Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

17 Физика

 

Хаврошкин О.Б., Самхарадзе Т.Г., Рухадзе А.А. «Ультракавитация, Sono Fusion, универсальная энергетика» Прикладная физика и математика, № 2, с. 3-14 (2016)

Публикация относится к физической гидродинамике и физике плотной плазмы, а более конкретно к методам, системам и процессам возбуждения и управления кавитацией для изучения эффектов запуска реакций нуклеосинтеза при кумуляции (схлопывании) в жидкости кавитационной полости. Настоящая работа рассматривает возможность не только изучить акустический (кавитационный) нуклеосинтез (Sono Fusion), но и вплотную подойти к созданию установки с положительным балансом энергии. Необходимым и решающим промежуточным этапом при этом является создание технической базы, которая начинается с поиска оптимальных конструктивных решений. Этой проблеме в значительной степени посвящены разработки настоящего сообщения.

Прикладная физика и математика, № 2, с. 3-14 (2016) | Рубрики: 09.11 17

 

Грудский М.Я. «История ультразвука: взгляд в тишину, чтобы услышать невидимое» В мире неразрушающего контроля, 23, № 3, с. 42-45 (2020)

История ультразвука – это часть истории акустики. В обзоре отражены основные этапы развития акустики с древнейших времён от открытия Пифагором зависимости между высотой тона и длиной натянутой струны через формирование во второй половине XIX века теоретических основ современной акустики Гельмгольцем и лордом Рэлеем до изобретения в 1928 г. ультразвукового дефектоскопа С.Я. Соколовым. Особое внимание уделено опытам Л. Спалланцани, который 200 лет тому назад пришёл к выводу, что у летучих мышей орган слуха выполняет те же функции, что и орган зрения.

В мире неразрушающего контроля, 23, № 3, с. 42-45 (2020) | Рубрики: 14.04 17

 

«Об утверждении типов средств измерений» Мир измерений, № 1, с. 46-49 (2020)

Публикуются описания типов средств измерений, которые могут использоваться в различных видах измерений. Утверждённые типы средств измерений зарегистрированы в Государственном реестре средств измерений и допущены к применению в Российской Федерации.

Мир измерений, № 1, с. 46-49 (2020) | Рубрики: 14.08 17

 

Кукушкин А.В., Рухадзе А.А. «Релятивистская механика в теории электромагнетизма. кинематическая цензура в теории поля. тестирование нормальных волн в односвязных полых экранированных волноводах» Прикладная физика и математика, № 2, с. 3-10 (2015)

Обсуждаются проблемы, которые возникают в теории электромагнетизма благодаря проведенной в статье доставке сюда принципов релятивистской механики для описания движения энергии свободных волн. Показано, что эта доставка ведет к достаточно жесткой кинематической цензуре. Так, рассмотренные в статье для примера нормальные Hn0-волны полого прямоугольного волновода эту цензуру не проходят. Обсуждаются вопросы и последствия для теории, связанные с этим фактом.

Прикладная физика и математика, № 2, с. 3-10 (2015) | Рубрика: 17

 

Менде Ф.Ф. «Существуют ли ошибки в современной физике?» Прикладная физика и математика, № 3, с. 11-36 (2019)

Вопросы, затрагиваемые в статье, касаются материальных уравнений электро и магнитоэлектрических индукции и физической интерпретации дисперсии магнитной и диэлектрической проницаемости и объясняются некоторые противоречия, которые имеют место в фундаментальных работах по классической электродинамике. Введено понятие магнитоэлектрической индукции, что позволило записать законы индукции в симметричной форме. Показано, что из этих законов в рамках преобразований Галилея следуют результаты специальной теории относительности с точностью до квадратичных членов отношения скорости системы к скорости света. Показа но, что диэлектрическая и магнитная проницаемости материальных сред от частоты не зависят. Вводятся понятия магнитоэлектрокинетических и электромагнитопотенциальных волн, а также понятие кинетической емкости. Показано, что в незамагниченной плазме, кроме продольного ленгмюровского резонанса может существовать и поперечный резонанс и эти резонансы вырождены. Вводится новое понятие скалярно-векторного потенциала и показано, что при его помощи могут быть решены все существующие задачи классической электродинамики. Применение скалярно-векторного потенциала исключает введение такого понятия как магнитное поле.

