Котухов А.В., Гаврилюк В.С., Жарко Н.А., Минчук В.С., Дежкунов Н.В. «Исследование корреляции звуколюминесценции и кавитационного шума в поле фокусирующего излучателя» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 32-36 (2020)

Выполнено исследование связи спектральных характеристик кавитационного шума и интенсивности звуколюминесценции (ЗЛ) в поле фокусирующего излучателя. Установлено, что наибольшая степень корреляции с интенсивностью звуколюминесценции из исследовавшихся параметров характерна для широкополосной составляющей кавитационного шума, т. е. интенсивности полного выходного сигнала датчика за вычетом всех гармоник и субгармоник. Этот результат позволяет сделать вывод, что широкополосная составляющая кавитационного шума генерируется захлопывающимися кавитационными полостями и, следовательно, может использоваться в качестве индикатора уровня активности нестационарной кавитации. Ключевые слова: кавитация, звуколюминесценция, захлопывание пузырьков, спектр кавитационного шума.

Быковский Ф.А., Ждан С.А., Ведерников Е.Ф. «Параметры непрерывной детонации смесей метан/водород-воздух при добавлении воздуха в продукты сгорания» Физика горения и взрыва, 56, № 2, с. 83-94 (2020)

Приведены результаты экспериментальных исследований в проточной кольцевой цилиндрической камере наружного диаметра 503 мм. Изучалось влияние добавки воздуха в продукты непрерывной спиновой детонации смесей CH₄/mН₂ – воздух на параметры детонационных волн, на давление в камере и удельный импульс. Показано, что добавка воздуха в продукты детонации увеличивает скорость непрерывной спиновой детонации, давление в камере и тягу, уменьшает удельный расход горючего. Ключевые слова: добавочная подача воздуха, непрерывная спиновая детонация, непрерывная многофронтовая детонация, метан, водород, воздух, поперечные детонационные волны, кольцевая камера сгорания, структура течения, удельный импульс

Ждан С.А., Рыбников А.И., Симонов Е.В. «Моделирование непрерывной спиновой детонации водородовоздушной смеси в кольцевой цилиндрической камере сгорания» Физика горения и взрыва, 56, № 2, с. 95-106 (2020)

В рамках квазитрехмерной нестационарной газодинамической постановки сформулирована замкнутая математическая модель непрерывной спиновой детонации с уравнением химической кинетики, согласованным со вторым началом термодинамики, для водородовоздушной смеси, учитывающая обратное влияние пульсационных процессов в камере сгорания на систему подачи смеси. С целью сравнения с экспериментами численное исследование выполнено при соответствующих экспериментам геометрических параметрах кольцевой проточной камеры сгорания внешнего диаметра 306 мм. При варьировании расходов смеси в диапазоне 73.1–171.3 кг/(с·м²) рассчитаны одно-, двух- и трехволновый режимы непрерывной спиновой детонации, проанализирована структура течения, определены удельные импульсы и проведено сравнение с экспериментами. Показано, что применение при моделировании непрерывной спиновой детонации упрощенной одностадийной кинетической схемы окисления водорода, использовавшейся в некоторых работах, приводит к результатам, в несколько раз отличающимся от экспериментальных данных. Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, камера сгорания проточного типа, поперечные детонационные волны, водородовоздушная смесь, математическое моделирование

Быковский Ф.А., Ждан С.А., Ведерников Е.Ф., Самсонов А.Н., Попов Е.Л. «Непрерывная детонация смеси газообразный водород–жидкий кислород в плоскорадиальной камере с истечением к периферии» Физика горения и взрыва, 56, № 6, с. 69-77 (2020)

