Панич А.Е. «Отечественные пьезокерамические материалы для датчиков механических величин» Физические основы приборостроения, 8, № 1, с. 30-35 (2019)

В настоящее время существует широкая номенклатура пьезокерамических материалов (ПКМ), что позволяет создавать различные пьезоэлектрические устройства, среди которых важное значение для нужд промышленности имеют пьезодатчики механических величин (ПДМВ), которые служат для измерения вибрационного и ударного ускорений, динамического давления и силы и используют явление прямого пьезоэлектрического эффекта. Несмотря на постоянное совершенствование ПДМВ, их метрологические и эксплуатационные характеристики не всегда удовлетворяют все возрастающим техническим требованиям из-за отсутствия материалов с соответствующими электрофизическими параметрами, поэтому необходим выбор ПКМ с наиболее оптимальными электрофизическими и механическими характеристиками. Приведены параметры отечественных ПКМ, которые могут применяться при создании ПДМВ для диагностики сложных технических и технологических систем. Выбраны оптимальные критерии оценки сравнением свойств известных ПКМ для обеспечения заданных технических характеристик ПДМВ. Оценены возможности существующих ПКМ, включая новейшие разработки, и даны рекомендации по использованию различных ПКМ применительно к условиям эксплуатации ПДМВ. Сформулированы актуальные направления дальнейшего совершенствования ПКМ, которые базируются на создании новых низкотемпературных технологий синтеза ультрадисперсных порошков фаз системы ЦТС и низкотемпературных технологий изготовления на их основе керамических ПКМ с технологически регулируемой микроструктурой. Такой подход позволяет изменить алгоритм создания новых видов ПДМВ, в которых определяющую роль играют эксплуатационные параметры пьезопреобразователя с необходимым набором электрофизических параметров и их стабильностью к воздействию внешних факторов.

Melkonyan A.V., Sarkisyan S.V. «Propagation of a harmonic wave in a plate with symmetric structure» Ученые записки Ереванского государственного университета, физико-математических наук, 45, № 2, с. 45-49 (2011)

Для трехслойной пластинки с симметричной структурой решается задача определения свойств среднего слоя, при котором возможно распространение гармонической волны в трехслойной пластинке с фазовой скоростью, равной фазовой скорости волны в однослойной пластинке.

Ахметов А.Т., Гималтдинов И.К., Ситдикова Л.Ф., Азаматов М.А., Султангареев Ю.С., Хайритдинов Т.Д. «О влиянии водонасыщенности на распространение ударных волн слабой интенсивности в насыпных средах» Инженерно-физический журнал, 94, № 2, с. 418-423 (2021)

Приведены результаты экспериментальных исследований распространения ударных волн в средах из песка или стеклянных шариков с объемным содержанием в поровом пространстве жидкости от 0 до 100%. Установлено, что микропузырьки газа на поверхности дисперсных частиц при полном насыщении пористой среды водой оказывают большое влияние на скорость распространения волн. Ключевые слова: насыпная пористая среда, ударная волна, водонасыщенность, скорость распространения

Титовец Я.Д., Федотов А.С., Мовчан С.А., Балашов И.А., Макаров А.А., Чепурнов В.В. «Исследование конвекции Бенара–Рэлея методом трассировки частиц» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2050901_-1-2050901_-6 (2020)

Исследованы фазовые траектории системы с конвекцией Бенара–Рэлея, полученные путем отслеживания идеальных безмассовых частиц в потоке. Скорость каждой частицы в любой момент совпадает со скоростью жидкости в той же точке. Рассматриваемый метод позволяет получить фазовые траектории контрольных объемов жидкости в области решения уравнений Навье–Стокса. Для числа Рэлея 220 000 установлено наличие двух типов фазовых траекторий, один из которых соответствует вращению вокруг особых точек типа центр и соответствует движению в конвективных валах, а второй соответствует хаотическому движению на границе соседних конвективных валов вблизи холодной и горячей стенок. Проанализировано отличие фазовых портретов системы с конвекцией Бенара–Рэлея при описании уравнениями Навье–Стокса и системой Лоренца.

