеданса крупномасштабных ЗПК, предназначенных для проведения испытаний в составе крупномасштабной модели воздухозаборника в качестве однородных ЗПК, показавшие, что панели ЗПК очень однородны, т. к. нулевая мода абсолютно доминирует, а амплитуда ненулевых мод в диапазоне 1000–3200 Гц не превышает 6%. Показано, что особенности сборки однородных ЗПК (состоят из пяти панелей) и геометрии использования накладок для создания контролируемого неосесимметричного импеданса ЗПК приводят к доминированию азимутальных гармоник с номерами кратными ±5 в разложении адмитанса ЗПК в ряд Фурье по азимутальному углу, причем амплитуды этих гармоник возрастают с увеличением числа применяемых накладок. Анализ результатов испытаний показал, что наибольший эффект появления в канале не генерируемых динамиками азимутальных мод с повышенным уровнем амплитуды (фактически амплитуды этих мод сравнимы с амплитудой доминирующей моды, генерируемой динамиками) реализуется для мод, азимутальные номера которых отличаются от номера генерируемой доминирующей моды на числа кратные ±5. Данный эффект находится полностью в согласии с предсказанием аналитической модели влияния азимутальной неоднородности ЗПК на распространение вращающихся мод в цилиндрическом канале.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 133-134 (2019) | Рубрика: 10.07

Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В., Корин И.А., Бурдаков Р.В. «Создание и испытания 40-канального генератора вращающихся звуковых мод для проведения исследований распространения шума в полномасштабной модели воздухозаборника авиационного двигателя» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 129-130 (2019)

Для проведения экспериментальных исследований в цилиндрическом канале в условиях вращающегося звукового поля в ПНИПУ разработан и изготовлен генератор звуковых мод. Генератор звука состоит из 40 динамиков, расположенных по окружности и соединенных с корпусом генератора через горны с плавно расширяющимся поперечным сечением канала. Дш улучшения согласования импеданса на выходе горнов в канале генератора мод сделано центральное тело. Для контроля уровня звукового давления вблизи динамиков в стенки горнов установлены микрофоны. Генератор собран в заглушенной камере Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа (ЛМГШиМА) ПНИПУ. При проведении испытаний генератора вращающихся мод он был соединен с моделью полномасштабного воздухозаборника с диаметром канала 1.783 м. Модель воздухозаборника состоит из двух корпусов, в один из которых можно устанавливать съемные панели ЗПК для исследования их акустических характеристик в условиях вращающегося звукового поля с контролем генерируемых мод, а также отрабатывать методы идентификации модального состава шума в канале, для чего во втором корпусе расположены 26-микрофонная линейная и 100-микрофонная круговая решетки с оптимизированным расположением микрофонов. Общая комплектация установки составила 182 измерительных канала. Генерация мод проводилась в диапазоне частот 500–4000 Гц. В корпус полномасштабной модели воздухозаборника были установлены жесткостенные панели. По результатам испытаний определено, что генератор вращающихся мод надежно генерирует моды с заданными номерами в диапазоне ±40 и их комбинации. При этом уровни звукового давления на выходе из канала установки достигают значений 145 дБ. Таким образом, 40-канальный генератор вращающихся звуковых мод имеет лучшие характеристики, чем ранее созданный 30-канапьный генератор на основе воздухозаборника ПС-90-А. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 129-130 (2019) | Рубрики: 04.11 08.14

Бескачко В.П.

 

Лех И.А., Тараненко П.А., Бескачко В.П. «Влияние пузырьков газа на вибрационные параметры измерительных трубок кориолисового расходомера» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 11, № 3, с. 47-55 (2019)

В связи с разработкой методики измерения параметров потоков «жидкость–газ» кориолисовыми массовыми расходомерами (КМР) предпринята попытка оценить влияние присутствия пузырьков газа на параметры колебаний измерительной трубки КМР. Разработана балочная конечноэлементная модель прямой трубки, реализованная средствами пакета MATLAB. Поток флюида описывается в 1D-приближении, присутствие газового пузырька моделируется локальным (с точностью до размера конечного элемента) изменением плотности потока в месте расположения пузырька в данный момент времени. Возбуждение поперечных колебаний трубки осуществляется с помощью внешней гармонической силы, приложенной в центре трубки. Частота возбуждения задается равной частоте собственных колебаний заполненной трубки с пузырьком. Выполнена серия численных экспериментов, в которых варьировались объемная доля газовой фазы и скорость флюида. Выявлена зависимость от этих факторов обусловленного эффектом Кориолиса фазового сдвига между колебаниями плеч расходомера. Оценена погрешность определения массового расхода, обусловленная присутствием пузырьков. Проведена серия экспериментов по наблюдению пузырьковых эффектов с промышленным расходомером ДУ15. Найдено качественное согласие результатов расчетов и экспериментов.

Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 11, № 3, с. 47-55 (2019) | Рубрика: 14.04

Беспалов М.С.

 

Беспалов М.С., Оселедец Е.Ю. «Особенности нормирования шума в районе расположения аэропортов.» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 303-304 (2019)

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 303-304 (2019) | Рубрики: 10.01 14.09

Бобков В.Б.

 

Абалакин И.В., Бобков В.Б., Дубень А.П., Козубская Т.К., Рыбак С.П. «Расчет пульсаций давления на поверхности ракеты космического назначения» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 297-298 (2019)

Одной из важных задач проектирования ракет космического назначения (РКН) является оценка пульсаций давления на внешних поверхностях надкалиберной космической головной части (КГЧ) и прилегающей части ракеты-носителя (PH). На этапе выведения при трансзвуковых и сверхзвуковых режимах обтекания эти поверхности подвергаются воздействию интенсивных пульсаций давления. Около РКН формируется сложное турбулентное течение, характеризующееся наличием локальных отрывов потока и ударных волн, взаимодействующих со слоями смешения и с турбулентным пограничным слоем. Численное моделирование такого рода задач является достаточно сложным и трудоемким процессом и может проводиться только с помощью современных вихреразрешающих подходов, оптимальным образом сочетающих высокую точность и приемлемую ресурсоемкость. Проведены расчеты обтекания РКН с пилотируемым транспортным кораблем (ПТК) и пульсаций давления на обтекателе двигательного отсека ПТК и на прилегающей части PH. Рассматриваются трансзвуковые и сверхзвуковые режимы обтекания (характерные числа Маха от 0.8 до 1.3). Числа Рейнольдса, рассчитанные по длине КГЧ, составляют около 109. Численное моделирование выполнено с помощью вихреразрешающего гибридного RANS-LES подхода IDDES. Для расчетов используется адаптивный численный метод повышенной точности, реализованный в программном комплексе NOISEtte. Турбулентные пульсации на входе в IDDES-область задаются посредством генератора синтетической турбулентности. В докладе приводятся результаты расчетов и анализа пульсационных воздействий на ОДО, а также их сопоставления с имеющимися данными измерений при испытаниях модели КГЧ в аэродинамической трубе ЦАГИ.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 297-298 (2019) | Рубрики: 04.11 10.06

Бобков В.Г.

 

Вершков В.А., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М., Абалакин И.В., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «Численные исследования аэроакустических характеристик модельного несущего винта вертолета на режиме горизонтального полета.» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 289 (2019)

Основным объектом исследования в рамках представленной работы является изолированный модельный четрырехлопастный несущий винт с постоянным шагом жестких лопастей. Проведено численное исследование аэроакустических характеристик винта на режиме косого обтекания при различных скоростях набегающего потока в пакете CFD программ ANSYS CFX и российском пакете программ NOISEtte, разработанном в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 289 (2019) | Рубрика: 08.14

Абалакин И.В., Бахвалов П.А., Бобков В.Г., Козубская Т.К. «О валидации программного комплекса NOISEtte применительно к расчету акустических полей.» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 271-272 (2019)

Задачи, которые приходится решать при математическом описании и моделировании течения вблизи винта вертолёта, а также генерации этим взаимодействием акустических возмущений и их распространения, исключительно сложные из-за необходимости учёта многочисленных взаимовлияющих факторов и требуют серьёзных разносторонних исследований. Разработка достоверной вычислительной методики, позволяющей проводить численное моделирование таких задач, требует тщательной верификации и валидации путём сравнения как с результатами, полученными в натурных экспериментах, так и с результатами, полученными с использованием сторонних программных пакетов. В работе для подтверждения корректности разработанной авторами численной методики моделирования обтекания вращающегося винта вертолета рассматривается ряд задач и, в частности, проводится моделирование течения около жёсткого модельного двухлопастного несущего винта на режиме осевого обтекания.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 271-272 (2019) | Рубрика: 04.12

Боголюбов Б.Н.

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н., Дерябин М.С., Фарфель В.А. «Измерение электромеханических характеристик компактного низкочастотного гидроакустического излучателя сложной формы» Труды Московского авиационного института, № 105, с. 3 (2019)

Низкочастотные гидроакустические излучатели применяются в широком спектре практических приложений: от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Изготовление корпуса излучателя является одной из самых сложных технологических процедур в процессе создания и настройки. Предложенная конструкция гидроакустического преобразователя с гофрированной излучающей оболочкой позволяет исключить ряд проблем герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению, разбросу параметров и надёжности. Для оценки эффективности предложенного излучателя проведены измерения механического коэффициента трансформации. Распределения амплитуд колебаний излучающей оболочки и активного элемента преобразователя получены методом лазерной виброметрии. Приведено сравнение результатов измерений электроакустических характеристик излучателя в воде с результатами оценки его резонансной частоты на основе упрощённой теоретической модели. Проведённые исследования показали перспективность предложенной конструкции излучателя для широкого круга акустических приложений.

Труды Московского авиационного института, № 105, с. 3 (2019) | Рубрика: 07.19

Богомолов Л.М.

