Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки. 2021. 496, № 1

 

Канель Г.И., Савиных А.С., Гаркушин Г.В., Разоренов С.В. «Переотражения упругого предвестника ударной волны в твердом теле» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 5-8 (2021)

На примере экспериментальных данных по отражению упругопластической волны ударного сжатия от поверхности пластины из стали или алюминиевого сплава обсуждаются условия и закономерности формирование переотраженной упругой волны. Обнаружено, что возможность ее образования, а также ее амплитуда и затухание связаны с релаксационными свойствами материала в состоянии перед пластической ударной волной.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 5-8 (2021) | Рубрика: 08.10

 

Козлов В.В., Грек Г.Р., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Тамбовцев А.С., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение микроструи водорода в спутной струе воздуха» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 9-13 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований горения круглой микроструи водорода в спутной дозвуковой коаксиальной струе воздуха. Показано, что сценарий горения при дозвуковом истечении струи водорода связан с наличием “области перетяжки пламени” и нагрева сопла, но начальная сферическая форма область пламени трансформируется в цилиндрическую. Установлено, что горение круглой микроструи водорода в спутной коаксиальной струе воздуха на сверхзвуковой скорости истечения сопровождается наличием сверхзвуковых ячеек.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 9-13 (2021) | Рубрика: 08.08

 

Козлов В.В., Литвиненко М.В., Литвиненко Ю.А., Тамбовцев А.С., Шмаков А.Г. «Диффузионное горение при взаимодействии сверхзвуковой круглой микроструи воздуха с коаксиальной (спутной) струей водорода» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 14-18 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований особенностей диффузионного горения при взаимодействии круглой сверхзвуковой микроструи воздуха в центре и коаксиальной (спутной) струи водорода. Такое горение сопровождается целым рядом новых явлений: образованием конусообразной формы пламени близи среза сопла, запиранием области горения в этом конусе, наличием мелкомасштабных сверхзвуковых ячеек в результирующем потоке, образованием ламинарных участков и их турбулизации.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 14-18 (2021) | Рубрика: 08.08

 

Кочаровский Вл.В., Кочаровский В.В., Нечаев А.А. «Аналитическая модель магнитопаузы в многокомпонентной бесстолкновительной плазме с каппа-распределением частиц по энергиям» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 19-23 (2021)

Предложена аналитическая модель распределенного токового слоя с варьируемым профилем, разделяющего две области анизотропной бесстолкновительной плазмы с различными величинами магнитного поля и различными эффективными температурами каппа-распределений электронов и ионов по энергиям. Модель допускает также наличие нескольких компонент ионов с различными эффективными температурами и присутствие разнесенных в пространстве локализованных встречных токов каждой из этих компонент. Продемонстрировано изменение характеристик токового слоя при переходе от максвелловского к каппа-распределению, которое учитывает наличие степенного спектра энергичных частиц, типичного для неравновесной магнитоактивной плазмы. Развитая теория впервые позволяет проводить аналитическое моделирование подобных токовых конфигураций как в лабораторной, так и в космической плазме, например, в магнитопаузах планет, корональных арках или звездном ветре с магнитными облаками.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 19-23 (2021) | Рубрика: 18

 

Липатов И.И. «Самоиндуцированные процессы вязко-невязкого взаимодействия в ламинарном пограничном слое над пористой поверхностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 24-26 (2021)

Исследовано локальное течение в пограничном слое в окрестности пористого элемента поверхности. На основе асимптотического анализа сформулированы математические модели процессов взаимодействия и определены параметры подобия. Представлены численные и аналитические результаты, описывающие взаимодействие ламинарных течений около пористых поверхностей с внешним потоком в условиях, когда давление под пористой поверхностью превосходит возмущенное давление в течении над поверхностью. Исследованы режимы падения давления под влиянием донного перепада давлений.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 24-26 (2021) | Рубрика: 08.14

 

Мартьянов А.К., Седов В.С., Заведеев Е.В., Савин С.С., Ральченко В.Г., Конов В.И. «Синтез мультислойных алмазных пленок в СВЧ-плазме в режимах с периодической инжекцией азота» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 27-30 (2021)