Прикладная физика и математика, № 3, с. 11-36 (2019) | Рубрика: 17

 

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Активность супервулканов (Йеллоустон и Эльбрус): температурные поля, поток солнечных нейтрино и солнечные вспышки, радиоактивные структуры» Прикладная физика и математика, № 4, с. 47-56 (2019)

Общность циклических процессов и ритмов супервулканов с периодическими составляющими потоков солнечных нейтрино и мюонов – предмет современных исследований. Настоящее изучение включает новые дополнительные факторы – солнечные вспышки и тепловые поля радиоактивных структур. Экспериментальная основа исследований – синхронные наблюдения температуры в ручье кальдеры Йеллостоунского вулкана и в лаборатории ИФЗ РАН на цезии и руде урана 235. Наблюдается сдвиг максимума корреляции на 36.5 дня относительно вариаций температуры цезия 137. То есть поток солнечных нейтрино и мюонов практически одновременно воздействуют на цезий 137 и радиоактивные вещества магматических камер супервулкана, но тепловые вариации магмы и окружающих структур достигают дневной поверхности и истоков ручья только через 36,5 суток. Исследование тонкой структуры температурных полей в толще горных пород Эльбруса как супервулкана осуществлялось прецизионными термометрами, позволяющими проводить температурные измерения с чувствительностью ∼0.005°C в штольне Северокавказской геофизической обсерватории ИФЗ РАН, то есть в Баксанском ущелье на расстоянии 4100 м от устья штольни Баксанской нейтринной обсерватории (БНО). Взаимокорреляционная функция между вариациями радиоактивности урановой руды в лаборатории ИФЗ РАН при часовом усреднении и вариации температуры радиоактивного источника при часовом усреднении сильно коррелируют, то есть возможен прогноз активизации вулканизма по уровню радиации лабораторного источника.

Прикладная физика и математика, № 4, с. 47-56 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Лескова Н. «Назад в будущее» В мире науки, № 1-2, с. 50-57 (2020)

Неожиданные новые состояния вещества, называемые временными кристаллами, демонстрируют такие же свойства симметрии во времени, как обычные кристаллы – в пространстве.

В мире науки, № 1-2, с. 50-57 (2020) | Рубрика: 17

 

Мухамадиев Э.М., Собиров М., Юмагулов М.Г. «Приближенный метод построения почти периодических решений систем линейных дифференциальных уравнений в случае резонанса» Доклады академии наук республики Таджикистан, 49, № 7, с. 607-612 (2006)

In clause the approached method is applied to construction of the almost periodic solutions of systems of the linear differential equations in conditions of a resonance.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 49, № 7, с. 607-612 (2006) | Рубрика: 17

 

Срумова Ф.В. «Об асимптотике энергии, излученной во внешнюю среду случайным источником колебаний» Доклады академии наук республики Таджикистан, 53, № 1, с. 25-27 (2010)

Приводится вычисление асимптотики энергии, излученной в пространство источником шума.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 53, № 1, с. 25-27 (2010) | Рубрика: 17

 

Одинаев С., Комилов К., Зарипов А. «О коллективных колебаниях в магнитных жидкостях» Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 3, с. 194-200 (2011)

Исследованы возбуждения коллективных колебаний в магнитных жидкостях. Определены спектры частот и коэффициенты затухания сдвиговых, продольных и тепловых мод. Анализировано их асимптотическое поведение, как при низких, так и при высоких частотах. Установлено, что результаты качественно соответствуют результатам, полученным на основе метода молекулярно-кинетической теории.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 3, с. 194-200 (2011) | Рубрика: 17

 

Кучакшоев Х.С. «Ограниченные решения типа бегущей волны и некоторые частные решения системы Келлера–Сиджела» Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 8, с. 610-617 (2011)

Рассматриваются ограниченные решения типа бегущей волны для простейшей модели хемотаксиса - система Келлера–Сиджела в одномерном случае. А также, при помощи преобразования Хопфа–Коула, рассматривается связь между неотрицательными решениями линейного уравнения теплопроводности и некоторыми частными решениями системы Келлер–Сиджела в одномерном случае.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 8, с. 610-617 (2011) | Рубрика: 17

 

Усманов З.Д. «Описание в собственном времени движения твёрдого тела вокруг неподвижной точки» Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 9, с. 719-723 (2011)

Путём замены независимой переменной описание специального случая движения твёрдого тела вокруг неподвижной точки упрощается, а его специфика и сложность проявляются в характере зависимости ньютоновского и собственного (внутреннего) времён, то есть старой и новой независимых переменных

Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 9, с. 719-723 (2011) | Рубрики: 17 18

 

Муминов Х.Х., Шокиров Ф.Ш. «Новые бризерные решения двумерной О(3) векторной нелинейной сигма-модели» Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 10, с. 825-830 (2011)

Методами численного моделирования, на основе теории разностных схем получены новые численные бризерные решения (2+1)-мерной О(3) векторной нелинейной сигма-модели теории поля.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 54, № 10, с. 825-830 (2011) | Рубрика: 17

 

Блохин А.М., Семенко Р.Е. «Вихревые стационарные структуры Кармана в магнитогидродинамических течениях вращающейся несжимаемой полимерной жидкости» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 3-23 (2020)

Рассматриваются стационарные решения для задачи о магнитогидродинамическом движении несжимаемой полимерной жидкости над бесконечным вращающимся диском. Мы используем представление решения, аналогичное автомодельному решению Кармана для вязкой жидкости. Приводятся примеры численных стационарных решений для различных значений параметров магнитного поля.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 3-23 (2020) | Рубрика: 17

 

