Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

Л

Лабузов А.Г.

 

Таровик В.И., Вальдман Н.А., Лабузов А.Г., Маляренко Н.Л. «Перспективные направления развития системных исследований техногенного подводного шума морской техники» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 148-160 (2021)

Объект и цель научной работы. Объектом публикации является действующая международная нормативная документация, направленная на регламентацию параметров техногенного подводного шума объектов морской техники. Выполненная систематизация нормативных документов ряда иностранных классификационных обществ, а также материалов международных организаций, вовлеченных в процессы обеспечения безопасности жизнедеятельности морских экосистем, показала необходимость создания соответствующей нормативной базы в Российской Федерации. Цель статьи – обзор международных стандартов и правил регламентации параметров техногенного подводного шума, реализуемых программ трансграничного сотрудничества для исследований, регламентации и контроля техногенного подводного шума. Материалы и методы. При подготовке использовались методические материалы, разработанные в Крыловском центре, международные стандарты по подводной шумности, отечественные и зарубежные публикации в рассматриваемой области. В работе применялись методы системного анализа.Основные результаты. Систематизирована информация о действующих нормативных требованиях к подводному шуму судов различных типов, в частности транспортных, научно-исследовательских, сейсморазведочных и рыболовных. Сделан вывод о необходимости формирования российской нормативной документации с включениемв область нормирования поисково-разведочных буровых установок и добычных платформ; подводных добычных комплексов и трубопроводов; крупнотоннажных судов высокого ледового класса; ледоколов и ледокольных караванов, а также объектов портовой инфраструктуры на трассах Северного морского пути. Заключение. Для формирования вышеуказанной нормативной документации в России необходима постановка масштабных системных исследований источников техногенного подводного шума на всех контролируемых режимахэксплуатации. Систематизация данных таких исследований даст возможность сформировать научно обоснованные нормативные требования к подводной шумности морских промышленных объектов, судоходства и объектов портовой инфраструктуры.

Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 4, с. 148-160 (2021) | Рубрика: 07.15

Ладеманн Ю.

 

Новиков В.С., Кузнецов С.М., Кузьмин В.В., Прохоров К.А., Сагитова Е.А., Дарвин М.Е., Ладеманн Ю., Устынюк Л.Ю., Николаева Г.Ю. «Анализ природных и синтетических соединений, содержащих полиеновые цепи, методом спектроскопии комбинационного рассеяния» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 26-33 (2021)

Проведен теоретический анализ зависимости спектров комбинационного рассеяния молекул, содержащих полиеновые цепи, от длины сопряжения, структуры боковых и концевых групп и типа изомера.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 26-33 (2021) | Рубрика: 17

Ларнер К.Л.

 

Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 4: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2003). 661 с.

Рассмотрена акустическая среда, в которой присутствуют только продольные волны. Описаны принципы геометрической акустики. Изучены кинематические и динамические свойства волн в высокочастотной части спектра, описаны некоторые аспекты теории сейсмической миграции, основанной на использовании интеграла Кирхгофа. Рассмотрено поведение плоской волны в горизонтально-слоистой среде при нормальном и наклонном падении, а также распространение волны внутри цилиндра. Описаны сферические волны в среде с горизонтальной границей.

Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 4: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2003). 661 с. | Рубрика: 02

Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 5: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2006). 663 с.

Рассмотрено распространение волн в упругой среде, при этом их описание основывается на классических работах Стокса, Лява, Релея, Стонли и других авторов. Исследованы закон Гука, соотношение Пуассона и распространение волн в тонком стержне. Описано поведение плоских волн и волн, вызванных линейным или точечным источником, в слоистой среде, поверхностных волн в упругой среде, плоских волн в трансверсально-изотропной среде. Изучено распространение волн в среде с цилиндрической границей. Выведены основные уравнения распространения упругих волн.

Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 5: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2006). 663 с. | Рубрика: 02

Латипов М.Н.

 

Кохирова Г.И., Литвинов С.П., Хамроев У.Х., Латипов М.Н., Джонмухаммад И.А. «Результаты наблюдений болидов в Таджикистане» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 4, с. 26-48 (2019)

Представлены результаты астрометрической и фотометрической обработки 28 болидов. Из них 11 болидов сфотографировано во время наблюдений в 2017–2018 гг. и 17 болидов зарегистрировано в 2006–2013 гг. Определены атмосферные траектории, скорости, радианты, орбиты, блеск и кривые блеска метеороидов, а также их принадлежность к известным потокам.

Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 4, с. 26-48 (2019) | Рубрика: 18

Латышев А.В.

 

Кидяров Б.И., Колосовский Е.А., Царев А.В., Неизвестный И.Г., Асеев А.Л., Латышев А.В., Чаплик А.В., Двуреченский А.В. «Научное наследие С. В. Богданова» Автометрия, 57, № 5, с. 106-110 (2021)

Посвящается известному учёному-физику, основателю школы акустоэлектроники и акустооптики, члену-корреспонденту РАН Сергею Васильевичу Богданову в связи со столетием со дня рождения (02.08.1921–14.02.2017).

Автометрия, 57, № 5, с. 106-110 (2021) | Рубрики: 03 06.14

Лебедева Т.О.