В плоскорадиальной камере с истечением к периферии, с внутренним диаметром 100 мм и наружным 300 или 200 мм впервые реализованы режимы непрерывной спиновой и непрерывной многофронтовой детонации газокапельной смеси газообразный водород–жидкий кислород. Высота детонационного фронта газокапельной смеси больше, чем газовой, что обусловлено критическим размером существования детонации. Центробежные силы, действующие на продукты за фронтом детонационной волны, способствуют более быстрому наполнению плоскорадиальной камеры свежей смесью и увеличивают высоту детонационного фронта. Ключевые слова: непрерывная спиновая детонация, непрерывная многофронтовая детонация, газообразный водород, жидкий кислород, поперечные детонационные волны, плоскорадиальная камера сгорания

Полонина Е.Н., Потапов В.В., Жданок С.А., Леонович С.Н. «Механизм повышения прочности цементного материала, модифицированного наночастицами SiO₂ и МУНТ» Инженерно-физический журнал, 94, № 1, с. 72-83 (2021)

Приведены результаты исследований фазовых превращений цементного материала, модифицированого комплексной нанодисперсной добавкой, состоящей из суперпластификатора и наночастиц (золя нанокремнезема и углеродного наноматериала), методом термогравиметрическогого анализа, который позволяет получить количественную информацию об изменении массы образца в результате его нагревания. Данные термогравиметрии сопоставлены с результатами ультразвукового исследования и наноиндентирования. Ключевые слова: комплексная добавка, наноматериал, прочность, термогравиметрия, наноиндентирование, гельгидросиликаты кальция

Корнеев А.С., Жебынев Д.А., Фельдман А.М. «Расчетное и экспериментальное исследование трубы Вентури как гидродинамического генератора колебаний» Инженерно-физический журнал, 93, № 2, с. 443-450 (2020)

Представлена математическая модель нестационарного турбулентного течения жидкости при наличии кавитации в трубе Вентури в режиме автоколебаний, построенная на основе системы уравнений неразрывности и уравнений Навье–Стокса, модели турбулентности κ–ε и полной кавитационной модели. Получены экспериментальные и расчетные амплитудно-частотные характеристики колебаний. Выполнено их сопоставление. Ключевые слова: труба Вентури, кавитация, колебания давления, амплитудно-частотные характеристики,

Козочкин М.П., Жедь О.В., Маунг Т.Х. «Исследование связей параметров вибраций, сопровождающих различные технологические процессы, с изменениями температурного режима» Контроль. Диагностика, 23, № 10, с. 56-63 (2020)

Успешный мониторинг технологических процессов с помощью контроля виброакустических сигналов во многом зависит от проработанности физических явлений, определяющих связи функциональных параметров технологического процесса с диагностическими признаками параметров вибраций. Рассматривается связь параметров вибраций с температурой в ядре технологических процессов.

Романенко В.С., Петков В.Б., Афашоков Ю.З., Горбачева Е.А., Джаппуев Д.Д., Дзапарова И.М., Жежер Я.В., Журавлева К.В., Карпиков И.С., Куджаев А.У., Клименко Н.Ф., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Михайлова О.И., Рубцов Г.И., Троицкий С.В., Унатлоков И.Б., Хаджиев М.М., Янин А.Ф. «Эксперимент "Ковер-3": поиск гамма-излучения сверхвысокой энергии от астрофизических объектов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 545-547 (2021)

Установка “Ковер-3” Баксанской нейтринной обсерватории предназначена для регистрации широких атмосферных ливней, образованных первичным космическим излучением с энергией более 100 ТэВ. Основной целью является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Описано текущее состояние установки, а также результаты поиска фотонов сверхвысоких энергий от областей локализации кандидатов в гравитационно-волновые события, зарегистрированных LIGO/Virgo в третьем наблюдательном периоде.