Крейнес М.Г., Крейнес Е.М. «Матричные модели текстов. Интерпретация моделей и экспериментальная верификация» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 24-46 (2020)

Рассмотрена интерпретация матричных моделей текстов и формируемых на их основе моделей текстовых коллекций. Приведены примеры вычислительно построенных моделей текстовых коллекций, демонстрирующие содержательность результатов моделирования и возможности практического использования предложенных подходов. Описан оригинальный способ экспериментальной проверки приемлемости моделей текстов для решения задач смыслового поиска и анализа неструктурированной текстовой информации и приведены результаты соответствующего масштабного эксперимента.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 24-46 (2020) | Рубрика: 17

 

Степанцов М.Е. «Модель информационного противоборства на основе клеточного автомата» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 47-58 (2020)

Рассмотрены непрерывные модели информационного противоборства, основанные на традиционной нейрологической схеме. На их основе с использованием метода замены дифференциальных соотношений клеточным автоматом разработан дискретный вариант модели информационного противоборства. С ее помощью проведено моделирование агитационной кампании двух партий, на основе предложенной модели построена имитационная система, при помощи которой проведен ряд вычислительных экспериментов. В рамках этих экспериментов показано, что макродинамика новой модели соответствует макродинамике исходной, при том что дискретная модель обладает более широкой областью применимости. Для некоторых задач противоборства двух партий в рамках агитационной кампании получены результаты, аналогичные тем, которые дает непрерывная модель. Дискретная модель позволила исследовать задачу оптимального использования одной из сторон однократной дестабилизации хода агитационной кампании. В рамках этого исследования были получены оригинальные результаты, в частности – наличие критического значения коэффициента влияния общественного мнения на мнение индивида, определяющего, в какой период времени одной из сторон выгоднее повышать уровень интенсивности своей пропаганды.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 47-58 (2020) | Рубрика: 17

 

Меретин А.С., Савенков Е.Б. «Моделирование термопороупругой среды с учетом разрушения» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 59-76 (2020)

Рассматриваются вопросы математического моделирования термопороупругой среды с учетом ее разрушения. Используемая модель обобщает классическую модель Био поведения пороупругой среды на случай учета термоупругих эффектов. Для описания разрушения среды используется подход континуальной механики разрушения, в рамках которого состояние среды описывается скалярным полем повреждаемости, от которого, в свою очередь, зависят упругие и фильтрационно-емкостные свойства среды. Система уравнений модели состоит из фундаментальных законов сохранения массы, импульса и энергии и замыкается термодинамически согласованными определяющими соотношениями. При этом выражение для энергии среды учитывает её изменение за счет образования зон разрушений. Вычислительный алгоритм основан на методе конечных элементов. Используется «монолитный» подход, который предполагает, что все группы уравнений (механика, теплоперенос, фильтрация) модели решаются одновременно без расщепления по физическим процессам и/или итераций между группами уравнений. Система уравнений термопороупругости аппроксимируется полностью неявной схемой. Эволюция параметра повреждаемости в зависимости от напряженно-деформированного состояния среды может описываться как в рамках мгновенной кинетики, так и в рамках кинетики с конечным временем. В работе кратко описана используемая математическая модель. Подробно описан вычислительный алгоритм и особенности его реализации. Значительная часть работы посвящена применению разработанных подходов для решения ряда задач как в модельных, так и в реалистичных трехмерных постановках. В качестве основной области применения построенной модели и алгоритма рассматривается анализ задач геомеханики, характерных для тепловых методов увеличения нефтеотдачи и требующих согласованного описания динамики упругих, фильтрационных и тепловых полей с учетом разрушения среды.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 59-76 (2020) | Рубрика: 17

 

Шестаков А.А. «Исследование различных приближений при моделировании задач переноса теплового излучения» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 77-97 (2020)

Целью работы является исследование и сравнение различных приближений системы уравнений переноса теплового излучения в оптически плотных и прозрачных средах. Для этого в оптически плотных средах используется асимптотический анализ, в оптически прозрачных средах — подход, позволяющий сводить решение диффузионных уравнений к решению кинетического уравнения. В результате проведенных исследований можно сказать, что в оптически плотных средах решения в рассмотренных приближениях стремятся к решению кинетического уравнения при увеличении оптической толщины. Это следует из асимптотического анализа. В оптически прозрачных средах совпадение с решением кинетического уравнения возможно только в приближениях квазипереноса и квазидиффузии.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 77-97 (2020) | Рубрика: 17

 

Полбин А.В., Фокин Н.Д. «Эконометрическое моделирование сбалансированной структурной компоненты основных российских макроэкономических показателей» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 98-112 (2020)