 

Чашей И.В., Лебедева Т.О., Тюльбашев С.А., Субаев И.А. «Геоэффективные возмущения в солнечном ветре вблизи минимума солнечной активности по данным двухлетней серии наблюдений межпланетных мерцаний на радиотелескопе БСА ФИАН» Астрономический журнал, 98, № 11, с. 949-968 (2021)

Совместный анализ данных мониторинга межпланетных мерцаний с солнечными и геофизическими данными показал, что на фазе спада 24 цикла солнечной активности доминирующая роль в геомагнитных возмущениях связана с коротирующими возмущениями в солнечном ветре. В 2018–2019 гг. при приближении к глубокому минимуму активности из 13 сильных магнитных бурь 12 вызвано приходом к Земле сжатой части областей взаимодействия разноскоростных потоков и только в одном событии, 11.05.2019 г., наблюдалось наложение вспышечных возмущений на коротирующее. Сравнение с результатами аналогичных данных 2016 и 2017 г. показывает существование коротирующих возмущений с временем жизни по крайней мере несколько оборотов Солнца. Подтвержден вывод о том, что за 3–4 сут до прихода сжатой части возмущения к Земле начинается ослабление вечерних и ночных мерцаний, которое может быть интерпретировано как существенное понижение уровня мелкомасштабной турбулентности плазмы в протяженной области перед фронтальной частью возмущения. Ослабление секундных мерцаний в вечернем секторе длительностью 2–3 сут может рассматриваться как предвестник приближения к Земле коротирующего возмущения. Как и в 2016–2017 гг., одновременно с магнитной бурей происходит усиление секундных мерцаний, которое наиболее четко фиксируется, если буря происходит в вечерние или ночные часы.

Астрономический журнал, 98, № 11, с. 949-968 (2021) | Рубрика: 18

Лебедев-Степанов П.В.

 

Лебедев-Степанов П.В. «Параметрическое уширение электронно-колебательного спектра молекулы в связи с нулевыми колебаниями и тепловыми флуктуациями межатомных связей» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 12-20 (2021)

В рамках приближения Борна–Оппенгеймера впервые показано существование принципиально нового типа уширения спектральной линии электронно-колебательно-вращательного (ровибронного) перехода в молекуле, обусловленного нулевыми колебаниями и тепловыми флуктуациями ядер атомов около их положений равновесия при колебательно-вращательном движении внутри молекулы. В рамках гармонического приближения для описания поверхностей потенциальной энергии основного и возбужденного состояний получено количественное описание формы и ширины линии электронного перехода, отвечающей данному типу уширения, названного параметрическим, поскольку энергия любого ровибронного уровня и перехода между уровнями параметрически зависит от текущего мгновенного положения ядер, которые движутся много медленнее, чем электроны. Для учета этого эффекта предложены диаграммы Франка–Кондона с наклонными (изогнутыми) колебательными уровнями. Найдены выражения параметрически уширенной спектральной интенсивности вибронного перехода. Показано, что основной электронный уровень размыт, как и любой другой ровибронный уровень, когда речь идет о молекулах, ядерная система которых термализована внешней средой. Этим эффектом нельзя пренебречь в ровибронных спектрах любых типов молекул, поскольку он связан с квантовой неопределенностью ядерных координат, вызывающей флуктуации энергии электронной подсистемы молекулы. Величина такого уширяющего эффекта оценивается на примере (0-0)-перехода в серии мономеров полиметиновых красителей. Оценка показала, что величина параметрического уширения указанной бесфононной линии соизмерима с уширением, наблюдаемым в эксперименте. Существующие квантово-химические методы расчета молекулярных спектров не учитывают параметрического уширения. Они сглаживают квазиконтинуум близко расположенных ровибронных переходов, приближенно вычисляя их общую огибающую, но не рассматривают уширения одиночного перехода. Создание теории параметрического уширения будет способствовать разработке внутримолекулярных преобразователей энергии от ядер к электронам и наоборот, сенсорных нанозондов, квантовых радиотехнических, фотоакустических и акустооптических, приемо-передающих или преобразующих устройств молекулярного размера.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 12-20 (2021) | Рубрика: 17

Левин А.А.

 

Чернов А.А., Гузев А., Пильник А.А., Адамова Т.П., Левин А.А., Чудновский В.М. «Влияние вторичного вскипания на динамику струи, формирующейся при коллапсе парового пузырька, индуцированного лазерным нагревом жидкости» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 54-58 (2021)

Экспериментально исследован одиночный акт вскипания недогретой до температуры насыщения жидкости при воздействии на нее непрерывного лазерного излучения, передаваемого в рабочий объем посредством тонкого оптоволокна. Показано, что образованный вблизи торца оптоволокна паровой пузырек при схлопывании формирует горячую кумулятивную струю, вокруг которой наблюдается явление вторичного вскипания. Образующееся вокруг струи вторичное паровое включение имеет протяженную форму, движется и эволюционирует вместе с ней. Продемонстрировано существенное влияние данного включения на динамику распространения струи.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 54-58 (2021) | Рубрики: 06.01 06.05

Левин В.А.

 

Левин В.А., Журавская Т.А. «Управление детонационным горением водородно-воздушной смеси посредством внесения аргона и озона» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 48-53 (2021)

Численно исследовано влияние добавок аргона и озона в стехиометрическую водородно-воздушную смесь на параметры волны детонации с целью снижения скорости распространения волны и температуры продуктов горения без существенного увеличения детонационной ячейки, являющейся фундаментальной характеристикой детонационной способности смеси. Установлено, что мольные доли вносимых добавок могут быть подобраны так, что размер ячейки волны детонации в полученной смеси будет близок к среднему размеру ячейки в чистой смеси, при этом скорость волны и температура продуктов детонации будут существенно снижены. Обнаружено, что детонационная волна в смеси с добавками в концентрациях, не допускающих значимого увеличения размера ячейки, более устойчива к возмущениям, вызванным расположенными в канале препятствиями, чем в чистой смеси. Исследование проведено с использованием схемы второго порядка на основе метода Годунова; для моделирования химических реакций использовался детальный кинетический механизм.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 48-53 (2021) | Рубрика: 04.12

Левин В.П.