Шелег В.К., Жигалов А.Н., Богдан Д.Д. «Исследование влияния аэродинамического звукового упрочнения на износ металлорежущих твердосплавных пластин с покрытиями» Наука и техника, 19, № 4, с. 271-279 (2020)

Для повышения стойкости металлорежущих твердосплавных пластин, работающих при процессах прерывистого резания в тяжелых технологических условиях с ударной нагрузкой, разработан метод аэродинамического звукового упрочнения, используя который с небольшой добавленной стоимостью возможно увеличить ресурс твердосплавного инструмента до 3,7 раза. Износ пластин, упрочненных аэродинамическим звуковым методом, после 100 мин резания меньше своих неупрочненных аналогов в 1,12–1,7 раза. Покрытие на металлорежущих твердосплавных пластинах не носит превалирующего значения при работе инструмента с ударными нагрузками. В последнем случае наибольшее влияние на повышение стойкости оказывает вязкость внутренней структуры пластины. Для металлорежущих твердосплавных пластин в процессе прерывистого резания со значительными ударными нагрузками метод аэродинамического звукового упрочнения более эффективен, чем метод нанесения покрытий, причем не только по стойкостным показателям работы инструмента, но и по себестоимости самой доработки. Получены эмпирические зависимости износа по задней поверхности твердосплавных пластин, упрочненных аэродинамическим звуковым методом, и пластин с покрытиями PVD в виде аппроксимации полиномами 5-й и 2-й степеней, которыми удобно пользоваться в производственных условиях. Выявлено, что чем больше у твердосплавных пластин предел прочности при изгибе, тем меньше влияние метода аэродинамического звукового упрочнения на повышение износостойкости. Так, с учетом того, что для основы ВК8 предел прочности при изгибе составляет 1666 МПа, а для Т5К10 – 1421 МПа, снижение износа после упрочнения аэродинамическим звуковым методом для пластин ВП3115 с основой ВК составляет 11,5%, в то время как для ВП3225 с основой ТК – 27,1%.

Мещеряков Ю.И., Жигачева Н.И., Коновалов Г.В., Диваков А.К., Морозов В.А. «Формирование многомасштабной структуры при ударном нагружении твердого тела» Письма в Журнал технической физики, 47, № 7, с. 7-9 (2021)

С целью изучения процессов многомасштабного структурообразования вдали от термодинамического равновесия проведена серия экспериментов по ударному нагружению мишеней из алюминиевых сплавов импульсами наносекундной длительности, инициируемыми метательной установкой и импульсным электронным пучком. В обоих случаях в приконтактной области ударного нагружения выявлены крупномасштабные структуры мезоскопического уровня, размеры которых с увеличением толщины мишеней уменьшаются, в то время как материал мишени становится однородным. Переход к однородной структуре в алюминии 1565 происходит при толщине мишени 2.2 mm, одновременно изменяется макроскопический отклик (откольная прочность) материала на ударное нагружение. Ключевые слова: ударное нагружение, многомасштабная структура.

Нумалов А.С., Преснов Д.А., Жостков Р.А. «Изучение ошибки измерений в методе микросейсмического зондирования» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2050801_-1-2050801_-6 (2020)

Приведены результаты натурных экспериментальных работ по микросейсмическому зондированию Быстрянской площади Минусинской впадины с использованием автономных приёмников. Обработаны полевые материалы, построен глубинный разрез по методу микросейсмического зондирования. Полученный разрез был проинтерпретирован. Была изучена зависимость ошибки метода от числа длины записи. Описана процедура расчета зависимости этой статистической ошибки. Впервые проверена модификация автоматической отбраковки данных микросейсмического зондирования. Разработан и описан алгоритм, улучшающий качество обработанных данных. Проведено сравнение результатов, получаемых по старому и новому алгоритмам. Объяснены различия итоговых разрезов. Проведено сравнение и оценка распределения статистической ошибки на разрезе по обоим алгоритмам. Оценена перспективность метода для поиска месторождений газа. Предложена методика, значительно ускоряющая проведение полевых работ.