Предложена модель векторной авторегрессии (VAR) с дополнительной задачей регуляризации по типу задачи фильтра Ходрика–Прескотта для моделирования единого, т.е. сбалансированного долгосрочного темпа роста структурной компоненты основных макроэкономических показателей российской экономики. В модели участвуют: реальный ВВП без государственных расходов, реальное потребление домашних хозяйств, реальные инвестиции в основной капитал, реальный экспорт, реальный импорт и реальный эффективный обменный курс рубля. Также в модель экзогенно включены цены на нефть. Предполагается, что ВВП без госрасходов и его составляющие имеют единый потенциальный темп роста, а отличия в фактически достигнутом увеличении макроэкономических показателей объясняются разными долгосрочными мультипликаторами по ценам на нефть, а также случайными шоками. На основе предложенной модели мы рассчитываем вклады цен на нефть и структурной компоненты в динамику ВВП без госрасходов и его составляющих.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 98-112 (2020) | Рубрика: 17

 

Марков М.Б., Паротькин С.В. «Моделирование стационарного электромагнитного поля на основе уравнений Максвелла» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 113-126 (2020)

Рассмотрена генерация электромагнитного поля в области с идеально проводящей границей импульсом ионизирующего излучения большой длительности. Поставлена задача вычисления поля путем численного решения полной системы уравнений Максвелла. Сформулированы приближения большой и малой радиационной проводимости среды. Для приближений в упрощенных постановках построены аналитические оценки решения уравнений Максвелла. Путем их анализа обоснованы способы вычисления электромагнитного поля в рамках модели, основанной на уравнениях Максвелла в полной постановке. Предложен подход к моделированию поля в постановках, требующих недопустимого объема вычислений для устойчивого решения разностных уравнений Максвелла. Подход позволяет моделировать генерацию электромагнитного поля излучениями космического пространства в аппаратурных блоках с помощью программ, решающих уравнения Максвелла в полной постановке.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 113-126 (2020) | Рубрика: 17

 

Бублик С.А., Семин М.А. «Исследование неустойчивости Саффмана–Тейлора в нефтесодержащем пласте в двумерной постановке задачи» Математическое моделирование, 32, № 7, с. 127-142 (2020)

Статья посвящена моделированию процесса вытеснения нефти водой и формирования неустойчивости Саффмана–Тейлора. Задача решается в двумерной постановке. В качестве геометрии рассматривается круговая область с одной нагнетательной и 8 добывающими скважинами, расположенными по контуру вокруг нагнетательной скважины. Для исследования закономерностей вытеснения нефти водой рассчитываются гидростатическое давление, скорость фильтрации нефти и воды, нефтенасыщенность. При графическом анализе в работе рассматривается преимущественно поле нефтенасыщенности. Расчет поля гидростатического давления получается из решения стационарного уравнения пьезопроводности, поле скорости фильтрации нефти и воды рассчитывается из линейного закона фильтрации Дарси, а поле нефтенасыщенности – из решения уравнения адвективного переноса. Двухфазность рассматриваемого в задаче течения выражается тем, что для фазы нефти и фазы воды характерны свои относительные фазовые проницаемости, вычисляемые с использованием модели Брукса–Кори. Уравнения решаются численно с помощью метода конечных объёмов. Для дискретизации расчетной области используется нерегулярная треугольная сетка. В результате моделирования установлено, что вид неустойчивости Саффмана–Тейлора в силу своей случайности сильно зависит от используемой расчетной сетки. После обводнения добывающих скважин происходит стабилизация фронта вытеснения. Неустойчивость усиливается с увеличением отношения динамических вязкостей нефти и воды.

Математическое моделирование, 32, № 7, с. 127-142 (2020) | Рубрика: 17

 

Чикуров Н.Г. «Численный метод решения обыкновенных дифференциальных уравнений с помощью приведения их к форме Шеннона» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 3-20 (2020)

Рассматривается численный метод решения, основанный на приведении систем обыкновенных дифференциальных уравнений к форме Шеннона. Уравнения Шеннона отличаются тем, что содержат лишь операции умножения и суммирования. Отсутствие функциональных преобразований позволяет упростить и унифицировать процесс численного интегрирования дифференциальных уравнений в форме Шеннона. Для этого достаточно в исходных уравнениях, заданных в нормальной форме Коши, произвести простую замену переменных. В отличие от классического метода Рунге-Кутты четвертого порядка рассматриваемый численный метод может иметь более высокий порядок точности.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 3-20 (2020) | Рубрика: 17

 

Фрейнкман Б.Г. «Самосогласованный расчет основного состояния водородоподобного атома углерода в решетке графена» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 21-30 (2020)

С открытия графена стартовала эра освоения принципиально новых материалов. Их уникальные свойства уже позволяют создавать множество полезных изделий в электронике, биомедицине и других высокотехнологичных отраслях промышленности. Однако изучение графена и его производных продолжается. До сих пор не до конца понятен механизм образования решетки графена и параметры состояния отдельных ее атомов. Причиной тому служит тот факт, что собственно графен невозможно получить, не положив атомы углерода на поверхность с определенными свойствами. Но в этом случае свойства графена существенно затеняются свойствами самой поверхности. Настоящая работа посвящена созданию модели графена в виде решетки водородоподобных атомов углерода. При этом используется модификация подхода Брандта-Китагавы с экранированными ионами, предложенная нами ранее. В приближении холодной решетки эта модель предполагает, что три валентных атома, ориентированных по линиям связи, принадлежат экранирующей оболочке иона. И только один валентный электрон определяет основное состояние атома решетки и неоднородное угловое распределение его поля.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 21-30 (2020) | Рубрика: 17

