Ложкова Д.С., Краснов И.С., Далин М.А. «Иммерсионный ультразвуковой контроль заготовок с криволинейными поверхностями с настройкой аппаратуры на плоских образцах» Контроль. Диагностика, № 4, с. 36-44 (2019)

Разработан способ определения поправочных коэффициентов, выравнивающих чувствительность ультразвукового неразрушающего контроля во всем диапазоне глубин для объектов с криволинейной поверхностью после настройки дефектоскопического оборудования на образцах с плоской поверхностью. Поправочные коэффициенты были вычислены с использованием численного математического моделирования физических процессов ультразвукового контроля. Проведена экспериментальная проверка корректности и оценка погрешности разработанного математического аппарата.

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)

Данилов В.Н. «Влияние критического угла на направленность излучения поперечной волны наклонным преобразователем» Контроль. Диагностика, № 4, с. 14-25 (2019)

В дальней зоне получено асимптотическое выражение смещения поперечных волн, возбуждаемых в упругой среде наклонным преобразователем с учетом особенностей излучения таких волн под углом ввода, приближающимся к третьему критическому. При достаточной удаленности от критического угла это выражение переходит в полученное ранее в геометроакустическом приближении. Проведенные оценки для стали показали, что для преобразователей с номинальными углами ввода 37–40° влияние этого критического угла обусловливает увеличение угла регистрации максимума сигнала, наблюдавшееся ранее экспериментально. На эту особенность влияют как расстояние до точек регистрации поперечной волны, так и рабочая частота преобразователя и размер его пьезопластины (ширина диаграммы направленности).

Жуков А.Д., Григорьев М.В., Данилов В.Н. «Расчет акустического тракта для трещиноподобного коррозионно-механического дефекта» Дефектоскопия, № 7, с. 3-11 (2019)

Для предложенной ранее модели углового отражателя, в основании которого выпуклая цилиндрическая поверхность, предназначенного для имитации трещиноподобных коррозионно-механических дефектов, в приближении геометрической акустики получены формулы акустического внутритрубного инспекционного прибора (ВИП) высокого разрешения. По результатам моделирования показано влияние геометрических характеристик предложенной модели углового отражателя на амплитуду отраженных от его поверхности наклонно падающих поперечных волн в сравнении с регламентированной нормативно-технической документацией моделью углового отражателя, выходящего на плоскую поверхность.

Архиреева Е.Ю., Даньков Б.Н., Косенко А.П., Рыбак С.П. «Опыт сопоставления модельных и натурных данных по пульсациям давления на надкалиберных головных частях» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 250-252 (2019)

Приводятся результаты анализа и сопоставления данных измерений пульсаций давления на надкалиберных головных частях (ГЧ) ракет, полученных при летных испытаниях и при испытаниях моделей ГЧ в аэродинамических трубах (АДТ).

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.

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.

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.

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.

Дубинский С.В., Севастьянов Ф.С., Голубев А.Ю., Денисов С.Л., Костенко В.М., Жарёнов И.А. «Исследование характеристик прочности и долговечности композитных авиаконструкций при виброакустическом нагружении» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 227 (2019)

Проведено расчётно-экспериментальное исследование динамического отклика образца соединения обшивки со стрингером из полимерного композиционного материала на широкополосное акустическое нагружение. Для описания частотной и пространственной структуры воздействующего звукового поля использовалась модель полностью коррелированного по поверхности образца поля с равномерной частотной спектральной плотностью. С помощью метода конечных элементов было проведено моделирование отклика рассматриваемого соединения в полосе частот 50–1550 Гц при различных суммарных уровнях звукового давления. Анализ показал, что отклик при акустическом нагружении в выбранном диапазоне частот является одномодовым. Для валидации конечно-элементной модели был проведён ряд экспериментов на вибростенде, в которых вибрационное воздействие моделировало акустическое нагружение. Полученное экспериментальное значение логарифмического декремента затухания образца, а также реализуемые спектры нагружения использовались в качестве исходных для интегрирования уравнений движения. Результаты расчёта среднеквадратичных деформаций в зоне максимальных напряжений показали хорошую сходимость с результатами экспериментов. Долговечность образцов при различных уровнях звукового давления оценивалась при помощи приложения узкополосного спектра вибрационного воздействия. Полученные данные были использованы для построения кривой выносливости для рассматриваемого типового концентратора композитных конструкций. Для образцов, содержащих смоделированные дефекты, были рассчитаны резонансные частоты и параметры динамического отклика. Сравнение этих результатов с экспериментальными данными, характеризующими изменение резонансной частоты в зависимости от размера дефекта, позволило уточнить применяемый критерий разрушения и адаптировать конечно-элементную модель для анализа живучести композитного соединения.

Яковец М.А., Денисов С.Л., Остриков Н.Н. «Исследование звуковой структуры звукового ноля в наружном канале авиадвигателя при наличии пилона» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 121-122 (2019)

Настоящая работа посвящена теоретическому исследованию особенностей распространения звука в облицованном подковообразном канале моделирующем наружный канал авиадвигателя. В результате исследования определены случаи, в которых допускается разделение переменных, то есть возможно непосредственное аналитическое решение для собственных мод, получен вид волноводных мод. Найдены характеристические уравнения данного канала, которым удовлетворяют собственные значения, являющиеся азимутальными и радиальными волновыми числами. Проведено исследование осевых волновых чисел, характеризующих эффективность облицовки ЗПК, при разных значениях импеданса при наличии и отсутствии ЗПК на пилоне. В итоге показано существенное влияние импеданса ЗПК на пилоне на значение мнимой части осевых волновых чисел для мод различного порядка. Данное обстоятельство говорит о том, что оптимизация ЗПК на пилоне авиадвигателя может привести к повышению эффективности системы шумоглушения и необходимо уточнять имеющиеся методики.