Использование поликристаллического алмаза в оптике (прозрачные окна) и электронике (теплоотводы) обычно предполагает полировку синтезированной пластины. Однако при механической полировке возникает ряд проблем ввиду того, что алмаз является материалом с рекордной твердостью. В данной работе описан новый подход к формированию алмазных пленок со сниженной шероховатостью путем периодического ограниченного по времени добавления (инжекции) азота в стандартную газовую смесь метан–водород (CH4–H2). Азот стимулирует вторичное зародышеобразование на уже сформированных хорошо ограненных зернах алмаза микрометрового размера, что препятствует их дальнейшему разрастанию. Переход от непрерывной подачи N2 к его кратковременным инжекциям позволяет предотвратить образование сплошного слоя нанокристаллического алмаза и дает возможность выращивать высококачественные микрокристаллические слои алмаза между этапами инжекции азота.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 27-30 (2021) | Рубрика: 06.08

 

Назаров С.А., Шенель Л. «Аномальное прохождение волн через тонкий канал, соединяющий два акустических волновода» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 31-36 (2021)

Найден критерий почти полного прохождения поршневой моды из одного трехмерного цилиндрического волновода в другой полубесконечный волновод через тонкий соединительный канал. Изложена асимптотическая процедура точной настройки параметра канала, нарушение которой приводит к почти полному или существенному отражению волны. В том случае, когда детали волновода – прямые цилиндры, критерий принимает особенно простой вид.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 31-36 (2021) | Рубрика: 10.06

 

Севостьянов М.А., Баикин А.С., Каплан М.А., Колмаков А.Г., Гудков С.В., Ребезов М.Б., Гарнов С.В. «β сплав Ti–20Nb–10Ta–5Zr со структурированной на микро- и наномасштабе поверхностью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 37-40 (2021)

Показано, что сплав является гомогенным (Ti-65%, Nb-20%, Ta-10%, Zr-5%). Только в близком к поверхности слое толщиной порядка 100 нм наблюдается изменение элементного состава. Поверхность сплава обеднена по содержанию титана (∼20%) и обогащена по содержанию тантала (∼20%). Также на поверхности присутствует большое количество оксидов (∼50%). Сплав является однофазным с кристаллической решеткой типа β-Ti (кубическая сингония, пространственная группа Im3m). Сплав имеет предел текучести около 550 МПа, предел прочности около 700 МПа. Модуль Юнга порядка 50 ГПа. Относительное удлинение сплава около 1.4%. На микромасштабе на поверхности проволоки и пластин из сплава Ti–20Nb–10Ta–5Zr обнаружены складки и продольные гребнеобразные структуры высотой до 0.5 мкм. При анализе нанотопологии установлено, что даже между гребнеобразными структурами или на их вершинах присутствуют неровности высотой вплоть до 100–150 нм.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 37-40 (2021) | Рубрика: 06.03

 

Фатеев В.Ф., Рыбаков Е.А. «Экспериментальная проверка квантового нивелира на мобильных квантовых часах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 41-44 (2021)

Представлены результаты первой экспериментальной проверки квантового нивелира, основанного на использовании эффекта гравитационного смещения времени и метода релятивистской синхронизации. Разность ортометрических высот измерялась между пунктом в Московской области и Нижним Новгородом на расстоянии около 480 км. Использовались мобильные высокостабильные квантовые часы с относительной нестабильностью 1×10–15, что обеспечило погрешность измерения около 9.1 м.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 41-44 (2021) | Рубрика: 18

 

Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. «Задержка формирования каверны в интрузивном режиме слияния свободно падающей капли с принимающей жидкостью» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 45-50 (2021)

Методами фото- и видеорегистрации впервые прослежена динамика формирования каверны в интрузивном режиме слияния свободно падающей капли, плавно втекающей в жидкость. Каверна начинает формироваться при погружении донной части капли, когда линия слияния стягивается к центру течения и одновременно с уничтожением поверхности капли восстанавливается поверхность принимающей жидкости. При этом изменяется ориентация тонких течений – лигаментов, образующихся в окрестности линии слияния. В начальной фазе они направлены наружу и распределяют импульс и энергию капли по всей поверхности интрузии. Стягивание линии слияния оставляет передаваемую энергию и импульс капли в пятне контакта. Если кинетическая энергия падающей капли заметно превосходит потенциальную поверхностную энергию, каверна начинает формироваться при первичном контакте и углубляется в течение всего процесса слияния, захватывая вещество капли.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 45-50 (2021) | Рубрики: 06.11 06.17