Чуркин А.А., Капустин В.В., Лозовский И.Н., Жостков Р.А. «Исследование влияния параметров системы "свая–грунт" на динамические атрибуты акустического сигнала с использованием численного моделирования» Известия Томского политехнического университета, 329, № 3, с. 129-140 (2018)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности применения неразрушающих методов контроля качества свайных фундаментов. Основные направления исследований в данной области сосредоточены на изучении возможностей и ограничений существующих методик контроля и разработке новых, позволяющих получить дополнительные сведения о техническом состоянии конструкций. Надежная оценка сплошности и несущей способности свай, выполненная до ввода фундамента в эксплуатацию, минимизирует последующие риски капитальных затрат на устранение аварийных последствий. Распространенные геофизические методики контроля качества фундаментов предназначены для изучения состояния материала конструкций. Описанная в публикации модификация сейсмоакустического метода предлагает использовать дополнительную информацию, извлекаемую из акустических сигналов, для сравнительной оценки контактных условий свай. Это позволяет выполнить требования ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» по выбору характерных мест для проведения статических испытаний, повысить прогностическую эффективность комплекса полевых испытаний в капитальном строительстве. Цель: изучение изменений динамических атрибутов сигналов, зарегистрированных сейсмоакустическим методом, в зависимости от параметров системы «свая–грунт». Объекты: железобетонные сваи и другие фундаменты глубокого заложения. Методы: поверхностный сейсмоакустический метод; атрибутный анализ акустических сигналов; численное моделирование процессов распространения упругих волн. Результаты. Предложена методика сравнительной оценки контактных условий сваи с вмещающим грунтом, основанная на анализе сигналов сейсмоакустического метода с использованием динамических атрибутов нормированной площади спектра и средневзвешенной частоты. Составлено девять серий численных моделей, описывающих характерные системы «свая–грунт». Выполнено трехмерное численное моделирование, для полученных синтетических сигналов рассчитаны атрибуты и построены атрибутные диаграммы. Сделаны выводы о влиянии изменений параметров системы «свая–грунт» на поведение динамических атрибутов отклика.

Чуркин А.А., Капустин В.В., Лозовский И.Н., Жостков Р.А. «Исследование влияния параметров системы "свая–грунт" на динамические атрибуты акустического сигнала с использованием численного моделирования» Известия Томского политехнического университета, 332, № 1, с. 129-140 (2021)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности применения неразрушающих методов контроля качества свайных фундаментов. Основные направления исследований в данной области сосредоточены на изучении возможностей и ограничений существующих методик контроля и разработке новых, позволяющих получить дополнительные сведения о техническом состоянии конструкций. Надежная оценка сплошности и несущей способности свай, выполненная до ввода фундамента в эксплуатацию, минимизирует последующие риски капитальных затрат на устранение аварийных последствий. Распространенные геофизические методики контроля качества фундаментов предназначены для изучения состояния материала конструкций. Описанная в публикации модификация сейсмоакустического метода предлагает использовать дополнительную информацию, извлекаемую из акустических сигналов, для сравнительной оценки контактных условий свай. Это позволяет выполнить требования ГОСТ 5686-2012 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» по выбору характерных мест для проведения статических испытаний, повысить прогностическую эффективность комплекса полевых испытаний в капитальном строительстве. Цель: изучение изменений динамических атрибутов сигналов, зарегистрированных сейсмоакустическим методом, в зависимости от параметров системы «свая–грунт». Объекты: железобетонные сваи и другие фундаменты глубокого заложения. Методы: поверхностный сейсмоакустический метод; атрибутный анализ акустических сигналов; численное моделирование процессов распространения упругих волн. Результаты. Предложена методика сравнительной оценки контактных условий сваи с вмещающим грунтом, основанная на анализе сигналов сейсмоакустического метода с использованием динамических атрибутов нормированной площади спектра и средневзвешенной частоты. Составлено девять серий численных моделей, описывающих характерные системы «свая–грунт». Выполнено трехмерное численное моделирование, для полученных синтетических сигналов рассчитаны атрибуты и построены атрибутные диаграммы. Сделаны выводы о влиянии изменений параметров системы «свая–грунт» на поведение динамических атрибутов отклика.