Денисов С.Л., Ипатов М.С., Остриков Н.Н., Яковец М.А. «Исследования экранирования шума вращающихся азимутальных мод, излучаемых из открытого цилиндрического канала воздухозаборника» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 65-66 (2019)

Проведены расчетно-экспериментальные исследования экранирования шума различных азимутальных мод, излучаемых из открытого цилиндрического канала модели воздухозаборника. Экспериментальные исследования экранирования азимутальных мод проводилось в акустической камере АК-2. Генерация заданных азимутальных мод на различных частотах производилась с помощью настройки динамиков, установленных в корпусе модели воздухозаборника. Работа проводилась в два этапа: на первом этапе производилась настройка динамиков на генерацию азимутальных мод с помощью микрофонной решетки, а на втором этапе устанавливалась экранирующая пластина, и выполнялось исследование экранирования сгенерированных азимутальных мод с помощью микрофонов, установленных в дальнем поле. В качестве экрана использовалась прямоугольная композитная пластина, перемещение которой осуществлялось с помощью координатного устройства. Расчет звукового поля, излучаемого из канала воздухозаборника, проводился на основе точного решения, а вычисление эффективности экранирования осуществлялось с помощью Геометрической Теории Дифракции (ГТД), адаптированной к задачам экранирования некомпактных источников авиационного шума (обсуждение точности расчетов, выполняемых с помощью ГТД при экранировании источников шума экранами произвольной формы, представлено в работе Денисов С.Л., Корольков А.И. Исследование экранирования шума с помощью метода последовательностей максимальной длины в приложении к задачам авиационной акустики // Акустический журнал 2017. Т. 63. №4. С. 1-17). Полученные результаты позволяют сделать вывод, что эффективность экранирования существенно зависит как от положения экрана относительно передней кромки воздухозаборника, так и от частоты и номера возбуждаемой азимутальной моды.

Копьев В.Ф., Чернышев С.А., Фараносов Г.А., Остриков Н.Н., Денисов С.Л. «Исследование экранирования шума турбулентной струи на основе адаптированной корреляционной теории» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 67-68 (2019)

Настоящая работа является этапом в разработке модели источников шума струи, позволяющей проводить быстрые и эффективные оценки характеристик акустического излучения турбулентных струй в ходе работ по снижению шума. Корреляционная модель источников звука была разработана применительно к звуковому полю турбулентной дозвуковой струи и валидирована на основе экспериментальных данных, полученных методом азимутального разложения шума струи. Преимуществом этой модели является то, что она позволяет предсказывать не только спектральную плотность шума, но и фазовые характеристики звукового поля, что необходимо для оценки шума взаимодействия струи с элементами летательного аппарата. В работе проводится развитие корреляционной теории источников звука для случая, когда вблизи струи находится экранирующая поверхность. Моделируется ближнее акустическое поле струи при наличии экранирующей поверхности с целью ее дальнейшей валидации и последующего применения к задаче оценки эффективности экранирования шума струи элементами планера. Результаты данной работы дополняют методы и подходы, использовавшиеся при расчете эффективности шума, излучаемого волнами неустойчивости. Расчет эффекгивности экранирования шума струи был выполнен с помощью Геометрической Теории Дифракции (ГТД), основные положения которой применительно к расчету экранирования шума некомпактных источников разработаны в[Ostrikov N.N., Denisov S.L. Airframe Shielding of Noncompact Aviation Noise Sources: Theory and Experiment // AIAA Paper 2015 – 2691, June 2015]. Экспериментальная валидация метода ГТД, выполненная с помощью метода последовательностей максимальной длины в работе[Денисов С.Л., Корольков А.И. Исследование экранирования шума с помощью метода последовательностей максимальной длины в приложении к задачам авиационной акустики // Акустический журнал 2017. Т. 63. № 4. С. 1-17], продемонстрировала не только высокую точность расчета звукового ноля в зоне геометрической тени, но и показала применимость ГТД к исследованию дифракции звука, излучаемого некомпактными источниками, на плоских прямоугольных и полигональных экранах.

Денисов С.Л., Яковец М.А., Остриков Н.Н. «Разработка трехмерного метода конечных элементов для извлечения импеданса ЗПК на установке «Интерферометр с потоком» с учетом произвольного профиля скорости потока» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 119-120 (2019)

Представлены результаты разработки трехмерного метода конечных элементов для описания распространения звука в прямоугольном канале с произвольным трехмерным плоскопараллельным потоком при наличии анизотропной ЗПК, расположенной вдоль одной из стенок канала.

Денисов С.Л., Зайцев М.Ю. «Исследование шума крупномасштабных моделей несущих вертолётных винтов на основе результатов сравнительных измерений» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 28-29 (2019)

Проводится сравнение измерений шума для трёх различных крупномасштабных моделей пятилопастного несущего вертолётного винта, выполненных на гоночной площадке и в аэродинамической трубе.

Денисов С.Л., Медведский А.Л. «Исследование воздействия акустического излучения крупномасштабных когерентных структур на отклик и долговечность плоских полигональных пластин.» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 225-226 (2019)

Рассматривается задача взаимодействия акустического излучения крупномасштабных когерентных структур типа волн неустойчивости с плоской упругой полигональной пластиной, описываемой в рамках теории Кирхгофа. Волны неустойчивости рассматриваются в качестве элементарных источников звука и представляют собой гармонические по времени колебания струи, описывающиеся с помощью волновых пакетов. Для упругой пластины, подвергающейся акустическому воздействию со стороны волн неустойчивости, получены явные выражения, позволяющее вычислить напряженно-деформированное состояние, а также оценить долговечность с помощью различных теорий при произвольных условиях закрепления пластины по контуру. В качестве основного объекта исследования рассматривается являющаяся элементом обшивки планера летательного аппарата плоская полигональная пластина неканонической формы, которая расположена в бесконечном, акустически жёстком экране, разделяющем акустическую среду на верхнее и нижнее полупространства. Источником звукового воздействия на пластину является шум, излучаемый высокоскоростной струей, описываемой с помощью развивающихся вниз по потоку пакетов волн неустойчивости – экспериментально подтверждённых крупномасштабных когерентных структур. В данной работе волны неустойчивости рассматриваются в качестве элементарных источников звука и представляют собой гармонические по времени колебания струи, описывающиеся с помощью волновых пакетов. Суммарный шум струи находится как стохастическая сумма вкладов различных волн неустойчивости. Определения формы волнового пакета опирается на тот факт, что среди всех возможных возмущений на начальном участке струи происходит выделение пространственно неустойчивых возмущений (волн неустойчивости), амплитуда которых экспоненциально растет вниз по потоку (неустойчивость Кельвина–Гельмгольца) до тех пор, пока слой смешения остается достаточно тонким. Тем самым, эволюция возмущений в струе определяется не всей бесконечной совокупностью собственных колебаний струи, а лишь ее малой частью – волнами неустойчивости. С помощью численно-аналитического метода, предложенного в работе Kopiev V.F., Chernyshev S.A., Zaitsev M.Yu., Kuznetsov V.M. “Experimental validation of instability wave theory for round supersonic jet” // AIAA Paper 2006-2595. Проведены расчеты, демонстрирующие влияние излучения звука на напряженно-деформированное состояние пластины, её долговечность; построены диаграммы направленности излучения звука пластиной с различными упругими характеристиками и различными условиями закрепления по контуру. Показано, что разработанный метод расчета отклика и долговечности плоских полигональных пластин допускает обобщение на случай воздействия шума высокоскоростных струй, что позволяет провести оценочные расчёты напряженно-деформированного состояния и долговечности пластин с учетом эффекта переизлучения звука.