Можаев В.Г., Недоспасов И.А. «Объяснение появления обратных волн Лэмба с помощью сетки Миндлина» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2060301_-1-2060301_-8 (2020)

Возникновение обратных волн Лэмба в изотропных пластинах объяснено и количественно описано с позиций теории связанных мод. Рассматриваемые волны интерпретируются как результат усиленного взаимодействия продольных и поперечных парциальных волн, входящих в решение для пластины. Усиление происходит за счет фазового синхронизма, достигаемого при пересечении дисперсионных кривых для несвязанных парциальных волн. Несвязанные моды существуют, если на поверхностях пластины выполнены искусственные граничные условия Миндлина. Реальные условия свободной поверхности приводят к связи мод и расталкиванию их пересекающихся характеристик. Обнаружено, что обратные волны возникают в окрестности пересечений дисперсионных кривых несвязанных мод Миндлина, если они находятся рядом с осью нулевых значений волновых векторов мод Лэмба. Точки пересечений согласно результатам проведенного исследования могут лежать как в области действительных решений дисперсионных уравнений, так и в области мнимых, при том что сами обратные волны описываются чисто действительными решениями. В приближении малых значений волновых векторов развита теория связанных мод, позволяющая аналитически и с хорошей точностью вычислять дисперсионные кривые для обратных волн. Теория объясняет, почему близость друг к другу толщинных резонансов продольных и поперечных волн в пластинах способствует появлению изучаемых волн. Понятным становится и то, почему в действительной области спектра расталкивание связанных кривых происходит в направлении частотной оси, а в мнимой – вдоль оси волновых векторов.

Осадчий Н.В., Шепель В.Т. «Статические испытания полноразмерных звукопоглощающих конструкций авиационных ГТД» Контроль. Диагностика, 23, № 8, с. 18-23 (2020)

Предложены установка и методика проведения статических испытаний на предельную рабочую и разрушающую нагрузки панелей звукопоглощающих конструкций (ЗПК) авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Решить эту задачу в составе ГТД нельзя, так как технически невозможно получить требуемые нормами летной годности (НЛГ) давления воздушного потока. Необходимое давление в предлагаемой установке создается пуансоном, по форме совпадающим с формой испытываемой панели. Для выравнивания контактного давления на поверхности панели используются листы эластичной резины. Подобие в распределении давлений на поверхности панели ЗПК, создаваемых воздушным потоком в составе ГТД, и давлений, создаваемых пуансоном в составе установки, подтверждено путем сравнения напряжений и деформаций, полученных в результате конечно-элементных расчетов. Представлены результаты сертификационных статических испытаний и дефектации трехслойной панели ЗПК. Cравнение результатов конечно-элементных расчетов напряжений и перемещений панели ЗПК в составе ГТД и в составе установки показало, что в последнем случае оценки статической прочности являются консервативными, что положительно сказывается на их безопасной эксплуатации.

Шелест В.В., Червинский Д.А., Христов А.В. «Связь термодинамики устойчивости фазового состояния конденсированной среды с акустикой» Физика и техника высоких давлений, 31, № 1, с. 5-27 (2021)

Изучена связь между ангармоническими свойствами упруго деформированной среды и акустикой. В частности, выведены аналитические соотношения, демонстрирующие взаимное влияние комплексного ангармонизма и звуковых волн в континуальной среде. Определена связь детерминанта устойчивости с акустикой.

Belubekyan M.V., Sahakyan S.L., Hunanyan A.A. «Shear waves in longitudinal periodical weak-inhomogeneous layer» Ученые записки Ереванского государственного университета, физико-математических наук, 49, № 1, с. 36-40 (2015)

Исследуется характер распространения упругих волн в слое с непрерывно меняющимися периодическими неоднородностями вдоль слоя. Приведены численные результаты зависимости фазовой скорости распространения волн от параметров, определяющих степень неоднородности длины волны.

Sarkisyan S.V. «Tridimensional waves at the interface of two elastic media on contact without friction» Ученые записки Ереванского государственного университета, физико-математических наук, 50, № 3, с. 79-83 (2016)

Рассматривается вопрос существования поверхностной волны Стоунли в трехмерной постановке. На границе раздела двух полупространств заданы условия, соответствующие контакту двух полупространств без трения. Исследование задач упрощается введением потенциальных функций по анaлогу с задачами плоской деформации. Получено характеристическое уравнение для определения фазовой скорости поверхностной волны, рассмотрены частные случаи.