 

Мубассарова А., Богомолов Л.М., Закупин А.С., Пантелеев И.А. «Вариации скорости деформации и акустической эмиссии нагруженных образцов мрамора, вызванные внешним электромагнитным полем» Триггерные эффекты в геосистемах. Тезисы докладов III Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г., с. 50-51 (2015)

Триггерные эффекты в геосистемах. Тезисы докладов III Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г., с. 50-51 (2015) | Рубрики: 06.16 14.04

Пантелеев И.А., Мубассарова В.А., Дамаскинская Е.Е., Богомолов Л.М., Наймарк О.Б. «Влияние слабого электрического поля на пространственно-временную динамику акустической эмиссии при одноосном сжатии гранита» Триггерные эффекты в геосистемах. Тезисы докладов III Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г., с. 54-55 (2015)

Триггерные эффекты в геосистемах. Тезисы докладов III Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г., с. 54-55 (2015) | Рубрика: 14.04

Богомолов С.В.

 

Богомолов С.В., Есикова Н.Б. «Стохастическая магнитогидродинамическая иерархия в сильном внешнем магнитном поле» Математическое моделирование, 31, № 8, с. 120-142 (2019)

На основании стохастической микроскопической столкновительной модели движения заряженных частиц в сильном внешнем магнитном поле строится иерархия уравнений магнитной гидродинамики. Переход к всё более грубым приближениям происходит в соответствии с уменьшением параметра обезразмеривания, аналогичного числу Кнудсена в газовой динамике. В результате получаются стохастические и неслучайные макроскопические уравнения, отличающиеся от магнитного аналога системы уравнений Навье–Стокса, а также от систем магнитной квазигидродинамики. Главной особенностью этого вывода является более точное осреднение по скорости благодаря аналитическому решению стохастических дифференциальных уравнений по винеровской мере, в виде которых представлена промежуточная мезо–модель в фазовом пространстве. Такой подход существенно отличается от традиционного, использующего не сам случайный процесс, а его функцию распределения. Акцент ставится на ясности допущений при переходе от одного уровня детализации к другому, а не на численных экспериментах, в которых содержатся дополнительные погрешности аппроксимации.

Математическое моделирование, 31, № 8, с. 120-142 (2019) | Рубрика: 06.16

Бойков Д.С.

 

Повещенко Ю.А., Гасилов В.А., Подрыга В.О., Ладонкина М.Е., Волошин А.С., Бойков Д.С., Беклемышева К.А. «Разностные схемы согласованной аппроксимации напряженно-деформированного состояния и энергобаланса среды» Математическое моделирование, 31, № 7, с. 3-20 (2019)

Методом опорных операторов для двумерных задач теории упругости построены интегрально согласованные аппроксимации компонент тензора деформаций и упругой энергии среды для уравнений теории упругости в терминах смещений. Исходные уравнения аппроксимированы на нерегулярных разностных сетках в плоскости R-Z цилиндрической системы координат. Аппроксимации в плоскости переменных R-Z получены из полных трехмерных аппроксимаций путем предельного перехода при стремлении к нулю угловой переменной. Построенные схемы сохраняют свойства дивергентности, самосопряженности и знакоопределенности, присущие соответствующим операторам в исходной системе дифференциальных уравнений.

Математическое моделирование, 31, № 7, с. 3-20 (2019) | Рубрика: 04.06

Борзенко Е.И.

 

Борзенко Е.И., Дьякова О.А., Шрагер Г.Р. «Ламинарное течение степенной жидкости в Т-образном канале при заданных перепадах давления» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 63-71 (2019)

Статья посвящена исследованию установившегося ламинарного течения несжимаемой степенной жидкости в плоском Т-образном канале при заданных перепадах давления между граничными сечениями втекания/вытекания. Степенной жидкостью называется неньютоновская жидкость, реологическое поведение которой описывается законом Оствальда–де Виля. Математическая постановка задачи включает уравнения движения и неразрывности. На твердых стенках задается условие прилипания. Для нахождения решения задачи используется конечно-разностный метод с применением процедуры SIMPLE. Проведены параметрические исследования кинематических и динамических характеристик течения в зависимости от основных параметров задачи. Построена диаграмма режимов течения при изменении значений перепадов давления, задаваемых между границами втекания/вытекания канала, для различных показателей нелинейности реологической модели.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 63-71 (2019) | Рубрика: 08.11

Борзунов С.В.

 

Борзунов С.В., Семенов М.Е., Сельвесюк Н.И., Мелешенко П.А. «Гистерезисные преобразователи со случайными параметрами» Математическое моделирование, 31, № 7, с. 109-126 (2019)

Предложен новый класс моделей гистерезисных преобразователей, обобщающий классическое определение люфта на случай, когда геометрическое расположение определяющих его кривых зависит от случайного параметра. Выход стохастического преобразователя в этой ситуации трактуется как случайный процесс. Доказана корректность определения соответствующего преобразователя в терминах специальной предельной конструкции, позволяющей определить выход на произвольном непрерывном входе. Исследованы свойства введенного преобразователя, получены аналитические соотношения, определяющие первую и вторую моментные функции выхода, приведены иллюстративные примеры.

Математическое моделирование, 31, № 7, с. 109-126 (2019) | Рубрика: 05.04

Борисевич В.Д.

 

Борисевич В.Д., Потанин Е.П. «Трехмерные течения во вращающемся цилиндре при наличии турбулентных пограничных слоев на торцевых дисках» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 19-26 (2019)

Представлена аналитическая модель расчета гидродинамических характеристик потока вязкой несжимаемой жидкости во вращающемся цилиндре при наличии тормозящей крышки в случае образования на торцевых поверхностях турбулентных пограничных слоев. Анализ выполнен с учетом всех нелинейных инерционных членов в уравнениях движения в рамках интегральных соотношений Лойцянского. Приближенные профили скоростей в пограничных слоях задаются в соответствии с эмпирическим 1/7-законом. Основной поток разделяется на невязкое квазитвердое ядро и боковой слой, в котором сосредоточена практически вся восходящая часть циркуляционного потока. Неизвестные величины угловой скорости ядра и его границы по радиусу оцениваются из баланса моментов сил трения, действующих на основной вращающийся поток, и условия неразрывности циркуляционного течения.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 19-26 (2019) | Рубрика: 08.11

Борминский С.А.

 

Борминский С.А. «Акустический метод контроля длины, диаметра и состояния внутренней полости труб» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 20, № 6, с. 178-183 (2018)

Статья посвящена вопросам разработки теоретического обоснования и практической реализации акустического метода контроля геометрических параметров труб, как основного объекта трубопроводного транспорта, применяемых в системах производства, транспорта и потребления тепловой энергии. Метод основывается на математической обработке отраженного от открытого конца трубы акустического сигнала и позволяет получать информацию одновременно о длине, диаметре трубы с контролем качества внутренней полости. Предложенный в статье алгоритм измерения диаметра расширяет функциональные возможности измерительной аппаратуры и позволяет автоматически рассчитать сдвиг фазы акустического сигнала при отражении от открытого конца трубы, таким образом, полностью автоматизируется процесс измерения длины труб произвольного диаметра. Экспериментальные исследования, проведенные с использованием разработанного алгоритма, показали, что относительная погрешность измерения длины на трубах длиной 3 м составила не более 0.15%, погрешность измерения диаметра трубы равного 110мм составила не более 7%.

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 20, № 6, с. 178-183 (2018) | Рубрика: 04.08

Боровкова А.М.

 

Медведев В.Т., Федорова Е.В., Боровкова А.М. «К оценке риска профессионального заболевания органов слуха отдельных категорий работников энергетических предприятий» Вестник Московского энергетического института (МЭИ), № 3, с. 134-141 (2019)

Электроэнергетика относится к видам деятельности, в которых высок риск травматизма и профессиональных заболеваний, поскольку труд энергетиков сопряжен с высоким напряжением, работой на высоте, воздействием вредных и опасных производственных факторов. Поэтому определение рисков и профессиональных заболеваний с целью их минимизации является одной из важнейших задач. Следует учитывать, что формирование условий для профессиональных заболеваний, как правило, происходит в результате сложной комбинации многих факторов. В структуре профессиональной заболеваемости преобладают потери слуха от воздействия шума и вибрационная болезнь, хотя их показатели в электроэнергетике значительно ниже общероссийских. Наиболее проблемными профессиями по данной патологии являются слесари по ремонту оборудования котельной, операторы котельной, слесари по ремонту парогазотурбинного оборудования, водители и трактористы. Установлено, что нарушения слуха связаны с возрастом, полом (чаще наблюдаются у мужчин), курением и характеристиками шума. Воздействие повышенных уровней шума приводит к формированию не только сердечно-сосудистой, но и эндокринной патологий, а также может быть фактором риска развития гестационной гипертензии и врожденных пороков развития плода. Приведен расчет риска профессионального заболевания органов слуха от негативного влияния шума при его увеличении, вследствие старения оборудования или нарушения технологических режимов, а также от использования средств индивидуальной защиты. Для работников шумных производств и профессий энергетической отрасли рекомендован комплекс профилактических мероприятий.

Вестник Московского энергетического института (МЭИ), № 3, с. 134-141 (2019) | Рубрика: 13.01

Борсуков А.В.

 

Борсуков А.В., Андреев В.Г., Гельт Т.Д., Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Иванова Е.В., Ковалев А.В., Козлова Е.Ю., Мамошин А.В., Морозов М.В., Романов С.В., Руденко О.В., Рыхтик П.И., Сафонов Д.В., Сафонова М.А., Тимашков И.А. Нелинейные ультразвуковые волны в средах с поглощением и дисперсией. Учебное пособие для физического практикума по акустике (2017). 112 с.

В учебном пособии представлены практические задачи, посвященные эффектам, связанным с распространением волн конечной амплитуды в нелинейных средах с учетом поглощения, дисперсии и дифракции. Задачи реализованы в специальном практикуме кафедры акустики физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Изучаемые нелинейные явления присущи не только акустическим волнам; поэтому знакомство происходит с универсальными особенностями поведения интенсивных скалярных волн безотносительно к их физической природе. Описание экспериментальных установок и практических упражнений предваряется теоретическим материалом. Сборник предназначен для обучения студентов старших курсов естественных факультетов изучающих основы физики и математического описания нелинейных волновых процессов. Кроме того, он может служить практическим пособием для лиц, заинтересованных в повышении квалификации в области акустики.