 

Тютин М.Р., Ботвина Л.Р., Левин В.П., Белецкий Е.Н., Петерсен Т.Б., Синев И.О. «Кинетика накопления повреждений в сплаве Д16ч при статическом нагружении» Деформация и разрушение материалов, № 9, с. 18-26 (2021)

DOI: 10.31044/1814-4632-2021-9-18-26 Исследована кинетика накопления повреждений в листовом алюминиевом сплаве Д16ч (система Al–Cu–Mg) на различных стадиях статического нагружения с использованием комплексной методики, включающей регистрацию сигналов акустической эмиссии (АЭ), структурные исследования, определение электросопротивления и вихретокового параметра. На основании зависимостей перечисленных характеристик от относительной деформации выделены четыре стадии разрушения образцов. Получены корреляционные экспоненциальные зависимости электросопротивления и вихретокового параметра с поврежденностью, которые могут быть использованы для диагностики состояния материала. Ключевые слова: алюминиевый сплав Д16ч, акустическая эмиссия, поврежденность, вихретоковый контроль, электросопротивление, затухание и скорость ультразвуковых волн, стадийность разрушения

Деформация и разрушение материалов, № 9, с. 18-26 (2021) | Рубрики: 14.02 14.04 14.06 14.07

Левшин А.Л.

 

Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 4: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2003). 661 с.

Рассмотрена акустическая среда, в которой присутствуют только продольные волны. Описаны принципы геометрической акустики. Изучены кинематические и динамические свойства волн в высокочастотной части спектра, описаны некоторые аспекты теории сейсмической миграции, основанной на использовании интеграла Кирхгофа. Рассмотрено поведение плоской волны в горизонтально-слоистой среде при нормальном и наклонном падении, а также распространение волны внутри цилиндра. Описаны сферические волны в среде с горизонтальной границей.

Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 4: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2003). 661 с. | Рубрика: 02

Кауфман А.А., Левшин А.Л., Ларнер К.Л. Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 5: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2006). 663 с.

Рассмотрено распространение волн в упругой среде, при этом их описание основывается на классических работах Стокса, Лява, Релея, Стонли и других авторов. Исследованы закон Гука, соотношение Пуассона и распространение волн в тонком стержне. Описано поведение плоских волн и волн, вызванных линейным или точечным источником, в слоистой среде, поверхностных волн в упругой среде, плоских волн в трансверсально-изотропной среде. Изучено распространение волн в среде с цилиндрической границей. Выведены основные уравнения распространения упругих волн.

Введение в теорию геофизических методов В 5 частях. Часть 5: Акустические и упругие волновые поля в геофизике. Пер. с англ. (2006). 663 с. | Рубрика: 02

Легуша Ф.Ф.

 

Шарфарец Б.П., Дмитриев С.П., Курочкин В.Е., Легуша Ф.Ф. «Акустоэлектрический преобразователь на основе электрокинетического явления потенциал течения» Письма в Журнал технической физики, 47, № 24, с. 24-26 (2021)

Предложена математическая модель акустоэлектрического преобразователя, основанного на использовании электрокинетического явления потенциал течения. Теоретически показано, что потенциал течения растет пропорционально величине напряженности постоянного электрического поля накачки, что подтверждено экспериментально. Описываемый преобразователь обладает переменной чувствительностью. Экспериментально получены достаточно большие значения чувствительности электрокинетического микрофона. Полученные результаты могут быть использованы при конструировании акустоэлектрических преобразователей. Ключевые слова: акустоэлектрическое преобразование, электрокинетические явления, потенциал течения, гидродинамика потенциала течения, накачка энергии, чувствительность электрокинетического микрофона.

Письма в Журнал технической физики, 47, № 24, с. 24-26 (2021) | Рубрика: 06.14

Леднёв В.Н.

 

Гришин М.Я., Леднёв В.Н., Сдвиженский П.А., Павкин Д.Ю., Никитин Е.А., Бункин А.Ф., Першин С.М. «Лидарный мониторинг влажности биологических объектов» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 7-11 (2021)

Впервые проведены эксперименты по лазерному дистанционному зондированию влажности биологических объектов, имеющих важное значение для агропромышленности. Зондирование проводили с помощью разработанного в ИОФ РАН флуоресцентного лидара на базе импульсного твердотельного лазера (527 нм, 5 нс, 1 кГц, 200 мкДж/имп) и стробируемой камеры с усилителем яркости. Зарегистрированы спектры лазерной флуоресценции различных биологических объектов растительного происхождения при различном значении влажности. Потеря воды сопровождалась деградацией биологических пигментов, что приводит к неравномерному увеличению интенсивности полос в спектре флуоресценции для разных спектральных диапазонов. Показано, что отношение спектральных полос хлорофилла а (680 нм) и протохлорофиллида (630 нм) имеет наилучшую корреляцию с остаточной влажностью, что открывает перспективное направление лидарного измерения и мониторинга влажности/сухого вещества в силосе или многолетних травах.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 7-11 (2021) | Рубрика: 17