Жуков В.И., Карфидов Д.М., Сергейчев К.Ф. «Распространение СВЧ-разряда, поддерживаемого поверхностной волной в кварцевой трубке в воздухе низкого давления» Физика плазмы, 46, № 8, с. 760-768 (2020)

Исследовано распространение ионизационного фронта газового разряда, поддерживаемого СВЧ поверхностной волной в кварцевой трубке, в воздухе низкого давления. В широком диапазоне давлений измерены характерные скорости распространения фронта разряда и параметры стационарного плазменного столба. Полученные экспериментальные результаты находятся в удовлетворительном согласии с моделью распространения разряда, основанной на концепции нелокального нагрева электронов в области плазменного резонанса. Изучены электродинамические характеристики разряда; проведены измерения средней по сечению плазменного столба концентрации электронов. На основании экспериментальных измерений частоты ионизации и потерь электронов проведена оценка распределения электрического поля в области ионизационного фронта.

Журавлёв В.Ф., Климов Д.М. «Пространственный эффект инертности упругих волн на сфере» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 3-6 (2021)

В 1891 году профессор Джордж Х. Брайан продемонстрировал эффект прецессии стоячей волны в упругой осесимметрической оболочке, вращающейся вокруг оси симметрии. Для объяснения эффекта Брайан обратился к математическому описанию упругих колебаний тонкого кругового кольца. В результате он получил формулу, связывающую постоянную угловую скорость вращения кольца в своей плоскости со скоростью прецессии относительно него стоячей волны упругих колебаний. В дальнейшем эта формула была использована для объяснения эффекта поворотa стоячей волны в полусферическом резонаторе при повороте самого резонатора вокруг его оси симметрии. При этом угловая скорость поворота уже не предполагалась постоянной, и соотношение Брайана между скоростями молчаливо распространялось на соотношение между углами поворота. Фактически это означало открытие эффекта инертности упругих волн. В настоящем исследовании рассматривается уже полный сферический резонатор, и плоский поворот резонатора заменяется пространственным. Пространственным оказывается и обобщённый эффект Брайана.

Романенко В.С., Петков В.Б., Афашоков Ю.З., Горбачева Е.А., Джаппуев Д.Д., Дзапарова И.М., Жежер Я.В., Журавлева К.В., Карпиков И.С., Куджаев А.У., Клименко Н.Ф., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Михайлова О.И., Рубцов Г.И., Троицкий С.В., Унатлоков И.Б., Хаджиев М.М., Янин А.Ф. «Эксперимент "Ковер-3": поиск гамма-излучения сверхвысокой энергии от астрофизических объектов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 545-547 (2021)

Установка “Ковер-3” Баксанской нейтринной обсерватории предназначена для регистрации широких атмосферных ливней, образованных первичным космическим излучением с энергией более 100 ТэВ. Основной целью является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Описано текущее состояние установки, а также результаты поиска фотонов сверхвысоких энергий от областей локализации кандидатов в гравитационно-волновые события, зарегистрированных LIGO/Virgo в третьем наблюдательном периоде.

Батура Н.И., Дудин Г.Н., Журкин Н.Г., Колушов Н.М. «О влиянии возмущений давления на нагрев поверхности пластины на режиме сильного взаимодействия» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 72-81 (2021)

Представлены результаты экспериментального исследования нагрева поверхности пластины в аэродинамической трубе на режиме сильного вязко-невязкого взаимодействия. Показано, что при наличии клина, установленного в окрестности задней кромки пластины, происходит существенное изменение распределения температуры на поверхности пластины перед клином вплоть до передней кромки, по сравнению со случаем обтекания той же пластины без клина. Течение в пограничном слое не является стационарным, так как во время пуска температура поверхности пластины непрерывно возрастает, причем само распределение температуры по поверхности переменное. Установлено, что в нестационарном пограничном слое распространение возмущений давления, создаваемых тонким клином, по дозвуковой части пограничного слоя против потока принципиально отличается от характера распространения возмущений в случае обтекания пластины с постоянной температурой поверхности пластины.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.