Нелинейные ультразвуковые волны в средах с поглощением и дисперсией. Учебное пособие для физического практикума по акустике (2017). 112 с. | Рубрики: 02 05

Борсуков А.В., Андреев В.Г., Гельт Т.Д., Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Иванова Е.В., Ковалев А.В., Козлова Е.Ю., Мамошин А.В., Морозов М.В., Романов С.В., Руденко О.В., Рыхтик П.И., Сафонов Д.В., Сафонова М.А., Тимашков И.А. Эластография сдвиговой волны: анализ клинических примеров (2017). 376 с.

В монографии отражен 4-х летний опыт применения эластографии сдвиговой волны в многопрофильном стационаре.

Эластография сдвиговой волны: анализ клинических примеров (2017). 376 с. | Рубрики: 02 05

Босняков И.С.

 

Босняков И.С., Волков А.В., Судаков Г.Г. «Расчет вихревого течения разрывным методом Галёркина высокого порядка точности» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 288 (2019)

Рассматривается вопрос численного моделирования вихревого следа за самолётом. В расчётной области ставится задача для уравнений Навье–Стокса. В качестве начального условия используется суперпозиция поля скорости вихрей за самолётом и поля скосов фоновой турбулентности атмосферы. На границах задаётся условие с распределением скорости от пульсаций турбулентности. Это делается с целью поддержания нужной интенсивности пульсаций внутри расчётной области. Задача решается численно схемой Галёркина высокого порядка точности с разрывными функциями в рамках метода крупных вихрей. Качество расчёта обеспечивается корректным подбором параметров для расчётной задачи. Густота расчётной сетки выбирается из решения модельной задачи об эволюции одного вихря. В результате выяснено, сколько ячеек требуется поместить в ядро вихря для обеспечения необходимой точности расчета. В работе обсуждается моделирование турбулентности с использованием схемы Галёркина. В этой связи показано влияние качества задания начальных условий на получаемое решение. Рассматривается вопрос о выборе схемы для аппроксимации конвективных потоков на гранях ячеек. В заключение приводятся оценки вычислительных затрат расчётной задачи, обеспечивающей требуемую точность расчётов. Задача об эволюции вихревого следа решается на суперкомпьютере МГУ с помощью схемы 4-го порядка точности и на кластерах НИО-2 с использованием схем 2-го и 3-го порядка точности. В работе показано, насколько изменяется точность описания структуры вихрей и физическая картина эволюции следа в зависимости от использованной численной схемы.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 288 (2019) | Рубрика: 04.12

Бочкарёв С.А.

 

Бочкарёв С.А., Лекомцев С.В. «Гидроупругая устойчивость коаксиальных цилиндрических оболочек, выполненных из пьезоэлектрического материала» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 35-48 (2019)

Работа посвящена численному исследованию динамического поведения электроупругих коаксиальных оболочек, в кольцевом зазоре между которыми течет сжимаемая жидкость. Решение задачи осуществляется с использованием полуаналитического варианта метода конечных элементов. Оболочки выполнены из материала, обладающего пьезоэлектрическими свойствами и поляризованного в радиальном направлении, и рассматриваются в рамках классической теории, основанной на гипотезах Кирхгофа–Лява, а также уравнений линейной электроупругости. Распределение электрического потенциала по толщине принимается линейным. Движение сжимаемой невязкой жидкости описывается волновым уравнением, которое совместно с условиями непроницаемости и соответствующими граничными условиями преобразуются с помощью метода Бубнова–Галёркина. Давление жидкости на деформируемые тела вычисляется из линеаризованного уравнения Бернулли. Математическая постановка задачи динамики тонкостенных конструкций основана на вариационном принципе возможных перемещений. Оценка устойчивости базируется на вычислении и анализе комплексных собственных значений связанной системы уравнений, сформированной относительно неизвестных величин для упругой и жидкой сред. Электрические переменные исключаются на элементном уровне и оказывают влияние на динамические характеристики конструкции в виде присоединенной жесткости. Достоверность полученных результатов подтверждена путем сопоставления с известными данными для случая изотропных оболочек. Представлены исследования границ устойчивости при различных геометрических размерах, вариантах кинематических граничных условий (свободное опирание и жесткая заделка на обоих краях, консольное закрепление) и разной величине кольцевого зазора между оболочками. Оценено влияние электрических граничных условий, задаваемых на электродированных поверхностях внутренней и наружной оболочек, на критические скорости потока жидкости и формы потери устойчивости.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 35-48 (2019) | Рубрика: 10.06

Бочкарёв С.А., Лекомцев С.В., Сенин А.Н. «Анализ пространственных колебаний коаксиальных цилиндрических оболочек, частично заполненных жидкостью» Вычислительная механика сплошных сред, 11, № 4, с. 448=-462 (2018)

Работа посвящена численному исследованию собственных колебаний горизонтально ориентированных упругих коаксиальных оболочек, кольцевой зазор между которыми полностью или частично заполнен сжимаемой вязкой жидкостью. Решение задачи осуществляется в трёхмерной постановке с использованием метода конечных элементов. Движение жидкости описывается в рамках акустического приближения в терминах потенциала скоростей. Соответствующие уравнения совместно с граничными условиями, отвечающими полному контакту на смоченных поверхностях, преобразуются с помощью метода Бубнова-Галёркина. Гидродинамические усилия находятся из тензора вязких напряжений. Математическая постановка задачи динамики тонкостенных конструкций основывается на вариационном принципе возможных перемещений, в который включены нормальные и тангенциальные компоненты сил, действующих со стороны жидкости на смоченные части упругих тел. При моделировании оболочек предполагается, что их криволинейные поверхности достаточно точно аппроксимируются совокупностью плоских сегментов, деформации которых определяются согласно классической теории пластин. Достоверность полученных результатов подтверждена путём сопоставления с известными из литературы данными для случая, когда весь объём кольцевого зазора заполнен идеальной жидкостью. Оценено влияние степени заполнения жидкостью и размера зазора на собственные частоты и соответствующие им формы колебаний коаксиальных оболочек с различными вариантами граничных условий. Продемонстрировано, что частичное заполнение приводит к расщеплению собственных частот колебаний, причём уменьшение объёма жидкости содействует росту их минимальных значений. Показано, что при некоторой величине зазора возможно появление смешанных форм колебаний не только в меридиональном, но и в окружном направлении.

Вычислительная механика сплошных сред, 11, № 4, с. 448=-462 (2018) | Рубрика: 04.15

Бошенятов Б.В.

 

Бошенятов Б.В., Жильцов К.Н. «Исследование нелинейных эффектов при взаимодействии волн типа цунами с подводными барьерами» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 3, с. 37–52 (2019)

Приведены результаты исследования нелинейных эффектов при взаимодействии длинных гравитационных волн типа цунами с подводными барьерами. В качестве математической модели использованы двумерные уравнения Навье–Стокса в приближении несжимаемой жидкости. Численные результаты получены методом конечных объемов с использованием открытого пакета OpenFOAM. Получены новые данные по исследованию эффективности тонкого и непроницаемого подводного барьера. Показано, что при значениях параметра нелинейности волны больше 0.1 подводный барьер оптимальной высоты гасит около 80% энергии падающей волны.. DOI: 10.17223/19988621/59/5

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 3, с. 37–52 (2019) | Рубрика: 07.13

Брагинская Л.П.

 

Ковалевский В.В., Фатьянов А.Г., Караваев Д.А., Брагинская Л.П., Григорюк А.П., Мордвинова В.В., Тубанов Ц.А., Базаров А.Д. «Исследование и верификация скоростных моделей земной коры методами математического моделирования и активной сейсмологии» Geodynamics & Tectonophysics, 10, № 3, с. 569-583 (2019)

Представлены результаты сравнения теоретических сейсмограмм для двух скоростных моделей земной коры и данных о временах вступлений Р-волн на экспериментальных вибрационных сейсмограммах на 400-км участке профиля Байкал–Улан-Батор. Теоретические сейсмограммы получены методами математического моделирования волновых полей для скоростных моделей земной коры, построенных по данным экспериментов BEST и PASSCAL. Вибрационные сейсмограммы получены при измерении волнового поля вибратора ЦВО-100 Южно-Байкальского полигона СО РАН. Экспериментальные значения времен вступлений в группе Р-волн на вибрационных сейсмограммах соответствуют значениям на теоретических сейсмограммах для волн большой амплитуды. Сравнение теоретических сейсмограмм эксперимента BEST и данных о временах вступлений Р-волн на экспериментальных вибрационных сейсмограммах на 400-километровом участке профиля Байкал–Улан-Батор показывает, что экспериментальные времена вступлений волн максимальной амплитуды соответствуют теоретическим годографам волн со скоростью 6.25–6.80 км/с скоростной модели эксперимента BEST. Вместе с тем экспериментальные данные не содержат времен вступлений, соответствующих продольным волнам со скоростью Vp=7.25 км/с, связанных с предполагаемым слоем мощностью более 10 км в нижней коре в скоростной модели эксперимента BEST. Экспериментальные значения времен вступлений волн в группе Р-волн вибрационных сейсмограмм находятся в области времен вступлений волн на теоретических сейсмограммах эксперимента PASSCAL на всем протяжении 400-километрового профиля. Это свидетельствует о надежном определении средних значений скоростей волн в скоростной модели эксперимента PASSCAL. Следует отметить, что экспериментальные значения времен вступлений первой волны в группе Р-волн согласуются с временами первых вступлений на годографах теоретических сейсмограмм для скоростной модели эксперимента PASSCAL в диапазоне расстояний от 65 до 380 км от источника.

Geodynamics & Tectonophysics, 10, № 3, с. 569-583 (2019) | Рубрика: 09.07

Братухин Ю.К.