 

Аннин Б.Д., Остросаблин Н.И., Угрюмов Р.И. «Применение подхода Кельвина для качественной оценки возможности фазовых переходов в сплавах с памятью формы» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 51-54 (2021)

Предложено использовать понятие собственных модулей и собственных состояний из линейной теории упругости для оценки возможности фазовых переходов (мартенситные превращения) в сплавах с эффектом памяти формы. Для сплавов с кубической и гексагональной решетками приведены их собственные модули и собственные состояния. Удельная энергия деформации для кубической и гексагональной фазы записывается в виде суммы шести независимых слагаемых. Предлагается сравнивать удельные энергии деформации в кубической и гексагональной фазах. Если в гексагональной фазе энергия деформации больше, чем в кубической, то сплав может стремиться вернуться в исходное состояние с меньшей энергией. Возможно также использовать для сравнения энергий в разных фазах формулы ближайших по евклидовой энергетической норме тензоров к кубическому и гексагональному тензорам. Приведены примеры для некоторых конкретных значений констант упругости.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 51-54 (2021) | Рубрика: 06.03

 

Ильгамов М.А., Шакирьянов М.М. «Положения динамического равновесия изогнутого трубопровода с вибрирующими опорами» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 55-59 (2021)

Определяются области притяжения прогиба к верхнему и нижнему равновесным положениям двухопорного трубопровода при его пространственных колебаниях. Предполагается, что опоры совершают вертикальные высокочастотные колебания с равными амплитудами и фазами. Используются нелинейные уравнения изгиба и углового движения трубопровода вокруг оси, проходящей через опоры. Для решения задачи применяется теория движения маятника Капицы. Установлено, что превалирующее влияние на изгиб внутреннего давления среды в трубопроводе над его весом и превышение момента сил вибрации опор над моментом сил гравитации обусловливают наличие верхнего и нижнего равновесных положений и соответствующих областей притяжения.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 55-59 (2021) | Рубрики: 04.09 04.15

 

Цыпкин Г.Г. «Математическая модель конверсии гидрата CH4 в гидрат CO2 при больших скоростях инжекции углекислого газа в пласт» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 60-64 (2021)

Предложена математическая модель замещения метана углекислым газом в гидрате при высоких скоростях инжекции углекислого газа в пласт. Зона реакции замещения моделируется фронтом конверсии гидрата метана в гидрат углекислого газа. Проведено сравнение с режимом, учитывающим образование двух поверхностей фазовых переходов – фронта диссоциации гидрата CH4 и фронта образования гидрата CO2. Показано, что высокое давление инжекции подавляет диссоциацию гидрата метана и реакция замещения не реализуется. При значительных объемах гидрата в пласте реализуется только частичное образование гидрата углекислого газа. Построена критическая диаграмма режимов реакции замещения.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 60-64 (2021) | Рубрики: 04.16 09.02

 

Волков М.В., Луньков А.А., Макаров М.М., Петников В.Г., Шатравин А.В. «Применение вертикальных приемных антенн для звукоподводной связи в неоднородном волноводе с ледовым покровом» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 65-68 (2021)

Представлены результаты экспериментальных исследований звукоподводной связи на частотах 500–1000 Гц с применением вертикальных цепочек гидрофонов (линейных антенн). Эксперименты проведены в прибрежной, покрытой сплошным льдом области озера Байкал. Продемонстрировано, что использование вертикальных антенн в мелководной акватории с ледовым покровом позволяет эффективно подавлять естественные фоновые шумы, когда такие приемные модули перекрывают весь водный слой по глубине. Это дает возможность на порядок снизить уровень ошибок при передаче информации по сравнению с приемом на одиночный гидрофон.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 496, № 1, с. 65-68 (2021) | Рубрика: 07.02