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.

Джалилов Н.С., Гусейнов С.Ш. «МГД-волны и неустойчивости в двухкомпонентной анизотропной плазме» Физика плазмы, 45, № 7, с. 657-671 (2019)

На основе 16-моментных МГД-уравнений переноса рассмотрено распространение линейных волн в анизотропной однородной космической плазме. Получено общее дисперсионное уравнение с учетом двух компонентов плазмы (электроны и протоны) и теплового потока вдоль магнитного поля. Полученное дисперсионное уравнение является обобщением ранее исследованных случаев, когда плазма являлась ионной. Более подробно анализирован случай, когда эффекты, связанные с тепловым потоком игнорируются. В пределе продольного распространения дана классификация волновых мод, которые полностью соответствуют известным модам из низкочастотной кинетической физики бесстолкновительной плазмы. Проанализированы шланговые и зеркальные неустойчивости. Показано, что учет электронов меняет инкременты и условия возникновения неустойчивостей.

Подобная Е., Рыбнов Ю., Глазачев Д., Попова О., Шувалов В., Харламов В., Дженнискенс П. «Челябинский метеороид: анализ акустических сигналов в области прямого распространения звука» Триггерные эффекты в геосистемах. Тезисы докладов III Всероссийского семинара-совещания, Москва, 16–19 июня 2015 г., с. 92-93 (2015)

Диденкулова И.И., Пелиновский Е.Н. «Накат нелинейной монохроматической волны на плоский откос в присутствии прилива» Океанология, 59, № 4, с. 529-532 (2019)

Решается нелинейная задача теории мелкой воды о накате длинной волны на плоский откос в присутствии прилива с помощью преобразования Карриера-Гринспана. Получено точное решение нелинейной задачи для высоты наката в зависимости от амплитуды падающей волны, и исследовано влияние прилива на характеристики наката волн на берег.

Дмитриев В.Г., Самохин В.Ф. «Оценка воздействия законцовок на крыле на уровни шума самолета на местности» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 72-73 (2019)

Представлены результаты экспериментального исследования влияния аэродинамических законцовок на крыле на уровни шума самолета на местности на режимах взлета и захода на посадку.

Дмитриев В.Г., Самохин В.Ф., Маслова Н.П. «Метод и результаты оценки влияния компоновки двигателей на уровни шума на местности дозвукового самолета» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 69-70 (2019)

Представлены методика оценки и экспериментальные и расчетные данные по влиянию экранирования шума СУ крылом и фюзеляжем на уровни шума самолета в трех контрольных точках на местности. Дается сравнение расчетных оценок эффекта экранирования шума, полученных с помощью реализованных в программных комплексах “ANOPP” и “Аэрошум” приближенных методов расчета дифракции звука. Показано влияние шума планера на величину снижения уровня шума самолета на режиме захода на посадку за счет экранирования шума СУ .

Дмитриев В.Г., Самохин В.Ф., Халецкий Ю.Д. «Эволюция уровней шума силовых установок реактивных самолетов» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 91-92 (2019)

Представлены результаты анализа эволюции шумности силовых установок двух наиболее распространенных классов самолетов: двухдвигательных ближне-средне магистральных (БСМС) и дальних магистральных самолетов (ДМС). В анализе рассматриваются самолеты с двигателями со степенью двухконтурности m≡4.5–12.2. Выявлено наличие на шкале времени 3-х характерных областей запасов уровней шума, соответствующих различным уровням применяемых в двигателях технологий. Сравнительная оценка акустической эффективности трех уровней технологий показала, что при использовании технологий 2-го уровня ведущую роль в снижении шума самолетов на взлете играет пассивная система шумоглушения, а при использовании технологий 3-го уровня – активные методы снижения шума двигателя и усовершенствованные пассивные системы шумоглушения. Представленные данные по шуму современных реактивных самолетов могут служить ориентиром для определения индикаторов для уровней шума перспективных авиадвигателей и самолетов.

Зайцев А.И., Дмитриев С.М., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. «Вероятностная оценка опасности цунами на побережье египта в районе возводимой АЭС "Эль-Дабаа"» Вопросы атомной науки и техники. Серия: Математическое моделирование физических процессов, № 2, с. 81-89 (2019)

Необходимость оценки опасности цунами на побережье Египта возникла в связи со строительством атомной станции "Эль-Дабаа" (координаты 28,5270° в.д., 31,1032° с.ш.), тендер на который выиграла российская корпорация "Росатом". Для анализа долговременной опасности цунами использован популярный в настоящее время метод PTHA, основанный на статистическом анализе большого числа реальных и прогностических землетрясений с последующим расчетом волн цунами от возможных землетрясений. Показано, что предсказываемый уровень подъема воды в районе АЭС составляет 6±2 м на период 10 тыс. лет

Аронов Л.А., Доброленский Ю.С., Ушаков В.Н. «О возможности использования периодического опорного сигнала в гомодинном акустооптическом спектроанализаторе» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 22, № 3, с. 97-105 (2019)