 

Братухин Ю.К., Макаров С.О. «Свободные колебания капли, погруженной в вязкую безграничную жидкость» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 1, с. 60-65 (2019)

Аналитически точно решена задача о свободных колебаниях капли, погруженной в жидкость, заполняющую все пространство в условиях невесомости. Обе жидкости считаются вязкими, инертными, несжимаемыми и взаимно насыщенными, форма капли слабо отклоняется от сферической. Найдено точное решение системы уравнений гидродинамики в приближении Стокса с учетом граничных условий на деформированной поверхности капли. Для самой крупномасштабной моды определены коэффициенты затухания, частоты колебаний и критические параметры, определяющие инертность, вязкость и упругость, при которых возникает апериодический режим движения. Показано, что с увеличением плотности и вязкости капли апериодический режим движения наступает при меньших значениях безр

Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 1, с. 60-65 (2019) | Рубрика: 06.11

Бритенков А.К.

 

Бритенков А.К., Боголюбов Б.Н., Дерябин М.С., Фарфель В.А. «Измерение электромеханических характеристик компактного низкочастотного гидроакустического излучателя сложной формы» Труды Московского авиационного института, № 105, с. 3 (2019)

Низкочастотные гидроакустические излучатели применяются в широком спектре практических приложений: от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Изготовление корпуса излучателя является одной из самых сложных технологических процедур в процессе создания и настройки. Предложенная конструкция гидроакустического преобразователя с гофрированной излучающей оболочкой позволяет исключить ряд проблем герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению, разбросу параметров и надёжности. Для оценки эффективности предложенного излучателя проведены измерения механического коэффициента трансформации. Распределения амплитуд колебаний излучающей оболочки и активного элемента преобразователя получены методом лазерной виброметрии. Приведено сравнение результатов измерений электроакустических характеристик излучателя в воде с результатами оценки его резонансной частоты на основе упрощённой теоретической модели. Проведённые исследования показали перспективность предложенной конструкции излучателя для широкого круга акустических приложений.

Труды Московского авиационного института, № 105, с. 3 (2019) | Рубрика: 07.19

Панкратов А.Н., Бритенков А.К. «Обобщенный спектрально-аналитический метод: проблемы описания цифровых данных семействами ортогональных полиномов» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 1, с. 5-14 (2004)

Описание экспериментальных сигналов обобщенными рядами Фурье высокого порядка содержит ряд проблем при численной реализации. В работе исследована потеря ортогональности при дискретизации области определения классических ортогональных многочленов непрерывного аргумента. Предложен устойчивый и эффективный алгоритм вычисления функций Лагерра и Эрмита высокого порядка. Точность предложенного алгоритма и теоретическое значение квадратурных формул Гаусса подтверждены на численном примере. Рассматривается проблема выбора масштабного коэффициента для адаптивной аппроксимации. Предложенные методы актуальны для исследования радиофизических сигналов (акустических, импульсного ядерного магнитного резонанса ЯМР), биофизических измерений (лазерной доплеровской флоуметрии и экономических показателей (колебаний биржевых курсов.

Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 1, с. 5-14 (2004) | Рубрика: 04.01

Брыкина И.Г.

 

Брыкина И.Г., Егорова Л.А. «Аппроксимационные формулы для радиационного теплового потока при больших скоростях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 123-134 (2019)

Цель работы – получение аналитического выражения для коэффициента радиационной теплопередачи в точке торможения затупленного тела в зависимости от его скорости, размера и плотности атмосферы в диапазоне этих параметров, характерных для входа крупного метеороида в атмосферу Земли. Представлены имеющиеся в литературе аналитические аппроксимации численных расчетов радиационного теплового потока в точку торможения тела c неразрушающейся поверхностью, полученные в ограниченных диапазонах высот, скоростей и радиусов затупления. Проведено тестирование этих формул в более широком диапазоне параметров обтекания путем сравнения с расчетами других авторов. На основании анализа этих сравнений и сделанных корреляций по скорости тела, его радиусу и плотности атмосферы предложено новое аппроксимационное соотношение для радиационного теплового потока в точке торможения.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 123-134 (2019) | Рубрика: 06.18

Бугаева Л.К.

 

Акуличев В.А., Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Особенности распространения звука при наличии пузырьковых облаков в возмущённом приповерхностном слое океана» Доклады академии наук, 487, № 6, с. 691-695 (2019)

Имеются противоречивые мнения о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание низкочастотного звука в океане. C учётом новых экспериментальных данных по распределению пузырьков в морской воде показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на структуру пространственного спада при распространении звука может быть значительным при достаточно типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях океана. Возможное объяснение противоречий – пространственная перестройка структуры поля, при которой основной эффект воздействия пузырьков сосредоточен на ближней дистанции, в то же время не оказывая влияния на затухание звука на дальнем расстоянии.

Доклады академии наук, 487, № 6, с. 691-695 (2019) | Рубрика: 07.14

Булавинов А.Н.

 

Долматов Д.О., Седнев Д.А., Булавинов А.Н., Пинчук Р.В. «Применение алгоритма расчета в частотной области для ультразвуковой томографии слоисто неоднородных сред с использованием матричных антенных решеток» Дефектоскопия, № 7, с. 12-19 (2019)

Для обеспечения высокой скорости получения синтезированных изображений с использованием матричных антенных решеток (АР) в системах промышленной ультразвуковой томографии требуются вычислительно-эффективные алгоритмы пространственно-временной обработки. В этой связи большой интерес представляют алгоритмы с расчетами в частотной области, основанные на алгоритме быстрого преобразования Фурье. При этом разрабатываемые алгоритмы должны обеспечивать высокое качество получаемых результатов при различных условиях проведения ультразвуковой томографии. В случае ультразвуковой томографии многослойных структур одним из факторов, серьезно снижающих эффективность алгоритма, является непараллельность, а в предельном случае криволинейность границ слоев объекта контроля относительно плоскости сканирования. В данной статье предложен алгоритм расчета трехмерных томографических изображений в частотной области с использованием матричных фазированных решеток с компенсацией наклона объекта контроля относительно плоскости сканирования при использовании иммерсионного контакта. Эффективность предложенного метода подтверждается экспериментально.

Дефектоскопия, № 7, с. 12-19 (2019) | Рубрика: 12.06

Буланов В.А.

 

Акуличев В.А., Буланов В.А., Бугаева Л.К. «Особенности распространения звука при наличии пузырьковых облаков в возмущённом приповерхностном слое океана» Доклады академии наук, 487, № 6, с. 691-695 (2019)

Имеются противоречивые мнения о вкладе приповерхностного слоя пузырьков в затухание низкочастотного звука в океане. C учётом новых экспериментальных данных по распределению пузырьков в морской воде показано, что влияние приповерхностного слоя пузырьков на структуру пространственного спада при распространении звука может быть значительным при достаточно типичных концентрациях пузырьков в приповерхностных слоях океана. Возможное объяснение противоречий – пространственная перестройка структуры поля, при которой основной эффект воздействия пузырьков сосредоточен на ближней дистанции, в то же время не оказывая влияния на затухание звука на дальнем расстоянии.

Доклады академии наук, 487, № 6, с. 691-695 (2019) | Рубрика: 07.14

Булкин В.В.

 

Хромулина Т.Д., Кириллов И.Н., Булкин В.В. «Информационность типовых и полноспектральных методов оценки уровня акустического шума в городской среде» Прикладные вопросы формирования и обработки сигналов в радиолокации, связи и акустике. Сборник тезисов докладов IХ научно-практического семинара, с. 36-39 (2018)

Рассматриваются некоторые результаты мониторинга акустического загрязнения больших промышленно развитых городов (на примере города Мурома). Мониторинг осуществлён с помощью совмещённой эколого-метеорологической системы. Проанализированы погрешности измерения, обусловленные стандартной процедурой октавного анализа с контролем на центральных средневзвешенных частотах. Приведены результаты некоторых измерений.

Прикладные вопросы формирования и обработки сигналов в радиолокации, связи и акустике. Сборник тезисов докладов IХ научно-практического семинара, с. 36-39 (2018) | Рубрика: 10.01

Туманов М.А., Хромулина Т.Д., Булкин В.В. «Анализ характера распространения звуковых волн в актовом зале Муромского института ВлГУ» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 20, с. 43-48 (2018)

Представлены результаты анализа характера распространения звука в условиях актового зала Муромского института ВлГУ. Представлены амплитудно-частотные характеристики, полученные по результатам измерений в характерных точках зала. Измерения проводились с использованием шумомера АССИСТЕНТ в линейном режиме. Для получения более полной характеристики оценка уровня звукового давления осуществлялась в третьоктавных диапазонах. Анализировалось изменение АЧХ в каждой из точек в сравнении с реальной АЧХ акустических систем, установленных в зале, также полученных с использованием шумомера. Наибольшие потери уровня звукового давления, как и ожидалось, наблюдаются в диапазоне 12500–20000 Гц – от 23 до 38 дБ, на частоте 12500 Гц потери могут составлять 30 дБ. Зафиксированные АЧХ отличаются значительной «изломанностью». Рекомендовано для создания более равномерного распределения звуковой энергии применять дополнительные среднечастотные и высокочастотные акустические системы, размещаемые, например, на боковых стенах зала вдоль длинных стен.

Методы и устройства передачи и обработки информации, № 20, с. 43-48 (2018) | Рубрика: 11.01

Зайцев А.В., Пузырёв В.И., Шеронова Т.С., Булкин В.В. «Модернизация лабораторной акустической камеры» Методы и устройства передачи и обработки информации, № 20, с. 14-20 (2018)

Представлены результаты модернизации малогабаритной лабораторной заглушённой камеры для исследования средств защиты от акустических воздействий. Проведена замена акустических излучателей. Сформирована самостоятельная акустическая система, встроенная в нижнюю часть конструкции камеры. Проведены измерения и представлена амплитудно-частотная характеристика камеры по звуковому давлению. В результате неравномерность АЧХ снизилась с 37 до 23,5 дБ. Установлены «провалы» в АЧХ на частотах 400 и 630 Гц. Определено, что эти провалы обусловлены конструктивными особенностями камеры. Даны рекомендации по выравниванию АЧХ на этих частотах.

Методы и устройства передачи и обработки информации, № 20, с. 14-20 (2018) | Рубрика: 14.02

Бульбович Р.В.