Першин С.М., Собисевич А.Л., Гришин М.Я., Завозин В.А., Макаров В.С., Леднёв В.Н., Фёдоров А.Н., Мясников А.В., Артёмова Д.Г. «Разнонаправленная модуляция сезонного сжатия коры земли и сигнала аэрозольного лидара в тоннеле над очагом вулкана Эльбрус» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 14-18 (2021)

В августе–октябре 2019 г. в тоннелях Баксанской нейтринной обсерватории над очагом вулкана Эльбрус было проведено зондирование аэрозольного рассеяния и деформации коры Земли. Обнаружена разнонаправленная модуляция сезонного сжатия коры с кратным превышением средней скорости (∼4 мкм/сут) и сменой знака снижения лидарного сигнала рассеяния на аэрозолях на аномальный рост в “горячем” тоннеле. Установлено, что модуляция индуцирована быстрым охлаждением внешней атмосферы. Измерены задержки ускоренного сжатия плеча деформографа (до 14 мкм/сут) и начала роста лидарного сигнала рассеяния относительно начала снижения температуры (∼2 и ∼7 сут соответственно). Механизм обнаруженных явлений обсуждается.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 14-18 (2021) | Рубрика: 18

Лемзяков С.А.

 

Балега Ю.Ю., Барышев А.М., Бубнов Г.М., Вдовин В.Ф., Вдовичев С.Н., Гунбина А.А., Дмитриев П.Н., Дубрович В.К., Зинченко И.И., Кошелец В.П., Лемзяков С.А., Нагирная Д.В., Рудаков К.И., Смирнов А.В., Тарасов М.А., Филиппенко Л.В., Хайкин В.Б., Худченко А.В., Чекушкин А.М., Эдельман В.С., Юсупов Р.А., Якопов Г.В. «Сверхпроводниковые приёмники для космических, аэростатных и наземных субтерагерцовых радиотелескопов» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 63, № 7, с. 533-556 (2020)

Дан обзор как собственных оригинальных результатов разработки сверхпроводниковых приёмников для субтерагерцовой астрономии, так и основных лидирующих концепций мирового приборостроения в этой сфере. Проведённый анализ актуальных астрономических задач, исследований микроволнового астроклимата и задел в создании аппаратуры для субтерагерцовых радиоастрономических наблюдений обосновывают необходимость и возможность реализации в России крупного инфраструктурного проекта создания субтерагерцового инструмента, а также активизации реализации осуществляющихся в настоящее время проектов «Миллиметрон» и «Суффа». Представлены следующие результаты: 1) разработаны и апробированы сверхпроводниковые когерентные приёмники и широкополосные детекторы субтерагерцового диапазона частот для космических, аэростатных и наземных радиотелескопов; 2) созданы, изготовлены и исследованы сверхчувствительные приёмные системы на основе туннельных структур сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник и сверхпроводник-изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС); 3) реализован приёмник на основе СИНИС-детекторов с микроволновой системой считывания для таких структур; 4) разработаны методы изготовления высококачественных туннельных структур Nb/AlОх/Nb и Nb/AlN/NbN на основе плёнок ниобия с плотностью тока до 30 кА/см2. В диапазоне от 200 до 950 ГГц созданы и испытаны приёмники с шумовой температурой, которая лишь в 2–5 раз превышает квантовый предел.

Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 63, № 7, с. 533-556 (2020) | Рубрика: 18

Леонтьев А.В.

 

Никитин Г.В., Семенов К.В., Шишкалов А.В., Леонтьев А.В. «Метод распознавания структурного элемента "номер по порядку" в протокольных блоках с мультиплексированием речевых данных в спутниковых системах связи» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 11-12, с. 9-18 (2021)

Рассмотрены особенности структурного элемента «номер по порядку» протокольных блоков, формируемых протоколом мультиплексирования речевых данных на прикладном уровне сетевого оборудования спутниковых систем связи (ССС). Предложен информативный признак распознавания данного структурного элемента в протокольных блоках данных (ПБД). Информативный признак основан на оценке разработанного показателя постоянства приращения значений числовой последовательности, образованной двоичными символами ПБД с помощью окна анализа. Представлены результаты имитационного моделирования при различных задержках в буфере сетевого оборудования и значений вероятности битовой ошибки в принимаемом цифровом потоке. Предложен метод распознавания структурного элемента «номер по порядку» и проведена оценка ошибок распознавания первого и второго рода.

Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 11-12, с. 9-18 (2021) | Рубрики: 13.05 14.01

Леонтьева А.В.

 

Антонов А.М., Ерофеев В.И., Леонтьева А.В. «Влияние поврежденности материала на распространение волны Релея вдоль границы полупространства.» Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 3, с. 293-300 (2019)

В настоящее время интенсивно развивается механика поврежденных сред, изучающая как напряженно-деформированное состояние самой среды, так и накопление повреждений ее материалом. В публикуемой работе для изотропного упругого полупространства при наличии поврежденности материала сформулирована самосогласованная задача, включающая динамическое уравнение теории упругости и кинетическое уравнение накопления повреждений в материале. Считается, что повреждения в среде распределены равномерно. Исследуется распространение поверхностной волны вдоль свободной границы поврежденного полупространства. Волна движется горизонтально и затухает в вертикальном направлении. Полагается, что вдоль третьей оси все процессы однородны. Показано, что в этом случае самосогласованная система с граничными условиями, выражающими отсутствие напряжений на границе полупространства, сводится к комплексному дисперсионному уравнению. В предельном случае, когда поврежденность в материале отсутствует, полученное дисперсионное уравнение сводится к классическому дисперсионному уравнению для волны Релея в полиномной форме, при этом поверхностная волна распространяется вдоль границы полупространства без дисперсии и затухания. Если в среде присутствует поврежденность, то поверхностная волна затухает в направлении продвижения, а низкочастотные возмущения обладают частотно-зависимой диссипацией и дисперсией. Отмечено, что дисперсия имеет аномальный характер. Установлено, что в области высоких частот с уменьшением значения коэффициента поврежденности значение фазовой скорости растет, а групповой – падает. На низких частотах обе скорости увеличиваются при снижении коэффициента поврежденности.

Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 3, с. 293-300 (2019) | Рубрика: 06.13

Бриккель Д.М., Ерофеев В.И., Леонтьева А.В. «Распространение изгибных волн в балке, материал которой накапливает повреждения в процессе эксплуатации» Вычислительная механика сплошных сред, 13, № 1, с. 108-116 (2020)

В линейной и нелинейной постановках сформулирована самосогласованная математическая модель, включающая в себя уравнение изгибных колебаний балки и кинетическое уравнение накопления повреждений в ее материале. Балка считается бесконечной. Такая идеализация допустима, если на ее границах находятся оптимальные демпфирующие устройства, то есть параметры граничного закрепления таковы, что падающие на него возмущения не будут отражаться. Это позволяет рассматривать модель балки без учета граничных условий, а вибрации, распространяющиеся по балке, считать бегущими изгибными волнами. В результате аналитических исследований и численного моделирования, показано, что поврежденность материала привносит частотно-зависимое затухание и существенно изменяет характер дисперсии фазовой скорости изгибной упругой волны. Если в классической балке Бернулли–Эйлера у изгибных волн имеется одна дисперсионная ветка при любом значении частоты, то для балки, материал которой накапливает повреждения, во всем частотном диапазоне существует две пары дисперсионных веток, при этом одна пара описывает распространение волны, а другая – ее затухание. В рамках геометрически нелинейной модели поврежденной балки изучается формирование интенсивных изгибных волн стационарного профиля. Показано, что такие существенно несинусоидальные волны могут быть как периодическими, так и уединенными (локализованными в пространстве). Определены зависимости, связывающие параметры волн (амплитуду, ширину, длину волны) с поврежденностью материала. Выявлено, что с ростом параметра поврежденности материала амплитуды периодической и уединенной волн увеличиваются, в то время как длина периодической волны и ширина уединенной волны уменьшаются.

Вычислительная механика сплошных сред, 13, № 1, с. 108-116 (2020) | Рубрики: 05.02 05.03 05.04

Леонтьева А.Н.

 

Ерофеев В.И., Леонтьева А.Н. «Плоские продольные волны во флюидонасыщенной пористой среде с нелинейной связью между деформациями и перемещениями жидкой фазы» Вычислительная механика сплошных сред, 14, № 1, с. 5-11 (2021)

Представлена математическая модель, описывающая распространение плоской продольной волны во флюидонасыщенной пористой среде с учетом геометрической нелинейности жидкой компоненты среды. Нелинейная связь между деформациями и перемещениями уточняет классическую теорию Био, в рамках которой рассматривается флюидонасыщенная пористая среда. Построены эволюционные уравнения для смещений скелета среды и жидкости в порах. Показано, что если жидкость удерживается в порах, то распространение волны описывается уравнением, которое обобщает известное уравнение Бюргерса и имеет решение в виде стационарной ударной волны, возникающей в результате взаимной компенсации эффектов нелинейности и диссипации. Определена зависимость ширины фронта ударной волны от вязкости флюида, насыщающего поры, и амплитуды ударной волны. При увеличении коэффициента вязкости профиль волны становится более крутым, то есть ширина фронта волны уменьшается. С ростом амплитуды волны ширина фронта, в зависимости от остальных параметров исходной системы, может как увеличиваться, так и уменьшаться. Относительно параметра вязкости флюида проанализированы предельные случаи полученного обобщенного уравнения Бюргерса. Если жидкость беспрепятственно перетекает в порах, то система эволюционных уравнений сводится к одному уравнению простой волны, то есть распространение плоской продольной волны в пористой среде представляется известным уравнением нелинейной волновой динамики – уравнением Римана. Уравнение отвечает нелинейным волнам, для которых характерно укручение переднего фронта с последующим опрокидыванием, возникающим в результате нарастания нелинейных эффектов в отсутствие компенсирующих факторов, таких как дисперсия и диссипация.