Для работы гомодинного акустооптического спектроанализатора необходимо организовать опорный оптический канал. Сигнал в этом канале должен обеспечивать равномерную засветку по всей области пространственных частот. В общем случае можно рассматривать работу спектроанализатора с фотоприемником мгновенного действия и фотоприемником с накоплением. В последнем случае сигнал в опорном канале предлагается формировать в виде периодической последовательности широкополосных импульсов. Целью является анализ работы спектроанализатора с периодическим опорным сигналом. Анализ основан на выводе математического выражения, описывающего влияние структуры опорного сигнала на выходной сигнал спектроанализатора для случаев применения фотоприемника мгновенного действия и фотоприемника с накоплением. Показано, что для спектроанализатора с фотоприемником мгновенного действия периодичность опорного сигнала не приводит к ухудшению характеристик. Однако такой вариант при большом количестве точек разрешения в частотной области нецелесообразен с практической точки зрения, так как требует параллельной обработки сигнала каждого фотоприемника трактом с фильтрацией, усилением и оцифровкой. При использовании фотоприемника с накоплением процесс накопления заряда приводит к формированию дискретной сетки частот, что означает наличие пропусков сигналов по частоте. Установлено, что избежать этого можно, выбирая время накопления, равное минимальному среди значений временной апертуры акустооптического модулятора и периода сигнала. Реализация такого варианта на практике либо невозможна на современных фотоприемниках с накоплением, либо приводит к наличию пропусков по частоте или времени. Делается вывод, что для обеспечения режима реального времени в гомодинном акустооптическом спектроанализаторе опорный сигнал должен быть либо непериодическим, что ставит вопрос о синтезе подходящего сигнала, либо необходимо использовать фотоприемник мгновенного действия в виде линейки фотодиодов.

Гульельми А.В., Потапов А.С., Довбня Б.В. «Влияние ориентации межпланетного магнитного поля на северно-южную асимметрию унч волновых пакетов в полярных шапках» Геофизические исследования, 20, № 2, с. 19-27 (2019)

Поставлен вопрос о влиянии ориентации межпланетного магнитного поля (ММП) на северно-южную асимметрию вероятности появления ультранизкочастотных (УНЧ) дискретных волновых пакетов Pi 1 в полярных шапках. Длительность рассматриваемых сигналов составляет от нескольких единиц до десятков минут; частота лежит в диапазоне от десятых долей герца до нескольких герц, снижаясь от переднего фронта сигнала к заднему. В зависимости от ориентации вектора ММП в вертикальной плоскости область так называемого форшока (области перед околоземным ударным фронтом, в которой силовые линии ММП пронизывают фронт) располагается к югу или к северу от плоскости геомагнитного экватора. На основе анализа данных антарктической обсерватории “Восток” показано, что в южной полярной шапке вероятность наблюдения Pi 1 примерно в два раза выше при южной ориентации форшока, чем при северной. Результат свидетельствует, что, по крайней мере, заметная часть волновых пакетов Pi 1 проникает в магнитосферу из межпланетной среды.

Докукина О.И., Терентьев Е.Н., Штеменко Л.С., Шугаев Ф.В. «Пульсации плотности и давления в турбулентном течении воздуха и аргона и их взаимодействие с ударной волной» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 3, с. 39-43 (2019)

Экспериментально исследованы пульсации плотности и давления в турбулентном течениивоздуха и аргона в ударной трубе и их взаимодействие с ударной волной, отраженной от перфорированного торца ударной трубы. Число Маха падающей волны изменялось от 1.9 до 3.9, число Маха отраженной волны – от 1.4 до 2.4. Определен масштаб турбулентных пульсаций за падающей волной. За отраженной волной он в несколько раз меньше. Обнаружено, что давление за фронтом отраженной волны в турбулентном потоке больше соответствующего значения в ламинарном потоке при прочих равных условиях (в аргоне – на 12%, в воздухе на 9%).

Чупин В.А., Долгих Г.И., Гусев Е.С. «Регистрация инфразвуковых возмущений тайфунов лазерными деформографами» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 12, № 1, с. 117-127 (2019)

Приводится описание натурных наблюдений мощных инфразвуковых возмущений в диапазоне «голоса моря» (7–9 Гц), вызванных прохождением тропических циклонов (тайфунов) в юго-восточном районе Дальневосточного федерального округа России и акватории Японского моря. Регистрация каждого события выполняется с помощью лазерно-интерференционного измерительного комплекса, стационарно расположенного на юге Приморского края. Проанализированы динамические спектрограммы наблюдаемых событий и прослежена их связь с метеорологическими явлениями, такими как ветер и морские волны. При использовании спутниковых данных найдена взаимосвязь распределения области влияния тайфунов в регионе с наблюдаемым инфразвуковым возбуждением. Сделаны выводы о взаимосвязи проявления микросейсм «голоса моря» с возникновением первичных и вторичных микросейсм, а также хорошей корреляции между исчезновением микросейсм «голоса моря» и соответствующим прекращением первичных микросейсм. Установлено отсутствие зависимости уровня сигнала от скорости ветра в области расположения измерительного полигона.

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.

Долотовский А.В., Шевяков В.И., Николаев Д.И., Войтишина М.С. «Поддержание конкурентоспособности современного отечественного самолёта в эксплуатации за горизонтом 2025 с учётом вновь вводимых требований авиационных властей по шуму и импортозамешению» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 10-11 (2019)