 

Симонов В.Н., Матисон Н.Л., Бойцова О.В., Маркова Е.Б. «Моделирование колебаний нанопористых микрокантилеверов из анодного оксида алюминия для биохимических сенсоров» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 31-42 (2020)

Описаны результаты исследования колебаний микрокантилеверов (МК), выполненных из нанопористого анодного оксида алюминия и составляющих основу биохимических сенсоров. Конечно-элементное моделирование колебаний МК выявило источники появления в частотном спектре резонансов, не соответствующих колебаниям кантилевера и осложняющих разработку сенсоров. Впервые показано, что такими источниками являются резонансы колебаний основания МК на упругом слое компаунда, используемого для присоединения основания к подложке. Получены приблизительные соотношения между параметрами МК, основания и компаундного слоя, обеспечивающие присутствие в спектре только рабочих мод колебаний МК. Для обеспечения чистого спектра необходимо соблюдение одного из двух условий или их сочетания: достаточно жесткого крепления МК к подложке и достаточно малых размеров основания. Обеспечение чистого спектра достигается безотносительно к жесткости крепления МК, если длина основания не превышает: для 3-й, 4-й и 5-й гармоник рабочей моды МК соответственно 0.6, 0.43 и 0.33 длины МК.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 31-42 (2020) | Рубрика: 17

 

Гладких А.А., Малинецкий Г.Г. «Нелинейное уравнение Дирака для графена» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 43-56 (2020)

Рассмотрена возможность введения нелинейной поправки в уравнение Дирака для графена с целью адекватного описания коллективных электронных явлений. В отличие от ряда работ по указанной теме, нелинейный член включает в себя не разность, а сумму квадратов компонент спинора. Особое внимание уделено равноправности пространственных координат. Исследованы свойства полученного нелинейного уравнения, претендующего на описание высокотемпературного ферромагнетизма в графене без допущений о ключевой роли дефектов структуры в обеспечении эффекта. Проведено численное моделирование с использованием схемы Лакса–Фридрихса, в результате которого получены сведения о динамике электронной плотности для ряда простейших начальных и краевых условий.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 43-56 (2020) | Рубрика: 17

 

Дударов С.П., Кириллов Н.Д. «Модель нейросетевого дефаззификатора заключений в процедурах нечетко-логического вывода и её программная реализация» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 91-105 (2020)

Представлена математическая модель нейросетевого дефаззификатора. Она представляет собой двухслойный перцептрон и служит для преобразования нечеткого решения в числовую форму в процедурах нечетко-логического вывода. Модель позволяет оптимизировать вычислительную нагрузку, которая возникает при использовании стандартного метода центра тяжести, за счет использования нейронной сети. Было проведено обучение и тестирование с различными настройками нейросетевой модели. Также была доказана эффективность такого подхода с замером времени выполнения вычислительных операций.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 91-105 (2020) | Рубрика: 17

 

Бондаренко А.Ю., Лиходед А.И., Сидоров В.В. «Построение механических аналогов подконструкций с учетом действующих на них активных сил» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 106-118 (2020)

Рассматривается задача моделирования гидроупругих колебаний жидкого топлива в баках ракет-носителей с использованием механических аналогов. При этом важно обеспечить адекватность расчетной модели с механическими аналогами реальному объекту по массово-инерционным и динамическим характеристикам. Кроме того, необходимо обеспечить корректное задание внешних активных сил, действующих на конструкцию бака, при его моделировании механическими аналогами. Предложенный подход может быть применен при моделировании огневых стендовых испытаний двигательных установок, когда двигатель крепится на ферменной конструкции к днищу бака, а также при анализе нагрузок на перспективные многоразовые ступени ракет-носителей.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 106-118 (2020) | Рубрика: 17

 

Соколов А.П., Щетинин В.Н., Козлов М.Ю. «Моделирование упругих свойств композитных материалов методом асимптотического осреднения с учетом неидеального интерфейса компонент» Математическое моделирование, 32, № 8, с. 119-138 (2020)

Представлена модификация метода асимптотического осреднения для решения задачи гомогенизации упругих свойств композитных материалов с учетом упругости интерфейса между фазами. Рассматриваются условия мягкого неидеального интерфейса, допускающие скачок поля перемещений при переходе через границу фаз. Предложен переход от модели композита с тонким межфазным слоем к модели с неидеальным интерфейсом. Представлен литературный обзор методов моделирования интерфейса между матрицей и наполнителем. Для численной реализации метода осреднения используется метод конечных элементов. Предложена модель поверхностного интерфейсного конечного элемента, реализующего скачок поля перемещений при переходе через границу фаз. Численный метод осреднения упругих свойств адаптируется к наличию разрыва поля перемещений. Оцениваются пороговые значения относительной жесткости и толщины межфазного слоя, для которых применимо моделирование с помощью условий скачка перемещений. Ставится задача идентификации параметров интерфейса по экспериментально полученным техническим константам композита. Вычислительные эксперименты проводятся для дисперсно-армированного и однонаправленного композита с изотропным включением.

