Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.02 Теория нелинейных акустических волн

 

Слюняев А.В., Пелиновский Е.Н. «Волны-убийцы: мифы и реальность» Природа, № 10, с. 10-25 (2021)

Природа, № 10, с. 10-25 (2021) | Рубрика: 05.02

 

Жарков Д.А., Гусев В.А. «Структура радиационных сил в вязком жидком слое на упругом полупространстве и создаваемых ими акустических течений» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2150301 (2021)

Рассчитано поле поверхностной акустической волны в системе «слой вязкой жидкости упругая подложка» с учетом сдвиговых компонент в жидкости. На основе дисперсионного уравнения рассчитаны амплитуды поверхностной волны. Рассчитано радиационное давление, возникающее в вязкой жидкости со стороны стоячей поверхностной волны и действующее на элемент ее объема за счет нелинейности уравнений движения, и создаваемое им акустические течения. Показано, что учет вязкости изменяет пространственное распределение радиационного давления. Затухание волны вызывает дополнительную тенденцию к сбору взвешенных частиц в центре системы. Сдвиговые компоненты приводят к значительным градиентам радиационного давления вблизи границы раздела сред. Они играют определяющую роль в формировании упорядоченных ансамблей взвешенных частиц на последнем этапе процесса самоорганизации.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2150301 (2021) | Рубрики: 05.02 05.09

 

Приймак В.Г. «Решения уравнений Навье–Стокса с ограничениями симметрии и их связь с переходными и турбулентными течениями в круглой трубе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 53-56 (2021)

Общепринятая математическая модель, описывающая ламинарно-турбулентный переход в круглой трубе, основана на полной системе уравнений Навье–Стокса. Рассчитанная динамика хаотична и слишком сложна для расшифровки сценариев перехода к турбулентности и построению на этой основе более простых физических моделей. В работе исследуется возможность упрощения математической модели, ограничивающей динамику зеркальной и вращательной симметриями скорости. Показано, что в обоих случаях переходные и турбулентные течения не могут быть правильно рассчитаны, что делает недостаточно обоснованным использование ограничений симметрии при построении более простых моделей турбулентности.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 53-56 (2021) | Рубрики: 04.01 05.02

 

Асеев А.Ю., Козырев О.Р., Куркин А.А., Пелиновский Е.Н. «Пространственно-временная фокусировка волн Стокса» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 3-19 (2001)

Механизм пространственно-временной фокусировки волн Стокса изучается в рамках линейного приближения. Показано, что аномально большая волна пространственно локализована, и предложен простой способ ее нахождения. Обсуждаются свойства волнового пакета, состоящего из чередования локализованных пятен разной полярности вдали от фокальной области, а также условия фокусировки, приводящие к возникновению аномально больших волн.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 3-19 (2001) | Рубрики: 04.11 04.16 05.02

 

Полухина О.Е., Талипова Т.Г. «Численное моделирование динамики пленок поверхностно-активных веществ в поле нестационарных неоднородных течений и волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 3-11 (2002)

Проведено численное исследование динамики пленок поверхностно-активных веществ в поле как модельных, так и реальных внутренних волн.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 3, с. 3-11 (2002) | Рубрики: 04.12 05.02 07.03

 

Назаров В.Е. «Нелинейные акустические эффекты в поликристаллических твердых телах с дислокациями» Журнал технической физики, 90, № 12, с. 2085-2097 (2020)

В рамках модифицированной линейной части дислокационной теории поглощения Гранато-Люкке получено уравнение состояния для поликристаллических твердых тел с дислокационной диссипативной и реактивной акустической нелинейностью. Проведено теоретическое исследование нелинейных эффектов, связанных с влиянием статической нагрузки и мощной низкочастотной стоячей упругой волны в стержневом резонаторе на распространение слабой (пробной) волны, а также эффектов самовоздействия интенсивной бегущей волны и генерации ее третьей гармоники. Ключевые слова: поликристаллы, дислокационная теория поглощения, диссипативная и реактивная нелинейности, упругие волны.