Вычислительная механика сплошных сред, 14, № 1, с. 5-11 (2021) | Рубрика: 04.16

Ли Лу

 

Ли Лу, Цин-Лун Ю, Пин Чжоу, Синь Чжан, Сянь-Го Чжан, Синь-Юэ Ван, Юань Чан «Моделирование визуализации мониторинга энергичных нейтральных атомов геомагнитосферы на лунной базе» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 3-11 (2021)

Поскольку время полного оборота Луны вокруг Земли в точности совпадает с периодом ее вращения вокруг своей оси, мы можем видеть только одну сторону Луны, обращенную к Земле. Благодаря отсутствию на Луне собственного корпускулярного излучения, на ее поверхности, обращенной к Земле, может быть установлена базовая станция телеметрии нейтральных атомов для осуществления долгосрочного непрерывного мониторинга геомагнитной активности. Разрабатывается двумерная система получения изображения энергичных нейтральных атомов (ЭНА) с полем зрения 20×20°, угловым разрешением 0.5×0.5° и геометрическим фактором ∼0.17 см2ср. Моделирование магнитосферного кольцевого тока в энергетическом канале 4–20 кэВ для средней геомагнитной бури (Kp=5) показывает следующее: 1) примерно на 60 RE (RE – радиус Земли) система получения изображения может получить 104 событий ЭНА за 3 мин, что соответствует статистическим требованиям к инверсии 2D кодированных данных изображений и удовлетворяет требованиям анализа эволюции кольцевого тока суббури во время магнитных бурь над средой; 2) загадки радиационных потерь ЭНА в областях магнитопаузы и плазменного слоя хвоста магнитосферы были выявлены с помощью двумерной модели излучения ЭНА. Мониторинг с высоким пространственно-временным разрешением изображений ЭНА этих двух важных областей обеспечит основу измерений поступления и механизма генерации энергии солнечного ветра; 3) средний интервал между регистрациями событий ЭНА составляет около 16 мс на орбите Луны; спектральная разница во времени для установленного диапазона энергий составляет минуты, что позволит получить информацию о местоположении для отслеживания триггера вспышек частиц во время геомагнитных бурь.

Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 3-11 (2021) | Рубрика: 18

Ливерко Д.В.

 

Босняков С.М., Маленко В.В., Морозов А.Н., Николаев М.А., Ливерко Д.В. «Экспериментальное исследование низкочастотных пульсаций в слое смешения струи натурной аэродинамической трубы при наличии и отсутствии вихрегенераторов» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 3, с. 46-57 (2021)

Дано описание методологии эксперимента по исследованию низкочастотных пульсаций полного давления в слое смешения струи натурной аэродинамической трубы. Приведены результаты калибровки применяемых датчиков и схема установки для визуализации потока. Сопоставлены результаты современного эксперимента с данными, полученными в 1939 г. Обсуждаются новые оценки границ струи в свете необходимости испытаний моделей большого масштаба. Отмечено, что кабина аэродинамических весов, расположенная в рабочей части трубы, не оказывает критического влияния на качество потока. Сопоставлены спектры пульсаций полного давления в окрестности диффузора при наличии и отсутствии вихрегенераторов.

Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 3, с. 46-57 (2021) | Рубрика: 08.14

Лим А.О.

 

Никитаев В.Г., Проничев А.Н., Тамразова О.Б., Сергеев В.Ю., Лим А.О., Козлов В.С. «Модель обнаружения глобул на изображениях новообразований кожи» Математическое моделирование, 33, № 10, с. 83-95 (2021)

Статья посвящена цифровой обработке изображений новообразований кожи для обнаружения значимых при диагностике меланомы структурных элементов – глобул (глыбок, комков). Предложена новая модель обработки, позволяющая в разноконтрастных изображениях устойчиво выделять глобулы без необходимости выполнения ручной подстройки параметров. Представлены результаты эксперимента, подтверждающие адекватность модели. Точность распознавания глобул составила от 81 до 89% в зависимости от контрастности исходных изображений. Экспериментальная выборка изображений содержала 2868 глобул.

Математическое моделирование, 33, № 10, с. 83-95 (2021) | Рубрика: 17

Липанов А.М.

 

Липанов А.М., Русяк И.Г., Суфиянов В.Г. «Исследование влияния колебаний ствола на угол вылета снаряда при выстреле» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 80-94 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/8 Рассмотрена задача о продольно-поперечных колебаниях ствола артиллерийского орудия при выстреле в одномерной постановке с учетом начального гравитационного прогиба, массовых сил, давления пороховых газов и массы снаряда. Разностные схемы для решения уравнений продольных и поперечных колебаний ствола получены на основе интегро-интерполяционного метода. Показано, что в вертикальной плоскости имеют место существенные колебания ствола, при этом время затухания колебаний больше промежутка времени между выстрелами, что оказывает влияние на разброс снарядов при стрельбе очередью.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 80-94 (2020) | Рубрики: 04.15 08.15

Липатов И.И.

 

Головина Н.В., Жаров В.А., Липатов И.И. «Акустика плоских волн в соплах аэродинамических труб» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 51, № 5, с. 29-43 (2020)

Рассматривается задача распространения плоских волн в сопле дозвуковой трубы. Контур сопла сформирован по формуле Витошинского. В случае, когда газ покоится, для решения волнового уравнения применено конформное преобразование, которое приводит систему к цилиндрической геометрии. Это позволяет использовать результаты излучения звука из полубесконечной трубы для определения коэффициента отражения от края сопла. Показано, что в конформных координатах уравнения аналогичны уравнению распространения звука в тонких трубках. При этом решения обоих уравнений дают близкие результаты. Ввиду этого задача решена в постановке для уравнения тонких трубок. Согласно численным результатам резонансы в сопле аэродинамической трубы отсутствуют.

Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 51, № 5, с. 29-43 (2020) | Рубрика: 08.14

Литвинов С.П.

 

Кохирова Г.И., Литвинов С.П., Хамроев У.Х., Латипов М.Н., Джонмухаммад И.А. «Результаты наблюдений болидов в Таджикистане» Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 4, с. 26-48 (2019)

Представлены результаты астрометрической и фотометрической обработки 28 болидов. Из них 11 болидов сфотографировано во время наблюдений в 2017–2018 гг. и 17 болидов зарегистрировано в 2006–2013 гг. Определены атмосферные траектории, скорости, радианты, орбиты, блеск и кривые блеска метеороидов, а также их принадлежность к известным потокам.

Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук, № 4, с. 26-48 (2019) | Рубрика: 18

Логвиненко С.В.

 

Тюльбашев С.А., Китаева М.А., Логвиненко С.В., Тюльбашева Г.Э. «Поиск диспергированных импульсов на склонениях от +56° до +87°» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 1010-1018 (2021)

Проведен обзор северной полусферы на частоте 111 МГц. Общее время накопления в каждой точке площадки обзора было не менее одного часа. При поиске диспергированных импульсов обнаружено 75 источников импульсного излучения. Более 80% этих источников являются известными пульсарами, наблюдаемыми в боковых лепестках антенны. У двенадцати известных пульсаров было детектировано от одного до нескольких сотен импульсов. У четырех пульсаров (J0157+6212, J1910+5655, J2337+6151, J2354+6155) узость самых сильных импульсов и отношение пиковых плотностей потока в сильнейших импульсах и в среднем профиле указывают, что они могут быть пульсарами с гигантскими импульсами. Обнаружен один новый вращающийся радиотранзиент (RRAT) J0812+8626 с мерой дисперсии DM=40.25 пк/см3.

Астрономический журнал, 98, № 12, с. 1010-1018 (2021) | Рубрика: 18

Логинов К.О.

 

Полянский И.С., Логинов К.О., Ильин Н.И., Великих А.С. «Математическая модель оценки информационного воздействия на электорат в социальных медиа при проведении выборных кампаний» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 67-81 (2021)

Разработана математическая модель оценки информационного воздействия на электорат в социальных медиа при проведении выборных кампаний. Она основана на известных математических моделях информационного противоборства в структурированном социуме и отличается от них учетом стохастического характера в отношении интенсивностей распространения информации от внешних источников. Итоговая модель сведена к системе стохастических дифференциальных уравнений, понимаемой в смысле Ито. Оценка числа адептов и предадептов, отдающих в ходе выборной кампании предпочтения кандидату, задана выборочным средним, которое вычисляется определяемой из решения уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова функцией плотности вероятности. Решение уравнения Фоккера–Планка–Колмогорова выполнено по предложенной численной схеме, основанной на проекционной постановке метода Галёркина. Приведены результаты моделирования в отношении тестовой задачи.

Математическое моделирование, 33, № 12, с. 67-81 (2021) | Рубрика: 17

Локтионов Е.Ю.

 

Чернышев С.Л., Локтионов Е.Ю., Сагалаков А.Э., Скворцов В.В., Филатьев А.С., Успенский А.А. «О перспективах инфракрасных лазеров в воздушных электрореактивных двигателях» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 19-22 (2021)

Приведены результаты исследований применения твердотельных лазеров, работающих в инфракрасном диапазоне, в сочетании со специальными мишенями для получения первичных электронов в камерах ионизации плазменно-ионных двигателей. Такие двигатели, оснащенные свободномолекулярными воздухозаборниками для использования газов окружающей атмосферы в качестве рабочего тела, образуют воздушные электрореактивные двигатели, высокоэффективные для длительного поддержания космических аппаратов на сверхнизких орбитах, дающих значительные преимущества в дистанционном зондировании Земли и телекоммуникации. Показано, что предложенный способ эмиссии электронов может являться альтернативой применяемым сегодня катодам, нагреваемым током, для существенного увеличения срока их активного существования.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 19-22 (2021) | Рубрика: 17

Лукаш В.Н.

 

Ермаш А.А., Пилипенко С.В., Михеева Е.В., Лукаш В.Н. «Источники шума путаницы в инфракрасном диапазоне длин волн» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 980-996 (2021)

В рамках созданной ранее авторами модели внегалактического фона исследованы факторы, влияющие на статистические свойства шума путаницы. Показано, что 1) учет крупномасштабной структуры Вселенной является важным фактором; 2) гравитационное линзирование не оказывает существенного влияния на величину шума путаницы; 3) минимальное красное смещение объектов, создающих шум путаницы, не зависит от длины волны и составляет zmin ∼ 0.5–0.6, максимальное красное смещение при переходе от 70 до 2000 мкм плавно изменяется от ∼4 до ∼3; 4) на коротких длинах волн (≃70 мкм) в шум путаницы основной вклад вносят галактики со светимостями в диапазоне (107–109)L, на больших длинах волн (650–2000 мкм) – с L≥1010L⊙; 5) рассмотрен вклад в шум путаницы объектов с различными цветовыми показателями; 6) переменность внегалактического фона, создаваемая активными галактическими ядрами, во временном масштабе от 1 дня до года является заметной на коротких длинах волн (70–350 мкм) и проявляется для плотностей потока ≤1 мкЯн.

Астрономический журнал, 98, № 12, с. 980-996 (2021) | Рубрика: 18

Лукьяненко А.С.