Уровень конкурентоспособности самолётов транспортной категории определяется не только безопасностью полёта, топливной экономичностью, комфортом пассажиров и экипажа, но и экологичностью, в частности, уровнем шума на местности. Постоянное ужесточение сертификационных требований к самолётам транспортной категории связано не только со стремлениями повысить безопасность полётов, но и с конкурентной борьбой производителей авиационной техники. Требования ИКАО к уровню шума на местности постоянно повышаются. За период с 1970 до 2020 г. требования ужесточены на 37 EPNdB. Градиент ужесточения требований при переходе от Главы 4 к Главе 14 возрос по сравнению с переходом от Главы 3 к Главе 4. Проанализированы основные направления исследований, позволяющих обеспечить соответствие новым требования ИКАО по шуму. Наиболее общее и традиционное из них – повышение аэродинамического качества на взлёте, что позволяет снизить потребную тягу в точке замера шума или увеличить градиент набора высоты и соответственно высоту полёта в этой точке. В настоящее время для повышения аэродинамического качества отечественных самолётов используются инновационные подходы, требующие расчётно-экспериментальных исследований: проектирование специальных законцовок крыла с учётом эффектов аэроупругости, разработка адаптивной механизации крыла, применение композитных конструкций крыла с большими изменениями формы в полёте. Особое значение приобретают работы по аэроакустике планера. Работы проводятся в двух направлениях: оптимизация углов отклонения механизации крыла с учётом взаимодействия со струёй маршевого двигателя, а также нахождение локальных источников шума в элементах конструкции планера и минимизация их интенсивности. Расчётно-экспериментальные работы проводятся как для самолёта CR-929, так и для вариантов развития семейства самолётов SSJ. Направление, особо важное в последнее время – импортозамещение. Ремоторизация – использование отечественных маршевых двигателей с отечественными мотогондолами – ставит задачу оптимизации ЗПК, внешних обводов мотогондолы, зоны крыла в районе мотогондолы. Рассматривается возможность использования двигателей ПД-8, ПД-35.

Коренбаум В.И., Костив А.Е., Горовой С.В., Дорожко В.М. «Подводные шумы легководолазов, обусловленные аэро- и гидродинамическими эффектами» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 215-216 (2019)

Пассивный акустический мониторинг легководолазов позволяет обеспечить безопасность дайвинга и предотвратить проникновение террористов и/или браконьеров со стороны воды. Связанные с аэро- и гидродинамическими эффектами шумы перспективны для использования в этом назначении. Происхождение данных шумов обусловлено дыханием водолаза и движениями ласт. Вследствие малых волновых размеров в области низких частот излучение в воду для обоих механизмов может быть описано точечными мультипольными источниками. Респираторные шумы определяются модуляцией дыхательным циклом человека движения газа при функционировании водолазного снаряжения. Как показывают камеральные эксперименты в бассейне с водолазами-аквалангистами в полосе частот 70–130 Гц наблюдается самое начало выдоха, что может быть связано с шумом отрыва выдыхаемого воздушного пузыря от дыхательного аппарата. Основной широкополосный сигнал выдоха в полосе частот 150–1150 Гц начинается несколько позже, и поэтому может быть связан с шумом всплывающих пузырьков воздуха. Наблюдается заметное расширение спектра низкочастотного сигнала 70–130 Гц вблизи источника излучения. Это может быть ассоциировано с воздействием компонент ближнего поля излучения мультипольного источника, которые на малых расстояниях от гидрофона допускают вклад не только пульсирующих, но и осциллирующих, и даже квадрупольных составляющих. Таким образом, в области низких частот источник дыхательных шумов водолаза-аквалангиста нельзя считать чисто монопольным, как предполагалось ранее. Высокочастотный сигнал в полосе частот 3–40 кГц ассоциирован с шумами вдоха и может быть однозначно связан с аэродинамикой функционирования регулятора подачи воздуха высокого давления из баллона. Соответственно стадия вдоха может быть точно отделена от всего шумового процесса дыхания водолаза-аквалангиста. Кроме того, возможно определение дыхательного ритма. Шумы ласт связаны с гидродинамическими вихрями, сходящими с их кромки при колебательном движении. В ходе эксперимента шумы ласт и шумы дыхания определялись при проходе водолаза- аквалангиста над гидрофоном и 3-компонентным приемником градиента давления (ПГД) – приемника колебательного ускорения акустического поля. На спектрограмме отклика гидрофона видны характерные вертикальные полоски дыхательных шумов в полосе 30–400 Гц с частотой повторения 0.2 Гц. В откликах ПГД по этим шумам наблюдается асимметрия (подход–уход), связываемая с ориентацией дипольных характеристик направленности компонент ПГД. В то же время в откликах компонент ПГД хорошо просматриваются и вертикальные полоски в диапазоне частот 10–40 Гц, имеющие более высокую частоту повторения около 0.5 Гц. Поскольку и ширина полосы этих спектральных образований явно увеличивается при приближении к ПГД, они могут быть отнесены к шумам, связанным с движением водолаза на ластах. При этом шумы ласт регистрируются примерно одинаково (на тех же дистанциях при подходе к ПГД и удалении) на всех компонентах ПГД. Это наблюдение может быть истолковано в пользу преимущественно ближнеполевого характера излучения регистрируемых шумов ласт дипольным/квадрупольным источником, совокупность радиальной и тангенциальной составляющих которого приводят к потере компонентами ПГД дипольной направленности, характерной для дальнего поля более высокочастотных дыхательных шумов. При экспериментах, проведенных в реальных морских условиях, показана возможность оценки дыхательного ритма водолаза-аквалангиста по шумам, связанным с дыханием, на дистанциях до 140 м. Продемонстрированы возможности оценки пеленга и местоположения водолаза-аквалангиста на дистанциях до 250 м. Таким образом, низкочастотные подводные шумы водолазов- аквалангистов могут быть успешно использованы для пассивного обнаружения и мониторинга.

Дорошенко О.В., Кириллова Е.В., Фоменко С.И. «Асимптотическое решение гиперсингулярного граничного интегрального уравнения, моделирующего рассеяние плоских волн на интерфейсной полосовой трещине» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 86-99 (2019)

