Ротэрмель А.Р., Яшков С.А., Шевченко В.И. «Экспериментальное исследование аэродинамических характеристик летательного аппарата в сверхзвуковой аэродинамической трубе СТ-3 с использованием программно-аппаратного комплекса» Труды Московского авиационного института, № 119, http://trudymai.ru/published.php?ID=159783 (2021)

DOI: 10.34759/trd-2021-119-06 рассмотрен разрабатываемый программно-аппаратный комплекс для проведения весовых экспериментов с помощью тензометрических весов (3-КВТ) позволяющий автоматически проводить запуск сверхзвуковой аэродинамической трубы СТ-3 (САТ СТ-3) и замер сил, воздействующих на модель летательного аппарата (ЛА), на протяжении всего времени работы САТ СТ-3. Экспериментальные исследования выполнены с использованием САТ СТ-3 в аэродинамической лаборатории Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского.

Иголкин А.А., Афанасьев К.М., Шахматов Е.В., Стадник Д.М. «Исследование влияния параметров глушителя шума на динамику и акустические характеристики пневматического регулятора давления» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 2, с. 12-20 (2016)

В системах газораспределения основной причиной шума является редуцирование природного газа через запорно-регулирующие элементы агрегатов системы. Для снижения шума регулятора давления применяют специальные глушители, представляющие собой совокупность дроссельных шайб. Установка таких устройств может приводить к нарушению функционирования агрегата. В связи с этим возникает необходимость в исследовании характеристик регулятора с глушителем шума с целью выбора его параметров, при которых сохраняется требуемое качество регулирования и обеспечивается снижение шума. В данной работе в качестве модели регулятора давления природного газа выступает редукционный пневмоклапан аналогичной схемы с установленным в отводящей магистрали глушителем шума. Увеличение выходного импеданса системы привело к потере устойчивости и точности регулирования. В связи с этим для анализа влияния глушителя шума на статические и динамические характеристики редукционного пневмоклапана использовалась разработанная ранее математическая модель данной системы, которая реализована в программе Simulink. Для определения уровня шума, генерируемого системой, разработана программа его расчета в среде Matlab. В результате моделирования получены зависимости основных рабочих параметров системы от площади проходного сечения глушителя. Проанализировано влияние глушителя шума на качество переходных процессов. Рассчитаны области устойчивости в пространстве параметров регулятора и глушителя шума. Проведена оценка влияния глушителя шума на запасы устойчивости системы. Определены значения площади проходного сечения глушителя, обеспечивающие наименьший уровень шума, генерируемый элементами системы. Для верификации разработанной математической модели проведены экспериментальные исследования на созданном модельном пневматическом стенде. Результаты теоретических исследований хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными.

Романов К.А., Макарьянц Г.М. «Численное моделирование вихревых пульсаций в гасителе шума трубопровода» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 3, № 2, с. 21-32 (2016)

Представлено исследование динамических характеристик гасителя колебаний в трубопроводе, а именно исследование вихревых пульсаций в трубопроводе, возникающих за гасителем колебаний. Для этой цели была разработана численная методика оценки гидродинамического шума, которая основана на модели турбулентности LES. Полученные данные численных расчётов показывают характерный уровень гидродинамического шума в гасителе колебаний, который позволяет оценить уровень фонового шума в трубопроводе. Данные, полученные в результате численных расчётов, частично совпадают с экспериментальными данными, которые подтверждают адекватность разработанной модели в низкочастотном диапазоне.

Васильев А.В. «Разработка программного обеспечения для оценки распространения низкочастотного звука в газоводах энергетических установок с учетом источников активной компенсации звука» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 5, № 4, с. 36-44 (2019)

Данная статья посвящена проблемам моделирования и расчета распространения низкочастотного звука в газоводах энергетических установок с учетом источников активной компенсации звука. Описана структура разработанного программного обеспечения для прогнозирования и расчета распространения низкочастотного звука в газоводах. Программное обеспечение использует метод четырехполюсников и учитывает излучение от дополнительного (активного) источника. С использованием программного обеспечения можно оценить параметры источника звука для обеспечения эффективного снижения звука. Приведены примеры использования разработанного программного обеспечения для расчета шума впуска и выпуска двигателя внутреннего сгорания. Результаты расчетов показывают, возможность использования программного обеспечения, основанного на методе четырехполюсников, для акустической оценки параметров газоводов и глушителей шума для различных областей применения.