Математическое моделирование, 32, № 8, с. 119-138 (2020) | Рубрика: 17

 

Синюкова Т.В., Гладышев В.Е., Синюков А.В. «Методы гашения колебаний в тяговых устройствах» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 6, с. 1-6 (2020)

Рассмотрены возможные варианты гашения колебаний в тяговых устройствах. Приведенные методы базируются на использовании корректирующих блоков в системе управления. Анализ полученных результатов производился по ряду показателей, позволивших оценить приемлемость предлагаемых вариантов.

Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 6, с. 1-6 (2020) | Рубрика: 17

 

Мольков А.А. «О роли эффекта затенения одних участков волнения другими в формировании изображения круга Снеллиуса» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 61, № 7, с. 529-540 (2018)

Затенение одних участков взволнованной водной поверхности другими может существенно влиять на обратно рассеянный сигнал не только в задачах дистанционного мониторинга водоёма под скользящими углами (например, в радиолокации), но и в задачах подводного видения. В настоящей работе представлены результаты теоретического исследования данного эффекта применительно к модели подводного изображения небосвода (круга Снеллиуса) вблизи его границы. Методом численного моделирования построено статистически среднее изображение круга Снеллиуса, учитывающее эффекты затенения, и получена скорректированная формула оценки одного из параметров волнения, а именно дисперсии уклонов водной поверхности, по величине размытия границы круга Снеллиуса.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 61, № 7, с. 529-540 (2018) | Рубрика: 17

 

Мохими М., Мотауэй Х. «Исследование эффективных параметров ветрогенератора Горлова с вертикальной осью» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 59-79 (2020)

Развивается экономичная модель расчета аэродинамической схемы и производительности ветрогенератора Горлова с вертикальной осью. С этой целью для вертикального ветрогенератора Горлова развивается модель двойных множественных трубок тока (DMST), которая основывается на теории момента (количества движения) элемента лопасти. Разработанная модель проверяется на достоверность путем сравнения полученных результатов с имеющимися в литературе. Кроме того, проведена общая оценка влияния геометрических и рабочих параметров, включая профиль лопасти, число лопастей, винтовой угол, длина хорды, соотношение геометрических размеров лопасти и скорость набегающего потока ветра, на аэродинамические характеристики и кривые крутящего момента для ветрогенератора Горлова с вертикальной осью. На основании рассмотрения параметрических расчетов турбины Горлова найдено, что для профиля лопасти NACA 0018 максимальный коэффициент генерируемой мощности Cp равен 0.479 при относительной скорости конца лопасти λ=3.5. Кроме того, становится очевидным, что число лопастей и винтовой угол являются важными параметрами для уменьшения аэродинамических потерь и улучшения стабильности работы ротора. При увеличении длины хорды лопасти или соотношения геометрических размеров лопасти (высоты к диаметру) производительность увеличивается при небольших значениях λ, однако производительность падает при больших значениях λ и пиковом значении коэффициента генерируемой мощности Cp . Более того, поведение при автозапуске улучшается при увеличении длины хорды лопасти или скорости набегающего ветра и ухудшается при использовании более тонких профилей лопасти. Кривые для коэффициента использования энергии ветра становятся шире до тех пор, пока скорость потока набегающего ветра не достигнет расчетной (номинальной) скорости, которая для исследованной турбины Горлова равна 12 м/c.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 59-79 (2020) | Рубрика: 17

 

Ху Б., Чжан Х., Юнис М.И. «Управление топологическим переходом в ламинарном течении на стыке тел посредством отсоса» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 93-107 (2020)

Численно и экспериментально исследовано влияние отсоса на топологический переход в течении на стыке тел. Рассмотрены различные комбинации мест отсоса и изучено влияние расхода отсасываемой жидкости на топологический переход. Отмечается, что в каждом конкретном случае определенная комбинация мест отсоса и объемных расходов жидкости может превратить наиболее удаленную вверх по потоку особую точку системы подковообразных вихрей на поверхности из седла отрыва в седло присоединения. Топологический переход при малых интенсивностях отсоса достигается, когда отверстия отсоса расположены вблизи отрывной зоны. Наилучшее управление этими вихрями достигается, когда область отсоса расположена вблизи стыка при высоких интенсивностях отсоса. Предложенный ранее метод определения мест отрыва и присоединения, основанный на законе сохранения массы, подтвержден результатами моделирования седловых точек на поверхности, как изначальных, так и образовавшихся в результате отсоса. Результаты показывают, что топологический переход (отрыв или присоединение) в каждой седловой точке на стенке может быть точно предсказан по знаку дискриминантного коэффициента CS/A, включающего местное касательное напряжение τw на стенке и ширину трубки тока n вблизи седла.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 93-107 (2020) | Рубрика: 17