Одним из методов обнаружения и идентификации внутренних повреждений материалов и конструкций, широко применяемых на практике в различных областях машиностроения и геофизики, является неразрушающий ультразвуковой контроль. Для успешного использования данного метода необходима разработка математических моделей, описывающих рассеяние упругих волн на различных дефектах и неоднородностях. Современные композитные материалы делают актуальной задачу определения производственных или усталостных повреждений, расположенных на внутренних границах раздела разнородных сред. Для моделирования рассеяния упругих волн интерфейсными трещинами в настоящей работе используется аналитически ориентированный метод граничных интегральных уравнений (ГИУ). В рамках этого метода неизвестная функция раскрытия берегов трещины раскладывается в ряд ортогональных функций, и интегральное уравнение проецируется на некоторый набор функций. Регуляризация гиперсингулярных ГИУ методом Бубнова–Галеркина производится путем повторного интегрирования по берегам трещины. В данной работе с помощью метода ГИУ строится асимптотическое решение задачи о дифракции плоских упругих волн на полосовой интерфейсной трещине, расположенной между двумя разнородными полупространствами. Для рассеянного поля строится интегральное представление в терминах Фурье-образов матрицы Грина. Скачок перемещений на полосовой трещине раскладывается в ряд по полиномам Чебышева второго порядка. Предположение о малости характерного размера дефекта по сравнению с длиной падающей волны позволяет построить асимптотические представления для ядра интегрального уравнения в нуле и бесконечно удаленных точках. С помощью метода Бубнова–Галеркина находится асимптотическое зависящее от частоты решение ГИУ, которое имеет более широкий частотный диапазон сходимости по сравнению с известным квазистатическим решением. Хорошая согласованность построенного асимптотического решения с численным решением демонстрируется для разных пар материалов. Построенная асимптотика позволяет повысить эффективность МГИУ за счет уменьшения вычислительных затрат на расчет интегралов, а также может быть применена в рамках модели Бострема–Викхема для описания динамического поврежденных интерфейсов в более широком частотном диапазоне.

Кашуба А.С., Пермикина Е.В., Хамидуллин К.А., Драгунов Д.Э., Седяков А.И. «Применение звуковых колебаний в процессе микроструктурирования поверхности высокоомного монокристаллического кремния» Прикладная физика, № 4, с. 66-72 (2019)

Приведены результаты исследований воздействия звуковых колебаний в процессе химического микроструктурирования поверхности монокристаллического кремния ориентации (100). Установлено, что акустические эффекты при частоте звуковых колебаний 120–150 Гц позволяют получать фигуры травления заданной конфигурации по всей площади поверхности образцов. Показано, что для улучшения конфигурации ямок травления, в раствор, где происходит процесс травления кремния, целесообразно добавлять перекись водорода.

Горобец А.В., Дубень А.П., Козубская Т.К., Родионов П.В., Цветкова В.О. «Моделирование шума от крыла самолёта с механизацией» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 286-287 (2019)

Современные вихреразрешающие подходы к моделированию турбулентных течений позволяют более точно по сравнению с решением осреднённых уравнений Навье–Стокса (RANS) предсказывать интегральные свойства (подъемная сила, сила сопротивления, моменты и др.) крыловых профилей, а также получать их нестационарные аэродинамические и аэроакусгические характеристики. Тем не менее, применение таких методов в индустриальных приложениях ограничено их высокой вычислительной стоимостью, обусловленной, в первую очередь, необходимостью корректного численного воспроизведения явлений разных пространственных и временных масштабов. Целью настоящей работы является поиск путей снижения вычислительной стоимости предсказания аэродинамических и аэроакустических характеристик крылового профиля с механизацией.

Дубень А.П., Козубская Т.К., Плаксин Г.М., Родионов П.В., Софронов И.Л. «Задача бимформинга в вычислительном эксперименте: постановка и верификация» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 294-296 (2019)

В аэроакустике под бимформингом понимают технологию обработки сигнала, позволяющую определить пространственное расположение акустического источника, а также его мощность и спектральный состав на основе данных, полученных на расположенных вдали микрофонах. При этом источник восстанавливается на некоторой искусственно заданной сетке, покрывающей предполагаемую зону генерации акустического излучения. В современных экспериментальных исследованиях бимформинг представляет собой мощное средство, предоставляющее информацию исключительной практической значимости с точки зрения разработки малошумных конструкций летательных аппаратов. В последние годы можно отметить рост количества работ по аэроакустическим исследованиям с использованием бимформинга. Большая часть этих работ посвящена бимформингу в натурных и трубных экспериментах. Работ, использующих бимформинг при проведении численного моделирования, не так много. Практически все из них, в той или иной степени, повторяют экспериментальную технологию и используют те же программные продукты, которые применяются при обработке измерений в физическом эксперименте. В данной работе предпринята попытка поставить математическую задачу определения акустического источника и его спектральных свойств в более общем виде, опираясь на возможности сбора и представления данных, получаемых в ходе численного моделирования.

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.

Дубинский С.В., Севастьянов Ф.С., Голубев А.Ю., Денисов С.Л., Костенко В.М., Жарёнов И.А. «Исследование характеристик прочности и долговечности композитных авиаконструкций при виброакустическом нагружении» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 227 (2019)

Проведено расчётно-экспериментальное исследование динамического отклика образца соединения обшивки со стрингером из полимерного композиционного материала на широкополосное акустическое нагружение. Для описания частотной и пространственной структуры воздействующего звукового поля использовалась модель полностью коррелированного по поверхности образца поля с равномерной частотной спектральной плотностью. С помощью метода конечных элементов было проведено моделирование отклика рассматриваемого соединения в полосе частот 50–1550 Гц при различных суммарных уровнях звукового давления. Анализ показал, что отклик при акустическом нагружении в выбранном диапазоне частот является одномодовым. Для валидации конечно-элементной модели был проведён ряд экспериментов на вибростенде, в которых вибрационное воздействие моделировало акустическое нагружение. Полученное экспериментальное значение логарифмического декремента затухания образца, а также реализуемые спектры нагружения использовались в качестве исходных для интегрирования уравнений движения. Результаты расчёта среднеквадратичных деформаций в зоне максимальных напряжений показали хорошую сходимость с результатами экспериментов. Долговечность образцов при различных уровнях звукового давления оценивалась при помощи приложения узкополосного спектра вибрационного воздействия. Полученные данные были использованы для построения кривой выносливости для рассматриваемого типового концентратора композитных конструкций. Для образцов, содержащих смоделированные дефекты, были рассчитаны резонансные частоты и параметры динамического отклика. Сравнение этих результатов с экспериментальными данными, характеризующими изменение резонансной частоты в зависимости от размера дефекта, позволило уточнить применяемый критерий разрушения и адаптировать конечно-элементную модель для анализа живучести композитного соединения.