 

Федотов Е.С., Бульбович Р.В. «Влияние модального состава шума авиационного двигателя на импеданс полномасштабной звукопоглощающей конструкции» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 310-313 (2018)

Основной акустической характеристикой звукопоглощающих конструкций авиационных двигателей является их импеданс. Импеданс зависит от большого количества факторов, но влияние номера моды на импеданс до сих пор является открытым вопросом. Приводятся результаты исследования зависимости импеданса полномасштабной ЗПК от номера акустической моды.

Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 310-313 (2018) | Рубрика: 08.14

Сорокин Е.В., Бульбович Р.В., Ершов В.В. «Исследование шума взаимодействия с модельной струей закрылков различной конфигурации» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 74-75 (2019)

Оснащение современных самолетов с компоновкой низкого расположения крыла турбореактивными двигателями с большой степенью двухконтурности и большим диаметром внешнего контура привело к появлению реактивной струи вблизи отклоненных закрылков (закрылки не обязательно входят в поток струи). В результате на режимах взлета и посадки стал проявляться эффективный источник шума. Таким образом, актуальным является вопрос нахождения способов снижения шума данного источника, одним из которых может являться применение закрылков различной конфигурации. В качестве объекта исследования выбрано крыло самолета Boeing 737-500. Для проведения экспериментов создана модель с геометрическим подобием 1:6. Модель представляет собой часть крыла, к которому могут крепиться сменные предкрылки и закрылки. Элементы модели изготовлены посредством 3D-печати из АБС пластика. В работе исследовалось три типа конфигураций закрылков: первый тип представлял собой обычный сплошной закрылок; второй тип основывался на применении различных направляющих ребер на поверхности закрылка; третий тин включал в себя применение шевронов различных размеров на кромке закрылка. Для оценки аэродинамического качества проводился численный эксперимент, в котором рассматривалось цельное крыло с закрылками данных конфигураций. Расчеты выполнялись в стационарной трехмерной постановке. Потери аэродинамического качества относительно сплошного закрылка у закрылков с направляющими ребрами и шевронами не обнаружено. Экспериментальные исследования но шуму взаимодействия проводились в акустической заглушенной камере ПНИПУ со струйной установкой. Было проведено два типа экспериментов: измерение шума в дальнем поле; локализация источников шума методом плоского бимформинга. Шум в дальнем поле измерялся с помощью 7 четвертьдюймовых микрофонов Br÷uel&Kjær, расположенных на отдельных стойках под углами от 15 до 105° с шагом 15° относительно оси истечения струи, на расстоянии 50 калибров сопла. Для проведения локализации источников шума выполнялись измерения 9-лучевой 54-канальной микрофонной решеткой Br÷uel&Kjær, расположенной на расстоянии 110 калибров от среза сопла. Истечение модельной струи происходило со скоростью 0.7 М. Использовалось круглое и шевронное сопло. Измерения шума проводились при углах отклонения закрылков 0, 20, 45°, что соответствует режимам нормального полета, взлета и посадки. Результаты измерений показали, что применение на поверхности закрылка направляющих ребер для использованных значений высоты и ширины ребер, а также расстояний между ними не привело к снижению шума относительно обычного сплошного закрылка. Применение же шевронных закрылков рассмотренных конфигураций продемонстрировало слабый эффект снижения шума (не более 2 дБ). При локализации в зависимости от частоты источник наблюдается на кромке закрылка или под крылом. В некоторых случаях источник разделяется на два. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 74-75 (2019) | Рубрики: 10.01 10.06

Храмцов И.В., Кустов О.Ю., Пальчиковский В.В., Бульбович Р.В. «Определение акустических характеристик образцов ЗПК на основе численного моделирования в трехмерной постановке» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 150-151 (2019)

Акустические характеристики звукопоглощающей конструкции (ЗПК) прогнозируют на основе полуэмпирических моделей. Для проверки соответствия акустических характеристик проектировочным значениям проводят испытания образцов ЗПК на интерферометрах. Однако, каждый испытываемый образец должен иметь идеальные геометрические параметры, что сильно отражается на разбросе получаемых для образца ЗПК акустических характеристиках. Последние 20 лет активно исследуется вопрос определения более точных акустических характеристик образцов ЗПК с помощью численного моделирования. Во многих известных работах использовались только упрощенные формы образцов ЗПК в виде одного резонатора (в основном цилиндрической формы) с одним отверстием по центру, что существенным образом отличается от реальных конструкций резонансных ЗПК, используемых в авиационных двигателях. Ранее, авторами впервые выполнено определение акустических характеристик однослойного образца реальной сотовой звукопоглощающей конструкции путем численного моделирования физических процессов в интерферометре с нормальным падением волн. Численное моделирование выполнено на основе решения нестационарных уравнений Навье–Стокса с учетом сжимаемости в полной трехмерной постановке методом недоразрешенного прямого численного моделирования (DNS). В качестве акустического сигнала используется «белый шум» с суммарным уровнем звукового давления 130 дБ на входе в расчетную область. Для верификации расчетов проведены измерения образца в интерферометре с нормальным падением волн с диаметром канала 50 мм. По результатам верификации установлено, что импедансные характеристики, полученные на основе численного моделирования, имеют высокое качество согласования с экспериментом. Разработанная методика определения акустических характеристик образцов звукопоглощающих конструкций на основе прямого численного моделирования верифицирована на полномасштабных образцах для интерферометров с нормальным падением волн с разным сечением канала, имеющих геометрические характеристики, соответствующие реальным однослойным ЗПК авиационных двигателей. В дальнейшем данный подход может использоваться для предсказания акустических характеристик образцов резонансных ЗПК с более сложной геометрией.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 150-151 (2019) | Рубрика: 10.07

Бураго С.Г.

 

Бураго С.Г. «О некоторых заблуждениях в космологии. Ньютон или Эйнштейн?» Естественные и технические науки, № 3, с. 23-27 (2019)

C помощью закона всемирного тяготения и явления инерции получены формулы количественного определения расширения световой волны, удаляющейся от массивного компактного тела и для искривления светового луча, проходящего непосредственно около поверхности Солнца. Оказалось, достаточно учесть, что луч света, состоящий из фотонов света, обладает массой непрерывно распределенной по длине волны света (движущиеся фотоны обладают массой). Известно, что аналогичные формулы были получены ранее в теории относительности Эйнштейна. Они явились как бы экспериментальным доказательством справедливости этой теории, но привели астрофизиков к нелепому выводу об искривлении пространства около массивных тел, противоречащему земной практике человечества. На самом деле искривляется луч света, а не пространство.

Естественные и технические науки, № 3, с. 23-27 (2019) | Рубрика: 18

Бураго С.Г. «Опытное свидетельство о космической газообразной темной материи Вселенной» Естественные и технические науки, № 3, с. 28-32 (2019)

В научной литературе утверждается, что 96% общего количества вещества во Вселенной составляет, так называемая, темная материя. Она не имеет ни запаха, ни вкуса, Ее невозможно взвесить, исследовать ее химические и физические свойства. Ее существование астрофизика обуславливает фоновым излучением радиоволн. Кроме этого, о ней достоверно ничего не известно. Наш анализ известного Эффекта Черенкова П.А. подтвердил, что космическая темная материя находится в газообразном состоянии. При движении быстрых электронов перед ними, как в обычном газе при движении тел со сверхзвуковой скоростью, возникают скачки уплотнения. Скорость распространения слабых возмущений в газообразной темной материи равна скорости света в пустоте. Пустоты в пространстве не существует. Оно заполнено темной газообразной материей.

Естественные и технические науки, № 3, с. 28-32 (2019) | Рубрика: 18

Бурдаков Р.В.

 

Городкова Н.А., Берсенев Ю.В., Синер А.А., Старцева М.П., Бурдаков Р.В., Вискова Т.А. «Экспериментальное исследование модального состава шума вентилятора авиационного двигателя» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 93-94 (2019)

Снижение шума самолета составляет одну из основных задач авиационной акустики. Очевидно, основным источником шума двигателя является вентилятор, модальный состав звукового поля в канале воздухозаборника (ВЗ) и канале наружного контура (КНК) является наиболее значимым по отношению к другим источникам. В докладе для отработки модального анализа представлена математическая модель генерации звукового поля в КНК и ВЗ двигателя и результаты проведения измерений на полномасштабном ВЗ в заглушенной камере лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа (ЛМГШиМА) ПНИПУ. Математическая модель, разрабатываемая в данной работе, представляет собой расчет распространения звука в воздухозаборном канале авиационного двигателя с использованием уравнений Навье–Стокса и численных схем высокого порядка точности. Генерация мод производилась на нижней поверхности внутри канала с помощью задания нестационарного давления как комбинации мод. В эксперименте по окружности нижней части канала был установлен модельный генератор, состоящий из сорокаточечного источника звука. Регистрация мод производилась в точках кольцевого массива и на полных сечениях внутри канала, расположенных на одном расстоянии от нижней поверхности. В эксперименте канал состоял из трех участков экспериментального воздухозаборника: участок ЗПК, корпус микрофонов и воздухозаборник авиационного двигателя. В участке микрофонов размещены линейный и кольцевой массивы микрофонов. Метод с регистрацией мод на полных сечениях позволяет выявить все моды, генерируемые внутри канала, поскольку использует полную информацию в сечении, а точечные замеры имитируют реальные экспериментальные замеры. Регистрация сигналов звукового давления с микрофонов проводилась по всем каналам одновременно. Задавались одиночные моды от 0 до 41, а также их различные комбинации на частотах 500,630, 800, 1000, 1250, 1600,2000, 3150 и 4000 Гц. В данной работе представлен расчет распространения звука в цилиндрическом воздухозаборном канале и результаты экспериментальных замеров в заглушенной камере ЛМГШиМА. Приведены результаты расчетов канала с разными комбинациями мод, а также представлено сравнение разложений на моды но точечным замерам и по полным сечениям внутри канала. Полученные в рамках описываемого исследования данные в дальнейшем планируется использовать для отработки извлечения модального состава шума с учетом радиальных составляющих, а также они могут быть использованы для верификации моделей распространения звука в воздухозаборнике авиационного двигателя.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 93-94 (2019) | Рубрики: 08.14 10.06