Журнал технической физики, 90, № 12, с. 2085-2097 (2020) | Рубрики: 05.01 05.02 05.03

 

Журавлева Е.Н., Зубарев Н.М., Зубарева О.В., Карабут Е.А. «Точные решения задачи о динамике жидкости со свободной поверхностью, помещенной между двумя сближающимися вертикальными стенками» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 42-47 (2021)

Представлены точные решения классической задачи о плоском нестационарном потенциальном течении несжимаемой жидкости со свободной границей. Жидкость занимает полубесконечную полосу, ограниченную свободной границей (сверху) и (с боков) двумя твердыми вертикальными стенками, сближающимися с постоянной скоростью. Решения найдены для ситуации, когда капиллярность и гравитационные силы отсутствуют, а движение жидкости полностью обусловлено движением стенок. В решениях уравнений движения неизбежно возникают сингулярности за конечное время: это время ограничено сверху моментом столкновения стенок. Рассмотрены примеры точных решений, соответствующие формированию пузырей, точек заострения и капель.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 42-47 (2021) | Рубрика: 05.02

 

Козырев О.Р., Кривелевич А.С., Куркин А.А. «Гамильтоновское описание нелинейной эволюции волн Стокса в шельфовой зоне океана» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 6-15 (2000)

Исследуется динамика отдельного класса пограничных волн – краевых волн Стокса. Для модели с экспоненциальным рельефом дна представлен подробный анализ дисперсионного соотношения и исследована линейная эволюция этих волн. Для модели с произвольным рельефом дна построено гамильтоновское описание рассматриваемой системы, получены укороченные уравнения движения и вычислены первые коэффициенты нелинейного взаимодействия рассматриваемых волн.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 6-15 (2000) | Рубрики: 05.02 07.02

 

Полухина О.Е. «Поверхностные волны в стратифицированном океане со сдвигом скорости» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 126-138 (2001)

Волны в океане, произвольно стратифицированном по плотности и течению, описаны с точностью до второго порядка теории возмущений нелинейным эволюционным уравнением, являющимся расширением уравнения Кортевега–де Вриза. Влияние стратификации и сдвига скорости на параметры поверхностных волн обсуждается на конкретном примере двухслойной жидкости.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 126-138 (2001) | Рубрики: 05.02 07.13

 

Талипова Т.Г., Полухин Н.В. «Анализ средних характеристик параметров распространения длинных внутренних волн в Мировом океане» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 139-155 (2001)

Нелинейный характер распространения внутренних волн в океане хорошо описывается моделями, основанными на расширенном уравнении Кортевега–де Вриза. Параметры этих моделей, такие как скорость распространения, коэффициенты нелинейности и дисперсии определяются глубиной и стратификацией океана, которые, в свою очередь, изменяются в пространстве, а изменения стратификации носят также сезонный характер. Среднеклиматические величины этих параметров, рассчитанные на основе Атласа Левитуса, дают возможность экспресс-оценок кинематических и нелинейных свойств наблюдаемых внутренних волн и могут использоваться для расчетов по упомянутым моделям.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 139-155 (2001) | Рубрики: 05.02 07.03

 

Куркин А.А. «Каноническая теория баротропных волн Россби в параболоиде» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 176-187 (2001)

Решена задача Гамильтонова описания баротропных волн Россби произвольной амплитуды в тонком слое жидкости с конфигурацией параболоида вращения. Система с такой геометрией представляет интерес в связи с использованием вращающихся параболоидальных установок в лабораторных экспериментах по моделированию нелинейных волн и вихрей в геофизике (волны Россби) и в плазме (дрейфовые волны). Найдено преобразование к нормальным каноническим переменным. На этой основе в приближении жесткой крышки получено выражение для матрицы трехволнового взаимодействия и проанализирована устойчивость квазимонохроматических пакетов волн Россби по отношению к эффектам трех- и четырехволнового взаимодействий рассматриваемых волн. Проведены оценки инкрементов развития распадной и модуляционной неустойчивостей при типичных параметрах возбуждаемых волн.

Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № 2, с. 176-187 (2001) | Рубрики: 05.02 07.13

 

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

 

Степанянц Ю.А. «Могут ли внутренние волны погубить подводную лодку?» Природа, № 6, с. 54-66 (2021)

Природа, № 6, с. 54-66 (2021) | Рубрика: 05.02