Сидоров И.С., Свирский Ю.А., Дубинский С.В., Костенко В.М. «Методы расчёта усталостной повреждаемости авиационных конструкции при различных спектрах виброакустических нагрузок» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 236 (2019)

Основной целью данной работы является разработка расчетной методики определения усталостной повреждаемости при различных спектрах нагружения, в том числе: при акустических нагрузках на сверхзвуковых режимах (от шума двигателей и пульсаций пограничного слоя), при акустических нагрузках от воздушных винтов, при вибрационных на1рузках в вертолетных конструкциях. В основном методы расчета долговечности делятся на те, которые применяются при наличии достаточного количества временных реализаций нагрузок или напряжений (метод «дождя», метод «полных циклов») и те, которые применяются в основном на этапе проектирования, когда исходные данные о нагрузках или напряжениях в конструкции получены расчетом в частотной области (метод Райса, метод Дирлика и др.). Для анализа усталостной долговечности при использовании характеристик случайного процесса в частотной области в данной работе были исследованы и доработаны следующие подходы. Метод «полных циклов» обычно применимый только доя временных реализаций был доработан путем статистического моделирования из функции спектральной мощности достаточного количества временных реализаций. Процесс нагружения конструкции моделировался в виде полигармонического процесса, наложенного на постоянный уровень сигнала. Число синусоид, частоты и соответствующие им амплитуды задавались в соответствии с амплитудно-частотной характеристикой, из которой выбирались существенные амплитуды и их частоты. Фазы для каждой гармоники задавались случайными числами с равномерным распределением в интервале [–π, π]. Такой подход позволяет применять метод «полных циклов» не только во временной области, но и в частотной. Второй рассмотренный подход – метод Дирлика, изначально применяется в частотной области. Из него была взята формула для формирования таблицы полных циклов. Полученная таблица полных циклов служит основой для определения долговечности в соответствии с выбранной моделью сопротивления усталости. На основе данных методов разработано программное обеспечение для расчета долговечности металлических конструкций и конструкций из ПКМ.

Калёнов Е.Н., Покровский А.А., Дубровский А.Ю. «Оценка целесообразности использования метода равномерного поиска для оптимизации параметров модели звукового поля» Гидроакустика, № 38-1, с. 28-34 (2019)

На основе численного моделирования структуры гидроакустического поля рассматривается возможность и целесообразность использования метода равномерного поиска для оценки параметров гидроакустического канала (например, угловой зависимости коэффициента отражения от дна) по записям сигналов, полученным с помощью протяжки излучателя на фиксированных глубинах по заданным трассам.

Фокин М.И., Дугаров Г.А., Дучков А.А. «Экспериментальные акустические измерения на песчаных неконсолидированных образцах, содержащих гидрат метана» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2019/4 (2019)

Рассматриваются результаты длительного эксперимента по изучению акустических свойств песчаного неконсолидированного образца, содержащего газовый гидрат метана. Эксперимент был разделен на два этапа: поддержание постоянных термобарических условий, соответствующих области стабильности гидрата метана и линейное изменение температуры образца. В результате было обнаружено два эффекта: падение скоростей как продольных, так и поперечных волн при длительной выдержке образца, содержащего гидрат метана, а также температурная зависимость акустических свойств – скоростей. С увеличением температуры наблюдается уменьшение значений скоростей с усилением этого эффекта при приближении к границе зоны стабильности гидрата метана. При длительной выдержке образца за примерно 400 ч скорости продольных и поперечных волн упали на 5.3 и 4.4% соответственно. Данные эффекты могут оказывать существенное влияние на интерпретацию результатов экспериментальных исследований гидратосодержащих образцов и должны быть учтены в ходе их проведения

Дудин Г.Н., Ледовский А.В. «Особенности течения в гиперзвуковом пограничном слое в окрестности плоскости симметрии плоского крыла с изломом по передней кромке» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 33-41 (2019)

Исследовано течение в пространственном ламинарном пограничном слое в окрестности плоскости симметрии полубесконечного плоского крыла с изломом по передней кромке при сильном взаимодействии с внешним гиперзвуковым потоком. Выполнено асимптотическое разложение функций течения в степенные ряды по угловой координате в окрестности плоскости симметрии. Сформулирована и решена соответствующая краевая задача для первых членов разложения. Показана возможность существования нескольких решений в окрестности плоскости симметрии. Рассмотрено влияние угла стреловидности на особенности течения.

Дудин Г.Н., Нейланд В.Я. «О влиянии температурного факторана распространение возмущений при гиперзвуковом обтекании скользящей пластины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 59-69 (2019)

Рассмотрено течение в пространственном ламинарном пограничном слое на скользящей пластине конечной длины на режиме сильного вязко-невязкого взаимодействия с гиперзвуковым потоком. В окрестности передней кромки проведены разложения функций течения в ряды в предположении, что на задней кромке пластины задается донное давление, величина которого зависит от поперечной координаты. Установлено, что в полученные разложения входит неопределенная функция и ее производная по поперечной координате. Сформулированы и численно решены соответствующие краевые задачи, найдены собственные числа и показано, что показатель степени в третьем члене разложения отличается от второго только на единицу. Исследовано влияние температуры поверхности пластины на характеристики течения и на индуцирование трехмерных возмущений.

Дудин Г.Н., Нейланд В.Я. «Об особенностях гиперзвукового обтекания скользящей пластины» Доклады академии наук, 487, № 1, с. 24-27 (2019)

Рассмотрено обтекание скользящей пластины в режиме сильного взаимодействия в случае, когда давление на её задней кромке не является постоянным, а изменяется по поперечной координате. Показано, что в случае появления больших поперечных градиентов индуцированного давления существенно изменяется вид разложений функций течения в окрестности передней кромки и необходимо учитывать третий член разложений.

Дудко О.В., Рагозина В.Е. «О динамике разгрузки и упругих волнах в среде с предварительно накопленными пластическими деформациями» Механика твердого тела, № 3, с. 41-53 (2019)

Для модели больших упругопластических деформаций предложены подходы, позволяющие описать упругую динамику среды (включая разгрузку и упругое нагружение) при наличии в ней предварительных необратимых деформаций. Получены формулы для вычисления перераспределения пластических деформаций на основе поворотного тензора. Для динамических упругих процессов, порождающих ударные волны в упругопластической среде, определены возможные скорости и типы плоских ударных волн. Показано, что упругие ударные волны создают скачки поля предварительных пластических деформаций, получены соотношения для вычисления таких разрывов. Рассмотрены основные свойства моделирования автомодельных решений и возможность разграничения в них упругих и пластических деформаций с учетом предложенного подхода к описанию кинематики среды.