 

Горобей Н.Н., Лукьяненко А.С., Гольцев А.В. «О собственном времени и массе Вселенной» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 14, № 2, с. 118-129 (2021)

Для случая замкнутой Вселенной предложена модификация квантовой теории гравитации, в которой динамика сводится к движению по орбите групп общей ковариантности. Чтобы связать с наблюдениями параметры этого движения, а именно собственное время и пространственные сдвиги, в качестве дополнительных условий в квантовую теорию вводятся классические уравнения движения указанных параметров. Эти уравнения отражают дифференциальные законы сохранения дополнительных динамических переменных, которые в представлении Арновитта, Дезера и Мизнера (АДМ) образуют пространственную плотность распределения и движения собственной массы Вселенной. Определены средние значения параметров собственного времени и пространственных сдвигов в истории эволюции Вселенной. Инвариантное определение собственной массы (спектра масс) сформулировано в операторном каноническом представлении теории гравитации, которое также вводится вместо представления АДМ.

Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 14, № 2, с. 118-129 (2021) | Рубрика: 18

Лун-Фу А.В.

 

Лун-Фу А.В., Бубенчиков М.А., Жамбаа С., Цыдыпов С.Г. «Определение частот поперечных колебаний переходников и тупиковых ответвлений газопроводов» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 95-105 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/9 С помощью волнового уравнения для упругой деформации осевой линии трубы, а также метода разделения переменных и функции Крылова, найдено точное решение задачи о распространении малых деформаций по трубе, имеющей различные способы закрепления на концах выделенного фрагмента трубопровода. Представлены также компактные программы расчета форм и частот колебаний во всех рассматриваемых случаях закрепления концов трубы.

Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 95-105 (2020) | Рубрика: 04.15

Любимова Т.П.

 

Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Скуридин Р.В. «Численное исследование влияния аксиальных вибраций конечной амплитуды и частоты на течения и деформации поверхности жидкой зоны в условиях невесомости» Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 4, с. 455-461 (2019)

Вибрационное воздействие на неоднородные среды является одним из механизмов управления процессами, происходящими в этих средах. Для гидродинамических систем вибрации могут сильно влиять на характер движения и форму поверхности раздела и приводить к поведению, которое значительно отличается от поведения в статических полях. В настоящей работе численно исследуются течения и деформации поверхности цилиндрической жидкой зоны, окруженной коаксиальным слоем газа. Сверху и снизу система ограничена параллельными твердыми пластинами, совершающими аксиальные вибрации с конечной амплитудой и частотой. Задача решается для условий невесомости. Цель работы состоит в исследовании и объяснении природы новых вибрационных явлений, наблюдаемых в экспериментах. Расчеты проводятся в рамках полной неосредненной постановки с использованием метода объема жидкости. Получены данные о мгновенных и средних полях скорости и мгновенной и средней форме поверхности раздела жидкость–газ при различных частотах и амплитудах вибраций. Показано, что аксиальные вибрации торцов генерируют волны на поверхности раздела, распространяющиеся внутрь к центру зоны. Поверхностными волнами индуцируется среднее течение, направленное вблизи поверхности раздела от колеблющихся пластин к центру жидкой зоны. Кроме того, при наличии вибраций вблизи твердых пластин возникает среднее течение в виде тороидальных вихрей с направлением движения от поверхности раздела к оси зоны. В условиях неоднородного нагрева вблизи поверхности раздела цилиндрической жидкой зоны формируется термокапиллярное течение, влияние вибраций на которое также изучается в статье. Показано, что вибрации приводят к подавлению интенсивности термокапиллярной конвекции.

Вычислительная механика сплошных сред, 12, № 4, с. 455-461 (2019) | Рубрики: 04.12 06.01

Люлинский М.Х.

 

Аминова А.В., Люлинский М.Х. «Эффект ненулевой космологической постоянной в супер-пуанкаре-инвариантной Вселенной» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 3, с. 11-19 (2019)

Earlier we defined the Minkowski superspace SM(4, 4|λ, μ) as the invariant of the Poincare supergroup of supertransformations, which is a solution of Killing superequations. In the present paper we use formulae of super-Riemannian geometry developed by V. P. Akulov and D. V. Volkov for calculating a superconnection and a supercurvature of Minkowski superspace.We show that the curvature of the Minkowski superspace does not vanish, and the Minkowski supermetric is the solution of the Einstein superequations, so the eight-dimensional curved super-Poincare invariant superuniverse SM(4, 4|λ, μ) is supported by purely fermionic stress-energy supertensor with two free real parameters λ, μ, and, moreover, it has non-vanishing cosmological constant Λ=12/(λ2–μ2) defined by these parameters that could mean a new look at the cosmological constant problem

Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 3, с. 11-19 (2019) | Рубрика: 18

Ляпидевский В.Ю.

 

Ляпидевский В.Ю., Чесноков А.А., Ермишина В.Е. «Квазилинейные уравнения динамики уединенных внутренних волн в многослойной мелкой воде» Прикладная механика и техническая физика, 62, № 4, с. 34-45 (2021)

Предложена неоднородная система одномерных законов сохранения, описывающая в приближении Буссинеска распространение придонных (приповерхностных) внутренних волн большой амплитуды в многослойной стратифицированной мелкой воде. Модель применима для слоистых течений устойчиво стратифицированной жидкости и является гиперболической при умеренном сдвиге скорости в слоях. Исследованы стационарные решения уравнений движения и сформулированы условия формирования уединенных волн первой моды. Модель верифицирована путем сравнения результатов, полученных с ее использованием, с результатами натурных наблюдений и расчетов по двумерным уравнениям движения. Выполнено численное моделирование распространения нестационарных нелинейных волновых пакетов в многослойной жидкости.

Прикладная механика и техническая физика, 62, № 4, с. 34-45 (2021) | Рубрика: 07.02