Алексенцев А.А., Бурдаков Р.В., Степина Е.В., Синер А.А. «Проблемы разработки новых типов ЗПК» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 125-126 (2019)

При разработке современных авиационных двигателей значительное внимание уделяется проблеме борьбы с шумом. Шум авиационного двигателя обладает выраженными узкополосными составляющими на частоте следования лопаток вентилятора и её гармониках. Для уменьшения интенсивности шума каналы двигателя облицовывают звукопоглощающими конструкциями (ЗПК). Широкое распространение среди ЗПК получил резонатор Гельмгольца в различных исполнениях: применение многослойных конструкций, использование проницаемого слоя и т.д. Акустические характеристики ЗПК можно описать комплексной величиной импеданса: отношением акустической скорости к давлению. Импеданс ЗПК подбирается таким образом, чтобы обеспечить заданную величину звукопоглощения. Для повышения экономичности современных авиационных двигателей для гражданской авиации, разработчики создают двигатели с большей степенью двухконтурности, что приводит к необходимости учитывать множество мод, распространяющихся по каналу. В настоящее время для проектирования более эффективных систем шумоглушения широко применяются установки «Канал с потоком». Установки позволяют получить экспериментальные данные для учёта изменения величины импеданса ЗПК в зависимости от скорости обтекающего потока и других внешних условий. Однако требуются модели, позволяющие использовать полученные значения импеданса для оценки поглощения звука в воздухозаборнике двигателя. Наряду с проблемой влияния внешних факторов на импеданс ЗПК существуют проблемы, связанные с соблюдением конструкционных ограничений. Современные двигатели в сравнении с прошлым поколением обладают меньшей частотой следования лопаток вентилятора, что приводит к необходимости увеличения общей высоты ЗПК. Так как величина общей высоты ЗПК ограничена, отдельно можно упомянуть проблему разработки ЗПК, настроенных на эффективное звукопоглощение в области низких частот. Все рассмотренные до этого конструкции относятся к локально реагирующим. Также существует большой класс нелокально реагирующих ЗПК, таких как ЗПК со складчатым заполнителем, трубчатые ЗПК. Среди этих конструкций могут существовать и такие, которые позволят существенно увеличить эффективность системы ЗПК двигателя. Требуется разработать высокоточные методы настройки нелокально реагирующих ЗПК.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 125-126 (2019) | Рубрика: 10.07

Пальчиковский В.В., Берсенев Ю.В., Корин И.А., Бурдаков Р.В. «Создание и испытания 40-канального генератора вращающихся звуковых мод для проведения исследований распространения шума в полномасштабной модели воздухозаборника авиационного двигателя» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 129-130 (2019)

Для проведения экспериментальных исследований в цилиндрическом канале в условиях вращающегося звукового поля в ПНИПУ разработан и изготовлен генератор звуковых мод. Генератор звука состоит из 40 динамиков, расположенных по окружности и соединенных с корпусом генератора через горны с плавно расширяющимся поперечным сечением канала. Дш улучшения согласования импеданса на выходе горнов в канале генератора мод сделано центральное тело. Для контроля уровня звукового давления вблизи динамиков в стенки горнов установлены микрофоны. Генератор собран в заглушенной камере Лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа (ЛМГШиМА) ПНИПУ. При проведении испытаний генератора вращающихся мод он был соединен с моделью полномасштабного воздухозаборника с диаметром канала 1.783 м. Модель воздухозаборника состоит из двух корпусов, в один из которых можно устанавливать съемные панели ЗПК для исследования их акустических характеристик в условиях вращающегося звукового поля с контролем генерируемых мод, а также отрабатывать методы идентификации модального состава шума в канале, для чего во втором корпусе расположены 26-микрофонная линейная и 100-микрофонная круговая решетки с оптимизированным расположением микрофонов. Общая комплектация установки составила 182 измерительных канала. Генерация мод проводилась в диапазоне частот 500–4000 Гц. В корпус полномасштабной модели воздухозаборника были установлены жесткостенные панели. По результатам испытаний определено, что генератор вращающихся мод надежно генерирует моды с заданными номерами в диапазоне ±40 и их комбинации. При этом уровни звукового давления на выходе из канала установки достигают значений 145 дБ. Таким образом, 40-канальный генератор вращающихся звуковых мод имеет лучшие характеристики, чем ранее созданный 30-канапьный генератор на основе воздухозаборника ПС-90-А. Исследования выполнены на уникальной научной установке «Акустическая заглушенная камера с аэродинамическими источниками шума», регистрационный номер 500617.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 129-130 (2019) | Рубрики: 04.11 08.14

Буренин А.В.

 

Моргунов Ю.Н., Голов А.А., Буренин А.В., Петров П.С. «Исследования пространственно-временной структуры акустического поля, формируемого в глубоком море источником широкополосных импульсных сигналов, расположенным на шельфе Японского моря» Акустический журнал, 65, № 5, с. 641-649 (2019)

Обсуждаются результаты экспериментов, проведенных в сентябре 2017 г. для обоснования применимости способа позиционирования подводных объектов при их функционировании на глубинах, существенно превышающих глубину оси подводного звукового канала. Приводятся результаты экспериментальных исследований и численного анализа эффекта фокусировки акустической энергии в придонном слое на шельфе и переходе ее в глубоководные (до 500 м) слои Японского моря для летне-осенних гидрологических условий. Эксперименты по приему широкополосных импульсных сигналов с центральной частотой 400 Гц проводились на различных удалениях (20, 68, 86, 90 и 198 км) от источника навигационных сигналов, установленного на глубине 35 м у побережья вблизи мыса Шульца. Для приема сигнальной информации была использована система с распределенными по глубине до 500 м гидрофонами, с возможностью длительной регистрации сигналов на фиксированных глубинах или в процессе погружения. Результаты экспериментов позволили исследовать импульсные характеристики акустических волноводов, рассчитать эффективные скорости распространения навигационных сигналов, принимаемых на различных глубинах, а также сделать выводы о возможности решения задач позиционирования автономных подводных аппаратов на глубинах до 500 м и при удалении от источника навигационных сигналов до 200 км. Выполнено математическое моделирование распространения акустических волн в волноводе, воспроизводящем условия эксперимента, с применением метода нормальных волн.

Акустический журнал, 65, № 5, с. 641-649 (2019) | Рубрики: 07.01 07.21

Буров В.А.

 

Буров В.А., Румянцева О.Д. Обратные волновые задачи акустической томографии. Ч. 2: Обратные задачи акустического рассеяния (2020). 768 с.

Рассматриваются обратные волновые задачи и их прикладные аспекты, связанные с линейной и нелинейной акустической томографией, а также с акустической термотомографией. Подытоживаются основные результаты исследований, выполненных в лаборатории обратных задач на кафедре акустики Московского гос. ун-та им. М.В. Ломоносовав течение нескольких последних десятилетий. Часть 2 посвящена обратным задачам акустического рассеяния, как в приближении однократного рассеяния, так и с учетом перерассеяний. Помимо общей теории, затрагиваются вопросы единственности и устойчивости решения обратной задачи рассеяния. Большое внимание уделяется обсуждению прикладных возможностей акустических томографических систем, разработанных в последние годы.

Обратные волновые задачи акустической томографии. Ч. 2: Обратные задачи акустического рассеяния (2020). 768 с. | Рубрики: 02 12.06

Бутов С.Н.

 

Иванов М.П., Бутов С.Н., Леонова Л.Е., Романовская Е.В., Стефанов В.Е. «Апробация лабораторного макета регистрации сигналов дельфинов с расширенной полосой частот сквозного тракта» Акустический журнал, 65, № 5, с. 699-707 (2019)

Новые технологии цифровой записи широкополосных сложных сигналов позволили разработать и создать лабораторный автономный многоканальный комплекс регистрации биоакустической активности на цифровой носитель с низким энергопотреблением и возможностью непрерывной записи до четырех часов. Комплекс работает под управлением компьютера fit-PC с операционной системой Windows и программой цифровой записи PowerGraph в полосе частот аналогового тракта до 600 кГц. В процессе проверки комплекса получены парадоксальные сигналы зубатых китов с частотной полосой выше 200 кГц. Сигналы с расширенной частотной полосой регистрировались в условиях лабораторного эксперимента в открытой воде при решении задачи сопровождения цели и в эксперименте с провокацией акустического коммуникационного поведения.

Акустический журнал, 65, № 5, с. 699-707 (2019) | Рубрики: 07.22 13.07

Буторина М.В.

 

Буторина М.В., Куклин Д.А., Матвеев П.В., Олейников А.Ю. «Оценка шума железнодорожного транспорта и разработка шумозащитных мероприятий» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 2, с. 57-65 (2019)

Железнодорожный транспорт является одним из основных источников шума в городах, под влиянием которого в России находится до 10% жилой застройки. В данной статье проанализированы факторы, влияющие на шумовую характеристику железнодорожных линий, и проведена оценка уровней шума потоков железнодорожного транспорта. Расчеты позволили оценить уровни шума железнодорожных линий различных категорий, которые составляют от 60 до 80 дБА в зависимости от загруженности и допустимой скорости магистрали. Анализ результатов расчета показывает, что под влиянием шума железнодорожных линий находится жилая застройка на расстоянии от 70 до 950 м. Предложенная классификация железнодорожных линий по уровням шума является основанием для разработки карт шума, она также позволила определить наиболее эффективные шумозащитные мероприятия, позволяющие обеспечить допустимые уровни шума на прилегающей территории. Наиболее эффективными мерами по снижению шума поездов представляется комплекс мероприятий, направленных на снижение шума в источнике и на пути распространения, т.е. шумозащитные экраны и их комбинация с мероприятиями по совершенствованию подвижного состава и улучшению акустических свойств пути.

Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 2, с. 57-65 (2019) | Рубрика: 10.01

Буш Г.А.