Дульнев А.И. «Воздействие близкого подводного взрыва на элементы корпусных конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 73-92 (2019)

Объект и цель научной работы. Исследование особенностей деформирования и разрушения многопреградных металлических конструкций и образцов полимерных композиционных материалов (ПКМ) при воздействии близкого подводного взрыва, а также подкрепленных цилиндрических оболочек при совместном действии взрыва и гидростатического давления. Материалы и методы. Исследования базируются на результатах испытаний, проведенных во взрывной камере ФГУП «Крыловский государственный научный центр», и компьютерном моделировании процессов подводного взрыва и деформирования конструкций. Основные результаты. Впервые показано, что определяющее влияние на характер и параметры деформирования цилиндрической оболочки, подкрепленной круговыми ребрами жесткости, в условиях совместного действия на оболочку близкого подводного взрыва и большого гидростатического давления (5–7 МПа) оказывает вторая пульсация пузыря. Установлено, что взрывостойкость образцов из стеклопластика примерно вдвое выше взрывостойкости образцов из углепластика по критерию начала разрыва волокон. Выявлено влияние основных конструктивных параметров многопреградных конструкций на их взрывосопротивляемость. Заключение. Результаты исследований могут быть использованы при создании конструкций, эффективно сопротивляющихся воздействию близкого подводного взрыва.

Смирнов В.М., Юшкова О.В., Марчук В.Н., Дутышев И.Н., Чернышев Б.В., Лаптев М.А. «Исследование поверхности и строения грунта Луны многоцелевым радиофизическим комплексом РЛК-Л в проекте "Луна-Ресурс"» Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн. Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам радиофизики и дистанционного зондирования сред, проводимой в рамках VII Всероссийских Армандовских чтений, Муром, 27–29 июня 2017 г., с. 124-128 (2017)

Подповерхностное зондирование лунного грунта и определение электрофизических характеристик лунного грунта методами радиолокационного зондирования в локальном и региональном масштабах.

Фокин М.И., Дугаров Г.А., Дучков А.А. «Экспериментальные акустические измерения на песчаных неконсолидированных образцах, содержащих гидрат метана» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, http://uzmu.phys.msu.ru/toc/2019/4 (2019)

Рассматриваются результаты длительного эксперимента по изучению акустических свойств песчаного неконсолидированного образца, содержащего газовый гидрат метана. Эксперимент был разделен на два этапа: поддержание постоянных термобарических условий, соответствующих области стабильности гидрата метана и линейное изменение температуры образца. В результате было обнаружено два эффекта: падение скоростей как продольных, так и поперечных волн при длительной выдержке образца, содержащего гидрат метана, а также температурная зависимость акустических свойств – скоростей. С увеличением температуры наблюдается уменьшение значений скоростей с усилением этого эффекта при приближении к границе зоны стабильности гидрата метана. При длительной выдержке образца за примерно 400 ч скорости продольных и поперечных волн упали на 5.3 и 4.4% соответственно. Данные эффекты могут оказывать существенное влияние на интерпретацию результатов экспериментальных исследований гидратосодержащих образцов и должны быть учтены в ходе их проведения

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.

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.

Танашева Н.К., Нусупбеков Б.Р., Дюсембаева А.Н., Шуюшбаева Н.Н. «Исследование аэродинамических характеристик вращающихся цилиндров, расположенных параллельно друг другу» Журнал технической физики, 89, № 7, с. 1006-1008 (2019)

Приведены результаты экспериментальных исследований по определению коэффициента лобового сопротивления и коэффициента подъемной силы систем вращающихся цилиндров, расположенных параллельно друг другу. Результаты показали, что при росте расстояния между вращающимися цилиндрами уменьшаются коэффициент лобового сопротивления и коэффициент подъемной силы. Экспериментально установлено, что расстояние, начиная с которого влияние цилиндров друг на друга практически исчезает, составляет 0.4 диаметра исследуемых цилиндров.

Аксенов А.А., Гаврилюк В.Н., Тимушев С.Ф., Клименко Д.В., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Расчет нестационарного потока в центробежном вентиляторе и распространения тонального шума в окружающее пространство» Тезисы докладов Шестой открытой Всероссийской (XVIII научно-технической) конференции по аэроакустике (22–27 сентября 2019 г.), с. 103-104 (2019)

Генерация шума в проточной части центробежных вентиляторов происходит вследствие различных нестационарных гидродинамических явлений, которые можно условно разделить на два типа: возникающие в результате гидродинамического взаимодействия потока, выходящего из рабочего колеса с отводящим устройством вентилятора; вихревые. Первый вид нестационарных процессов присущ всем центробежным вентиляторам: он обусловлен периодической неравномерностью потока на выходе из рабочего колеса. В результате гидродинамического взаимодействия упомянутой неравномерности потока (вращающейся вместе с рабочим колесом) с отводящим устройством вентилятора возникают колебания на частотах следования лопаток (ЧСЛ) ротора. Расчеты выявляют существенную неравномерность относительных и абсолютных скоростей и углов потока на поверхностях лопаток ротора, так как низкоэнергетическая зона примыкает к нерабочей стороне лопатки. На выходе рабочего колеса распределение статического давления по шагу лопаток ротора близко к равномерному, поэтому разница в полной энергии жидкости, в основном, связана с тем, что скорости и углы потока выше у рабочей стороны лопатки. При прохождении лопаток рабочего колеса, вследствие рассмотренной выше неоднородности потока, происходит периодическое (с частотой следования лопаток) изменение давления в отводящем устройстве. В работе рассматривается задача численного моделирования амплитуд спектральных составляющих акустического давления на ЧСЛ в окружающем пространстве от центробежного вентилятора, который используется для прокачки воздуха обитаемого отсека через поглотительные патроны, подсоединяемые к выходу вентилятора.