 

Кумар А., Рэй Р.К. «Структурный анализ бифуркаций картины течения с поперечным градиентом скорости при обтекании наклонного цилиндра с квадратным осевым сечением: приложение к двумерному нестационарному отрыву потока» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 108-124 (2020)

Рассматривая топологические свойства потока, анализируется структура бифуркаций несжимаемого двумерного (2-D) течения с поперечным градиентом скорости при обтекании наклонного цилиндра с квадратным осевым сечением. Используя этот анализ, показано, каким образом отрыв потока приводит к сложной структуре течения в течение некоторого времени. Задача решается, записывая уравнения Навье–Стокса в переменных функция тока – завихренность (ψ–_f) в декартовых координатах и используя компактную конечно-разностную схему высокого порядка. На основании проведенного анализа удалось установить точное положение первой и второй точек бифуркации в соответствующее безразмерное время их появления, как в начальной стадии, так и в полностью развитом течении. На поле течения влияют главным образом число Рейнольдса Re и поперечный градиент скорости (параметр сдвига) κ. Показано, что первая и вторая бифуркации возникают вниз по потоку от верхней и нижней кромок цилиндра в пределах очень маленькой временной разности вплоть до κ=0.1. Численное моделирование выполнено при Re=100 и 185 при изменении κ в диапазоне от 0.0 до 0.4. Целью настоящего исследования является уточнение влияния параметра сдвига на свойства течения. Временное поведение вихреобразования и значимые траектории трассирующих частиц при визуализации течения детально исследованы для всех значений параметров. Для исходного и полностью развитого течений продемонстрированы детали возникновения многократных отрывов течения при изменении κ. Проведенное сравнение с ранее полученными результатами, описанными в литературе, позволяет проверить точность и обоснованность результатов, полученных в настоящей работе.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 108-124 (2020) | Рубрика: 17

 

Федюшкин А.И. «Влияние конвекции на кристаллизацию фосфата кальция в термостате в земных и космических условиях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 35-46 (2020)

Проведено математическое моделирование массопереноса при выращивании кристаллов октакальция фосфата Ca8H2(PO4)6 и гидроксиапатита Ca10(OH)2(PO4)6 во время смешивания водных растворов CaCl2 и KH2PO4 + K2HPO4 в буферном растворе KCl с учетом стехиометрического соотношения. Исследования проведены для условий невесомости, микрогравитации и нормальной гравитации. Рассмотрено влияние гравитации (конвекции) на характер переноса компонент реакции при кристаллизации фосфата кальция в термостатированных условиях. Показано, что времена переноса компонент реакции меньше при конвективном перемешивании, чем при чисто диффузионном режиме, но скорость и масса образования фосфата кальция зависят не только от времени и интенсивности конвекции, но и от структуры конвективного перемешивания.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 35-46 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Асади А., Джафарян С.М.М., Теймурташ А.Р. «Экспериментальное исследование устойчивых круговых гидравлических прыжков» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 47-58 (2020)

Геометрия преграды, расположенной ниже по потоку от кругового гидравлического прыжка, является одним из основных параметров, определяющих диапазон устойчивости прыжка; однако, до сих пор этот вопрос остается недостаточно исследованным. В настоящей работе рассмотрено влияние геометрии такой преграды, а также таких параметров, как расход жидкости, диаметр струи и высота преграды, на диапазон устойчивости круговых гидравлических прыжков. Полученные результаты показывают, что увеличение диаметра жидкой струи приводит к сужению диапазона устойчивости гидравлических прыжков. Также и увеличение высоты преграды приводит к уменьшению радиуса гидравлического прыжка и диапазона его устойчивости. Диапазон устойчивости кругового прыжка в случае преграды квадратной формы меньше, чем в случае треугольной преграды, но больше, чем для круговой преграды.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 47-58 (2020) | Рубрика: 17

 

Миндлин И.М. «Волны на воде: теории и эксперименты» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 69-81 (2020)

Аналитические результаты нелинейной теории волновых пакетов тестируются результатами экспериментов в лабораторном лотке и сопоставляются с аналитическими результатами линейной теории волн малой амплитуды и теории слабонелинейных волн на неограниченной свободной поверхности тяжелой жидкости. Для тестирования используются известные в литературе результаты экспериментов и наблюдений.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 69-81 (2020) | Рубрика: 17

 

Чуев А.С. «В метрологии пора различать системы единиц физических величин и системы самих величин» Мир измерений, № 1, с. 42-44 (2020)

Подвергается критике встречающаяся неразличимость понятий «система физических величин» и «система единиц физических величин». Приводится вариант системы физических величин, в которой наглядно иллюстрируются закономерные взаимосвязи величин, чего в системах единиц достичь невозможно, да они и не предназначены для этого.