 

Куличков С.Н., Чунчузов И.П., Попов О.Е., Перепелкин В.Г., Голикова Е.В., Буш Г.А., Репина И.А., Цыбульская Н.Д., Горчаков Г.И. «Внутренние гравитационные и инфразвуковые волны во время урагана в Москве 29 мая 2017 г .» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55, № 2, с. 32-40 (2019)

Приведены данные регистрации внутренних гравитационных волн (ВГВ) и инфразвуковых волн, образовавшихся при прохождении через Москву теплого и холодного фронтов, связанных с атмосферным штормом 29 мая 2017 г. Регистрация волн проводилась на сети 4 микробарографов ИФА–МГУ–Мосрентген–ЗНС, размещенных в Москве и Московской области, и сравнивалась с данными измерений параметров инфразвуковых волн в г. Дубне на станции IS43. Исследуются изменения характеристик ВГВ и инфразвуковых волн (когерентности, азимуты и фазовые скорости распространения, характерные периоды и частотные спектры) с течением времени при прохождении теплого и холодного фронтов. Исследуется также переход от гравитационной к акустической дисперсионной ветви акустико-гравитационных волн с ростом частоты и временная модуляция фазовой скорости инфразвуковых волн, вызванная ВГВ. Приведены данные измерений концентраций аэрозоля PM10 и концентрации газа NO2 в разных пунктах г. Москвы в процессе приближения атмосферного шторма. Исследуется возможность обнаружения волновых предвестников атмосферных штормов одновременно в вариациях атмосферного давления, скорости ветра и концентрациях примесей.

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55, № 2, с. 32-40 (2019) | Рубрика: 08.02

Быков А.И.

 

Комкин А.И., Быков А.И. «Измерение нелинейных акустических характеристик отверстий» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 140-141 (2019)

Исследованию нелинейных характеристик отверстий в перегородках для случая высоких уровней звукового давления в канале посвящено большое количество работ, среди которых следует особо выделить работы Ингарда, внешние заметный вклад в понимание нелинейных волновых процессов, происходящих в отверстии при высоких уровнях звукового давления. Вместе с тем, до настоящего времени некоторые вопросы, связанные нелинейными характеристиками отверстий, остались нерешенными. К таковым вопросам относится, например, установление зависимости нелинейного сопротивление от диаметра отверстия, который несмотря долгую историю исследования нелинейных характеристик отверстия практически не освящался. Рассмотрению этого вопроса и посвящена данная работа.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 140-141 (2019) | Рубрика: 05.12

Быков А.М.

 

Аптекарь Р.Л., Быков А.М., Голенецкий С.В., Фредерикс Д.Д., Свинкин Д.С., Уланов М.В., Цветкова А.Е., Козлова А.В., Лысенко А.Л. «Космические гамма-всплески и мягкие гамма-репитеры – наблюдения и моделирование экстремальных астрофизических процессов (К 100-летию Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РАН)» Успехи физических наук, 189, № 8, с. 785-802 (2019)

Гамма-всплески и гамма-репитеры (повторные мягкие гамма-всплески) являются наиболее яркими источниками космического гамма излучения. Физические процессы, приводящие к огромным светимостям космических гамма-источников, представляют фундаментальный интерес, поскольку позволяют изучать явления в окрестности чёрных дыр звёздных масс и нейтронных звёзд с магнитными полями, вероятно, выше критических квантово-электродинамических значений, необходимых для поляризации вакуума. Это делает возможным изучение физических процессов в условиях, недостижимых в физических лабораториях. Высокая светимость гамма-всплесков позволяет наблюдать их на космологических расстояниях и изучать процессы образования первых звёзд, а также свойства материи на луче зрения. Приводится краткий обзор результатов современных всеволновых исследований космических гамма-всплесков и мягких гамма-репитеров. Описывается история развития, основные результаты и перспективы исследований космических гамма-всплесков и мягких гамма-репитеров – актуального направления фундаментальных космических исследований в Физико-техническом институте (ФТИ) им. А.Ф. Иоффе РАН. Детально представлены результаты, полученные в экспериментах с детекторами КОНУС нескольких поколений, разработанных и успешно реализованных в ФТИ. Наблюдательные данные, полученные в космических экспериментах, эффективно дополняются результатами моделирования астрофизических источников с экстремальным выделением энергии. Обсуждаются перспективы исследования гамма-всплесков и мягких гамма-репитеров, включая эксперименты, планируемые в ФТИ им. А.Ф. Иоффе.

Успехи физических наук, 189, № 8, с. 785-802 (2019) | Рубрики: 17 18

Быков А.Н.

 

Дьянов Д.Ю., Медведкина М.В., Быков А.Н., Попов В.В. «Методы топологической оптимизации в программном комплексе 3D Printer» Математическое моделирование, 31, № 7, с. 75-90 (2019)

В рамках проекта «Разработка атласа типовых форм для топологической оптимизации конструкций, формируемых методом селективного лазерного плавления, и их производственная верификация» (договор с Министерством образования и науки, шифр 2016-14-579-0009-492), участниками которого являются НИТУ «МИСиС», АО «НПО «ЦНИИТМАШ», ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», Министерство образования и науки РФ, ОАО «Наука и инновации» (ГК «Росатом») ведется разработка программного обеспечения, позволяющего проводить топологическую оптимизацию деталей с различными ограничениями целевой функции, а также генерировать и использовать различные типы ячеистых структур для заполнения объёма деталей. В статье приведено описание методов и алгоритмов топологической оптимизации конструкций с ограничениями целевой функции по смещению и напряжению, разработанных в интересах использования в базовой версии программного обеспечения.

Математическое моделирование, 31, № 7, с. 75-90 (2019) | Рубрика: 17

Быков Д.Л.

 

Быков Д.Л. Булат Окуджава. Сер. ЖЗЛ. Вып. 1365(1165) (2009). 778 с.

Булат Окуджава. Сер. ЖЗЛ. Вып. 1365(1165) (2009). 778 с. | Рубрика: 18

Бычков А.В.

 

Бычкова И.Ю., Бычков А.В., Славутский Л.А. «Локализация ультразвука при скользящем распространении в турбулентном потоке воздуха» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 18-22 (2019)

Проводится теоретический и экспериментальный анализ рассеяния ультразвуковых импульсов на границе турбулентного потока воздуха. Для теоретических оценок используется решение задачи отражения плоской волны от слоя случайно-неоднородной среды методом инвариантного погружения. Показано, что в зависимости от масштабов и интенсивности случайных флуктуаций скорости звука существенно меняются не только амплитуда и фаза сигнала, но и пространственно-временные масштабы импульса, его временная задержка. Экспериментальные исследования проведены по многолучевой схеме, когда сигнал в приемнике представляет собой суперпозицию импульсов, пришедших по разным траекториям. Для оценки малых временных задержек использована цифровая фазовая модуляция и корреляционная обработка сигналов. Показано, что в турбулентном слое на границе воздушного потока вентилятора за счет эффекта локализации реализуется волноводное распространение ультразвука со значительным изменением задержки ультразвукового сигнала.

Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 18-22 (2019) | Рубрика: 08.05

Бычков Е.В.

 

Бычков Е.В., Соловьёва Н.Н., Свиридюк Г.А. «Математическая модель акустических волн в ограниченной области с «белым шумом»» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 11, № 3, с. 12-19 (2019)

Представлен новый взгляд на классическую задачу о распространении акустических волн в ограниченной области с постоянной фазовой скоростью. Классическая постановка формулируется в детерминированных пространствах, а в данной работе – в пространствах К-«шумов». Исследуется начально-краевая задача для неоднородного стохастического гиперболического уравнения. Начальные данные являются случайными K-величинами, а функция неоднородности – случайным K-процессом в абстрактной постановке. При рассмотрении приложения функция неоднородности задается как «белый шум». В работе под термином «белый шум» понимается первая производная в смысле Нельсона–Гликлиха винеровского К-процесса. Данную задачу можно считать обобщением классической, поскольку производная Нельсона–Гликлиха от детерминированной функции совпадает с классической производной. Результаты, полученные для абстрактного детерминированного гиперболического уравнения, переложены на стохастический случай. Абстрактные результаты применяются к математической модели распространения акустических волн в ограниченной области из Rn с гладкой границей с неоднородностью в виде «белого шума».

Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 11, № 3, с. 12-19 (2019) | Рубрика: 04.12

Бычков О.П.

 

Беляев И.В., Бычков О.П., Фараносов Г.А. «О взаимной связи модальных составов ближнего поля изолированной струи и дальнего поля системы струя-крыло» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 61 (2019)

Данная работа продолжает исследования работы G.A. Faranosov, I.V. Belyaev, V.F. Kopiev, O.P. Bychkov Azimuthal Structure of Low-Frequency Noise of Installed Jet. AIAA Journal, 2019. V. 57. N. 5. Pp. 1885-1898, в которой было дано качественное объяснение наблюдаемым особенностям в изменении азимутального состава шума изолированной струи при установке вблизи нее моделирующей крыло пластины. На настоящий момент анализ разработанной ранее модели шума взаимодействия струи и крыла и соответствующих экспериментальных данных, полученных в АК-2 ЦАГИ, позволил провести теоретическое описание связи азимутальных компонент ближнего гидродинамического поля струи и дальнего акустического поля конфигурации струя–пластина. Полученные результаты позволили не только провести более глубокую валидацию аналитической модели, но и предложить упрощенный метод сбора необходимой для модели входной информации, что может быть полезным, например, при наличии спутного потока.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 61 (2019) | Рубрика: 08.14

Абзалилов И.А., Бычков О.П., Фараносов Г.А. «Применение метода собственного ортогонального разложения для анализа ближнего и дальнего поля турбулентной струи» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 171-172 (2019)