Восканян А.Р. «Дифракция волн Лява в упругом пространстве, содержащем бесконечное кусочно-однородное упругое включение» Ученые записки Ереванского государственного университета, физико-математических наук, 41, № 2, с. 45-52 (2007)

Рассматривается дифракция волн Лява от границы раздела двух полубесконечных упругих слоев, находящихся в упругом пространстве. Задача сводится к решению функционального уравнения Винера–Хопфа на действительной оси относительно трансформантов Фурье амплитуд контактных напряжений. Получены асимптотические формулы для амплитуд контактных напряжений в дальней зоне и в окрестности линии раздела тонких слоев.

Толоконников Л.А., Бирюков Д.Р. «Моделирование неоднородного покрытия упругого шара с оптимальными звукоотражающими свойствами, находящегося вблизи плоской поверхности» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 9, с. 139-148 (2020)

Рассматривается обратная задача дифракции об определении законов неоднородности покрытия упругого шара, находящегося вблизи плоской поверхности, обеспечивающих наименьшее отражение плоской звуковой волны в определенном угловом секторе и в заданном диапазоне частот.

Подымова Н.Б., Карабутов А.А. «Влияние пористости на статистическое распределение амплитуд обратнорассеянных ультразвуковых импульсов в металломатричных композитах, изготовленных методом реакционного литья» Акустический журнал, 67, № 1, с. 55-64 (2021)

Изучено влияние локальной пористости в изотропных дисперсно-упрочненных металломатричных композиционных материалах, изготовленных методом реакционного литья, на статистическое распределение амплитуд обратнорассеянных широкополосных импульсов продольных ультразвуковых волн. Для этой цели применяется специальный лазерный оптико-акустический преобразователь, который позволяет реализовать лазерное возбуждение и пьезоэлектрическую регистрацию ультразвука при одностороннем доступе к образцу или изделию. Исследованы две серии алюмоматричных композиционных материалов: упрочненных только in situ синтезированными Al₃Ti интерметаллидными частицами в различной объемной концентрации (0.04–0.115), а также Al'₃Ti с добавлением наночастиц синтетического алмаза в объемной концентрации 0.002. Последние ускоряют процесс синтеза Al₃Ti частиц и приводят к модификации их формы и размеров. Для обеих серий композитов распределение амплитуд обратнорассеянных ультразвуковых импульсов аппроксимируется гауссовской функцией распределения, применимой для большого числа статистически независимых величин. Эмпирически полученная зависимость полуширины этого распределения от локальной пористости композитов двух серий аппроксимируется одной и той же близкой к линейной функцией независимо от размера и концентрации упрочняющих частиц. Эта функциональная зависимость может использоваться для количественно оценки локальной пористости композиционного материала как на стадии его изготовления, так и в процессе эксплуатации деталей и изделий. Ключевые слова: алюмоматричные композиционные материалы, локальная пористость, лазерный оптико-акустический метод, обратнорассеянные ультразвуковые сигналы, гауссовская функция распределения. DOI: 10.31857/S0320791921010081

Глазова Е.Г., Крылов С.В., Чекмарев Д.Т. «Численное моделирование удара ледяной сферы о преграду» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 2, с. 137-147 (2020)

Проведены модификации двух математических моделей динамического деформирования и возможного разрушения массивов льда путем дополнения их экспериментальными функциями и константами. В качестве этих функций и констант использованы как собственные экспериментальные данные, так и результаты других авторов, полученные из анализа современной научной литературы. В первой модели упругопластическое деформирование льда описывается с помощью соотношений, предложенных С.С. Григоряном. Они дополнены нелинейной необратимой экспериментальной зависимостью объемной сжимаемости льда от давления. Основу второй модели составляют уравнения льда как повреждающейся разносопротивляющейся среды с пределом текучести, зависящим от скорости деформаций. Осуществлена реализация этих моделей с помощью компьютерных программ для математического моделирования динамических процессов ударного взаимодействия сред с элементами конструкций. Верификация модифицированных программных средств проведена путем сравнения известных опытных данных с результатами проведенных численных расчетов процессов ударного взаимодействия ледяных изделий с жесткими преградами. Сделан вывод о возможности использования предлагаемых модифицированных программ для оценки силового воздействия льда на элементы конструкций в рассмотренном диапазоне скоростей соударения.