Мир измерений, № 1, с. 42-44 (2020) | Рубрика: 17

 

Abbasi R.U., TA Collaboration «Поиск нейтрино ультравысоких энергий по данным наземной решетки эксперимента Telescope Array» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 158, № 2, с. 282-294 (2020)

Представлен верхний предел для потока нисходящих нейтрино ультравысоких энергий (E>1018 эВ), полученный с использованием данных девяти лет работы наземной решетки эксперимента Telescope Array, 11.05.2008–10.05.2019. Процедура получения верхнего предела для потока нейтрино основана на одном из методов анализа многомерных данных – усиленных деревьях решений. Протон-нейтринный классификатор построен на шестнадцати переменных, чувствительных к параметрам фронта широких атмосферных ливней и функции поперечного распределения. DOI: 10.31857/S0044451020080052

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 158, № 2, с. 282-294 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Лютостанский Ю.С., Коротеев Г.А., Клочкова Н.В., Осипенко А.П., Тихонов В.Н., Фазлиахметов А.Н. «Новые возможности йодного детектора при регистрации солнечных нейтрино» Письма в ЖЭТФ, 111, № 11, с. 723-727 (2020)

Исследование резонансной структуры зарядово-обменной силовой функции S(E) показывает ее сильное влияние на сечение захвата σ(E) солнечных нейтрино ядром 127I. Для йодного детектора проанализировано влияние каждого резонанса на энергетическую зависимость σ(E). Показано, что при расчетах сечения σ(E) необходимо учитывать все высоколежащие зарядово-обменные резонансы, а самые энергичные резонансы в силовой функции S(E) определяют образование стабильного изотопа 126Xe при захвате энергичных солнечных нейтрино ядром 127I и последующей эмиссией нейтрона из образующегося 127Хе. Проведенные расчеты с учетом энергии отрыва нейтрона – Sn в ядре 127Хе показывают, что учет энергии Sn приводит к уменьшению скорости захвата нейтрино, особенно для борных и hep нейтрино и отношение изотопов 126Xe/127Xe является индикатором этих жестких нейтрино. Отмечено, что при образовании изотопа 126Xe происходит гамма-эмиссия с определенной энергией. Получено, что анализ изотопного отношения 126Xe/127Xe в газовой смеси образующегося ксенона и регистрация гамма-эмиссии в 126Xe открывают новые возможности йодного детектора при регистрации солнечных нейтрино и позволяют выделить важную борную компоненту солнечного спектра.

Письма в ЖЭТФ, 111, № 11, с. 723-727 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Петров С.В. «Ошибался ли Зоммерфельд? (К истории появления спина в релятивистских волновых уравнениях)» Успехи физических наук, 190, № 7, с. 777-780 (2020)

Излагается краткая история возникновения спина электрона в релятивистских волновых уравнениях. Волновое уравнение Дирака было получено в 1928 году, причём он предлагал получить уравнение для “простейшей” частицы, обладающей нулевым спином. Но, как сообщил впоследствии Дирак на Европейской конференции по физике частиц (Будапешт, 4–9 июля 1977 г.), для него оказалось большим сюрпризом, что полученное им уравнение описывает состояния частицы со спином 1/2.

Успехи физических наук, 190, № 7, с. 777-780 (2020) | Рубрики: 17 18

 

Гладков С.О. «К вопросу о магнитных силовых линиях земли в условиях её вращения» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 70-76 (2019)

Строго аналитически показано, что магнитные силовые линии Земли заполняют некоторый непрерывный класс поверхностей и получаются из решения уравнений магнитостатики при учёте эффекта вращения. Доказано, что их происхождение является следствием эффекта вращения Земли.

Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 70-76 (2019) | Рубрики: 17 18

 

Алгазин О.Д. «Точные решения краевых задач для уравнения гельмгольца в слое с полиномами в правых частях уравнения и граничных условий» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 6-27 (2020)

Цель работы – найти точные решения краевых задач для неоднородного уравнения Гельмгольца с полиномиальной правой частью в многомерном бесконечном слое, ограниченном двумя гипер плоскостями. Процедура и методы исследования. Рассмотрены краевые задачи Дирихле и Дирихле–Неймана с полиномами в правых частях краевых условий. Применено преобразование Фурье для обобщённых функций медленного роста. Результаты проведённого исследования. Показано, что краевые задачи Дирихле и Дирихле–Неймана с полиномами в правых частях краевых условий для неоднородного уравнения Гельмгольца с полиномиальной правой частью имеют решение, которое является квазиполиномом, содержащим кроме степенных функций ещё гиперболические или тригонометрические функции. Это решение единственно в классе функций медленного роста, если параметр уравнения не является собственным значением. Приведён алгоритм построения этого решения и рассмотрены примеры. Теоретическая/практическая значимость заключается в получении точных решений краевых задач для одного из известных уравнений математической физики.

Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 6-27 (2020) | Рубрика: 17