С развитием экспериментальных методов исследования потоков (появление томографических быстродействующих систем измерения скорости типа TomoPIV) и численных методов применительно к задачам аэроакустики появилась возможность получения достаточно подробной информации о пространственно-временной структуре пульсаций в объеме турбулентных течений. При этом возникает вопрос: как ее использовать. Сами по себе сотни гигабайт данных, получаемых «на выходе» экспериментов и/или расчетов, не дают физического понимания, пока исследователь не найдет в них некие закономерности, позволяющие строить математические модели изучаемого явления. Таким образом, становится актуальной задача обработки и анализа больших объемов данных о случайных пространственно-временных полях. В последние несколько десятилетий стандартные методы анализа данных, такие как, разложение на Фурье-гармоники, получение спектральных плотностей мощности сигнала, расчет корреляционных функций и функций когерентности, были дополнены новыми методами, нацеленными именно на обработку массивов временных реализаций пульсаций, синхронно измеренных во многих точках пространства. К таким методам можно отнести методы разложение по эмпирическому базису на ортогональные моды во временной (POD – proper orthogonal decomposition) и в частотной областях (SPOD – spectral proper orthogonal decomposition). Метод SPOD в последнее время достаточно часто применяется при анализе струйных течений для выделения когерентных структур. В НИО-9 ЦАГИ до настоящего времени данный метод анализа не использовался. Данная работа посвящена реализации и тестированию метода SPOD как на модельных примерах, позволяющих понять особенности метода, так и на данных, полученных при численном моделировании дозвуковой турбулентной струи, истекающей из круглого сопла.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 171-172 (2019) | Рубрика: 08.14

Бычков О.П., Демьянов М.А., Фараносов Г.А. «Локализация дипольных источников шума плоскими микрофонными решетками» Акустический журнал, 65, № 5, с. 675-687 (2019)

Проведено обобщение классического алгоритма локализации источников шума плоской микрофонной решеткой на случай его применения к источникам дипольного типа. Проведена верификация разработанного алгоритма и его валидация на основе обработки данных экспериментальных исследований шума обтекания цилиндра и шума взаимодействия струи с пластиной. Проведено сравнение результатов локализации дипольных источников шума с помощью плоской микрофонной решетки на основе разработанного алгоритма и азимутальной решетки на основе метода азимутальной декомпозиции.

Акустический журнал, 65, № 5, с. 675-687 (2019) | Рубрики: 08.14 12.04

Бычков О.П., Величко С.А. «Локализация низкочастотного источника шума для турбулентной струи в условиях стендовых испытаний» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 164 (2019)

Согласно правилам ИКАО измерение стендовых матриц шума двигателя можно производить как наземной дугой микрофонов, так и дугой микрофонов расположенной на высоте оси полномасштабного двигателя. При современных стендовых испытаниях зачастую используются сразу две дуги микрофонов. В свою очередь наличие данных о шуме двигателя, измеренных в непосредственной близи от отражающей поверхности и на некоторой высоте от нее, позволяет извлекать интерференционную поправку для каждого из микрофонов верхней дуги. Теоретически эта поправка для импедансной поверхности была получена в работе C.I. Chessel Propagation of noise along a finite impedance boundary. JASA. V. 62. P. 825-834,1977. При этом анализ итогового выражения показал, что положение первого интерференционного минимума для каждого из микрофонов дуги, строго говоря, может изменять свое положение в частотной области, если микрофоны не центрированы на эффективный источник, связанный с данной частотной областью. Анализ серии стендовых испытаний показал, что интерференционный минимум действительно меняет свое положение равномерным образом при переходе от микрофона к микрофону. Модификация выражения для интерференционной поправки с целью учета смешения положения эффективного источника от области центрирования дуги микрофонов позволил при помощи набора экспериментальных данных определить величину смещения источника, корректно описывающую экспериментально наблюдаемое смещение положение первого интерференционного минимума. Таким образом, система двух дуг микрофонов позволяет произвести локализацию источника шума для частотной области, соответствующей первому интерференционному минимуму.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 164 (2019) | Рубрики: 10.06 14.02

Бычков О.П., Копьев В.А., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Разработка и реализация системы активного подавления волн неустойчивости в невозбужденной турбулентной струе» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 167-168 (2019)

Работа продолжает предыдущие исследования авторов в области активного управления волнами неустойчивости в слое смешения струи. В целом, стратегия управления была сформулирована в работе И.В. Беляев, М.Ю. Зайцев, В.А. Копьев, В.Ф. Копьев, Г.А. Фараносов Акустическое управление волнами неустойчивости в турбулентной струе. Акустический журнал. 2013. Т.59. №1. С.19-30, где была показана ее принципиальная осуществимость. Стратегия состоит в узкополосной скользящей фильтрации исходного сигнала и формировании соответствующего узкополосного управляющего воздействия. Предполагается, что справедлив линейный принцип наложения сигналов, т.е. что если управляющее воздействие генерирует волны неустойчивости в противофазе по отношению к естественным волнам, развивающимся в слое смешения струи, и с той же амплитудой, то суммарный сигнал будет уменьшаться. Система управления реализована на основе модуля LCARD Е14- 440D. Сигнал обрабатывается в реальном времени процессором модуля. Код драйвера модуля модифицируется так, чтобы обеспечить цифровую фильтрацию сигнала с микрофонов, коррекцию фазовых и амплитудных искажений. Обработанный сигнал поступает на выход через ЦАП и далее используется для модуляции питающего напряжения на плазменном актуаторе. Приводится принципиальная схема системы управления. Для генерации волн неустойчивости использовался актуатор высокочастотного диэлектрического барьерного разряда с кольцевым электродом, установленным на внутренней поверхности сопла. Это позволяло генерировать практически осесимметричное управляющее воздействие. Сигнал на систему управления подавался с нары микрофонов ближнего поля, позволяющей выделять симметричную компоненту пульсаций. В ближнем поле были установлены также дополнительные микрофоны для исследования пространственной структуры отклика струи на управление.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 167-168 (2019) | Рубрика: 10.09

Бычков О.П., Копьев В.А., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А., Казанский П.Н., Моралев И.А. «Отработка концепции активного управления шумом взаимодействия струи и крыла с помощью плазменных актуаторов» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 169-170 (2019)

Расположение крыла вблизи реактивной струи делает дифракцию пульсаций ближнего поля струи на его задней кромке эффективным источником звука. Пульсации ближнего поля, в свою очередь, определяются волновыми пакетами, развивающимися в слое смешения струи за счет неустойчивости Кельвина–Гельмгольца. Следовательно, для струи вблизи крыла уменьшение интенсивности волновых пакетов должно привести к снижению шума в дальнем поле. Причем данный источник шума проявляется, в том числе, и для низкоскоростных струй, для которых прямое излучение шума волнами неустойчивости (без пластины) является слабым. В работе рассматривается возможность снижения шума взаимодействия струи и крыла с помощью плазменного актуатора высокочастотного диэлектрического барьерного разряда в составе системы управления с обратной связью. Первоначально эффект снижения шума взаимодействия демонстрируется для струи (скорость истечения 180 м/с), возбужденной с помощью динамика. Эффект управления для этого случая показан на рисунке в виде диаграмм направленности шума на частоте возбуждения. В зависимости от сдвига фаз между возбуждением и управляющим воздействием, подобранными по амплитуде, шум исходно возбужденной струи можно усилить на величину около 6 дБ или ослабить на величину порядка 10 дБ. Этот результат подтверждает концепцию снижения шума взаимодействия. Показана также возможность снижения шума взаимодействия для невозбужденной струи. Система управления реализована на основе модуля LCARD E14-440D и аналогична той, что использовалась для свободной струи.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 169-170 (2019) | Рубрика: 10.09

Бычков О.П., Копьев В.Ф., Фараносов Г.А. «Валидация модели низкочастотного шума взаимодействия струи и крыла в условиях спутного потока» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 173-174 (2019)

В последнее время большое число исследований посвящено разработке предсказательных моделей шума взаимодействия струи и крыла, который может быть важен с точки зрения уровней шума самолета на местности. При этом такие модели обычно валидируются на экспериментальных данных, полученных в статических условиях. В то же время, с практической точки зрения, важно, чтобы модель надежно работала в условиях спутного потока, которые соответствуют взлетно-посадочным режимам полета самолета. Сложность валидации моделей в условиях наличия спутного потока двояка. Во-первых, необходимы соответствующие экспериментальные данные по шуму в дальнем поле для конфигурации струя-крыло. Установок, позволяющих получить такие данные, не много. Во-вторых, для «работы» моделей необходимы экспериментальные данные о пульсациях давления в ближнем поле струи. При наличии спутного потока получение таких данных представляет определенную проблему и требует специальных датчиков и/или специальных методов измерений. В работе предложен метод, который можно использовать для оценки низкочастотного шума взаимодействия струи и крыла в условиях полета. Основная идея метода основана на восстановлении осесимметричной моды пульсаций давления ближнего поля с использованием комбинации экспериментально измеренных пульсаций скорости на оси струи и собственных функций возмущений, рассчитываемых в рамках линейной теории устойчивости для заданного среднего поля течения. Параметры первой азимутальной моды определяются по параметрам осесимметричных возмущений. Восстановленные таким образом характеристики ближнего поля затем используются в качестве входных данных в аналитической модели прогнозирования шума взаимодействия струи и крыла. Сравнение результатов моделирования и экспериментальных данных по шуму взаимодействия струи и плоской пластины показало, что модель адекватно описывает форму спектра шума и его диаграммы направленности для различных чисел Струхаля в статических и полетных условиях.

Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 173-174 (2019) | Рубрики: 04.11 08.14

Бычкова И.Ю.

 

Бычкова И.Ю., Бычков А.В., Славутский Л.А. «Локализация ультразвука при скользящем распространении в турбулентном потоке воздуха» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 18-22 (2019)

Проводится теоретический и экспериментальный анализ рассеяния ультразвуковых импульсов на границе турбулентного потока воздуха. Для теоретических оценок используется решение задачи отражения плоской волны от слоя случайно-неоднородной среды методом инвариантного погружения. Показано, что в зависимости от масштабов и интенсивности случайных флуктуаций скорости звука существенно меняются не только амплитуда и фаза сигнала, но и пространственно-временные масштабы импульса, его временная задержка. Экспериментальные исследования проведены по многолучевой схеме, когда сигнал в приемнике представляет собой суперпозицию импульсов, пришедших по разным траекториям. Для оценки малых временных задержек использована цифровая фазовая модуляция и корреляционная обработка сигналов. Показано, что в турбулентном слое на границе воздушного потока вентилятора за счет эффекта локализации реализуется волноводное распространение ультразвука со значительным изменением задержки ультразвукового сигнала.

Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 18-22 (2019) | Рубрика: 08.05