Сенкевич Ю.И., Гапеев М.И. «Среда визуального проектирования макетов обработки и анализа сигналов акустической и электромагнитной эмиссий» Вестник Камчатской региональной ассоциации "Учебно-научный центр" (КРАУНЦ). Серия: Физико-математические науки», 22, № 2, с. 71-84 (2018)

Представлена прикладная технология визуального проектирования, и создания настраиваемой программно-аппаратной среды исследования сигналов электромагнитной и акустической эмиссии. Технология обеспечивает доступный и интуитивно понятный режим компьютерного проектирования на базе законченных аппаратных и программных модулей, подключаемых к рабочей среде через универсальный интерфейс. Технология включает все этапы разработки и испытания инструментальных средств от схематичного представления идеи проведения эксперимента до физического воплощения действующего макета методом блочной виртуальной сборки посредством полуавтоматического согласования интерфейсов подключенных аппаратных и программных модулей. Внедрение данной среды позволит сотрудникам научных лабораторий избежать необходимости изучения и использования трудоемких сред и языков программирования, используемых специфических устройств и приборов этих лабораторий, позволит обеспечить единообразное представление и понимание структуры эксперимента в команде, а также избежать фактического монтажа и реконструкции собранных экспериментальных макетов путем визуальной перерисовки их структурных схем. Разрабатываемая технология проходит апробацию совершенствование в лаборатории акустических исследований Института космофизических исследований и распространения радиоволн (ИКИР ДВО РАН)

Фукалов А.А., Зайцев А.В., Соколкин Ю.В., Баяндин Ю.В. «Равновесие жестко закрепленной на внешней поверхности полой трансверсально-изотропной толстостенной сферы, находящейся под действием равномерного внутреннего давления и гравитационных сил» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 25, № 2, с. 303-319 (2021)

С использованием разложения компонент вектора перемещений по окружной и радиальной координатам в ряды по полиномам Лежандра и обобщенных степенных рядов получено точное аналитическое решение задачи о равновесии жестко закрепленного на внешней поверхности толстостенного трансверсально-изотропного центрально-симметричного полого тела, которое находится под действием равномерного внутреннего давления и гравитационных сил. В качестве примера использования полученного аналитического решения проанализировано влияние массовых сил на характер распределения независимых инвариантов тензора напряжений в поперечном сечении тяжелой железобетонной сферы, внутренняя поверхность которой свободна от внутреннего давления. На основе многокритериального подхода, описывающего различные механизмы исчерпания несущей способности (от растяжения или сжатия в радиальном и окружном направлениях и межслойного сдвига), определены области тяжелой железобетонной сферы, в которых может быть инициировано разрушение. Проведено качественное и количественное сравнение полей напряжений в точках поперечных сечений толстостенных тяжелых сфер с результатами численного решения той же задачи в осесимметричной и трехмерной постановках в конечноэлементных пакетах ANSYS 13.0 и ABAQUS 6.11. Оба пакета продемонстрировали минимальное отклонение численно определенных значений инвариантов напряжений от аналитического решения в осесимметричной постановке и различие с сопоставимой погрешностью – в трехмерной. В последнем случае представление численных результатов для напряжений и деформаций в компонентной форме привело к неожиданному эффекту – появлению существенных ошибок по сравнению с точным аналитическим решением. Для исключения обнаруженных при определении напряженно-деформированного состояния ошибок, которые обусловлены только особенностями определения сферической системы координат в конечноэлементных пакетах ANSYS 13.0 и ABAQUS 6.11, необходимо использовать представление полученных результатов в инвариантном виде. Ключевые слова: толстостенная трансверсально-изотропная тяжелая сфера, равновесие, гравитационные силы, точное аналитическое решение, механизмы начала разрушения, верификация конечноэлементных решений, ANSYS 13.0, ABAQUS 6.11