Тюленева Е.С., Варушкина Е.В., Перминов А.В. «Движение жидкости в слабом акустическом поле» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 1, с. 62-73 (2009)

Рассматривается воздействие акустических вибраций на конвективное движение жидкости. Для замкнутой прямоугольной полости при числах Прандтля 0,01, в случае наклонных и вертикальных вибраций исследовано влияние интенсивности вибраций на структуру течений. Показано, что при поперечных акустических вибрациях плоского горизонтального слоя жидкости с продольным градиентом температуры в нем возникает плоскопараллельное конвективное течение. Исследована устойчивость такого течения по отношению к плоским возмущениям.

Ищенко А.Н., Буркин В.В., Васенин И.М., Шахтин А.А. «О потере устойчивости стержня в кавитационном пузыре при входе в воду через преграду» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 4, с. 87-93 (2012)

Представлены математическая модель и пример решения задачи о потере устойчивости стержня, движущегося в жидкости в режиме кавитации. Задача исследовалась на основе подхода, предложенного впервые Эйлером при рассмотрении устойчивости нагруженного стержня.

Хитров М.В., Васильев А.Ю. «Статистические языковые особенности и их гендерные различия на примере литовского языка» Известия высших учебных заведений. Приборостроение, 57, № 2, с. 7-11 (2014)

Выявлены речевые особенности, позволяющие решать задачи автоматической идентификации языка и идентификации диктора. Предложен метод, использующий статистические параметры, характеризующие мелодический контур фраз исследуемого языка.

Васильев В.В., Склезнев А.А. «Продольные и изгибные колебания сетчатого композитного переходного отсека космического аппарата» Механика композиционных материалов и конструкций, 15, № 2, с. 242-255 (2009)

Рассматриваются задачи динамики композитного сетчатого переходного отсека, который соединяет космический аппарат с ракетой-носителем и представляет собой цилиндрическую оболочку, состоящую из системы спиральных и кольцевых ребер, изготовленных из однонаправленного углепластика методом непрерывной намотки. Исследованы свободные изгибные и продольные колебания отсека с космическим аппаратом. Рассматривается задача отделения космического аппарата от сетчатого композитного переходного отсека, предварительно сжатого осевой силой и работающего как упругий элемент системы разделения. Исследованы различные инерционные модели отсека и установлено, что движение космического аппарата удовлетворительно описывается на основе простейшей модели отсека, рассматриваемого как безынерционный упругий элемент. Получены динамические характеристики космического аппарата с параметрами близкими к реальным, подтверждающие реальность предлагаемого способа разделения.

Васильев В.В., Склезнев А.А. «Влияние осевой силы на частоту продольных колебаний сетчатого композитного переходного отсека космического аппарата» Механика композиционных материалов и конструкций, 18, № 1, с. 57-62 (2012)

Рассматриваются задачи динамики композитного сетчатого переходного отсека (адаптера), который соединяет космический аппарат с ракетой-носителем и представляет собой цилиндрическую оболочку, состоящую из системы спиральных и кольцевых ребер, изготовленных из однонаправленного углепластика методом непрерывной намотки. Предполагается, что адаптер нагружен осевой сжимающей силой, обеспечивающей отделение космического аппарата от адаптера, который работает как предварительно сжатая пружина. Исследуется влияние осевой силы на частоту продольных колебаний адаптера.

Покусаев Б.Г., Таиров Э.А., Таирова Е.В., Некрасов Д.А., Васильев С.А. «Исследование равновесной скорости звука парожидкосной среды с зернистым слоем с учетом теплофизических свойств засыпки» Известия МГТУ "МАМИ", 2, № 3, с. 47-55 (2014)

На основе выполненных экспериментальных исследований учета влияния теплообмена с зернистой насадкой и скольжения фаз в парожидкостной смеси позволил установить особенности равновесной скорости звука в трехфазной системе "пар–жидкость–твердые частицы". Построенная теоретическая модель равновесной скорости при неадиабатных условиях нашла экспериментальное подтверждение. Приведены результаты аналитического решения задачи периодического теплового воздействия на элементы зернистого слоя.

Шалдырван В.А., Васильев Т.А. «Исследование смешанных задач изгиба кругового цилиндра с помощью решений Лурье–Воровича» Механика композиционных материалов и конструкций, 13, № 2, с. 153-164 (2007)

Приведено решение задач изгиба тел конечных размеров со смешанными граничными условиями. Предложена новая методика для их исследования с непосредственным (с учетом современных возможностей ЭВМ) использованием решений Лурье–Воровича. Приведены наиболее характерные результаты численных исследований, проводившихся в широком диапазоне изменения значений физических, геометрических, силовых параметров и разных статических и кинематических условиях на боковой поверхности. Обсуждается достоверность полученных результатов и оценивается решение классической двумерной теории изгиба тонких плит.

Блехман И.И., Васильков В.Б., Ярошевич Н.П. «О некоторых возможностях совершенствования вибрационных машин с самосинхронизирующимися инерционными вибровозбудителями» Вестник научно-технического развития, № 5, с. 3-8 (2013)

На основе выполненных ранее теоретических и экспериментальных исследований рассматриваются две возможности совершенствования вибрационных машин с самосинхронизирующимися дебалансными (инерционными) вибровозбудителями с зарезонансной рабочей частотой колебаний. Первая касается режимов пуска машин, а вторая – работы в установившемся режиме. Предлагаемые усовершенствования позволяют снизить установочные мощности двигателей, энергозатраты и динамические нагрузки при эксплуатации машин.

Аникина Т.А., Богачёв И.В., Ватульян А.О. «Идентификация неоднородных характеристик вязкоупругих стержней при изгибных колебаниях» Механика композиционных материалов и конструкций, 17, № 1, с. 107-115 (2011)

Рассмотрена задача об идентификации неоднородных характеристик вязкоупругих стержней при анализе изгибных колебаниях для различных условий нагружения. Представлен метод построения операторных соотношений, связывающих искомые и заданные функции. Решение построено с помощью итерационного процесса, сочетающего на каждом шаге решение прямой задачи и определение поправок на основе решения интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода с гладким ядром. Приведены результаты вычислительных экспериментов по восстановлению неоднородных характеристик вязкоупругих стержней.

Вахидов У.Ш., Китов А.Г., Согин А.В., Шапкин В.А., Шапкина Ю.В. «Параметры шума и вибрации транспортных и технологических машин» Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, № 7, с. 8-11 (2014)

Статья посвящена проблемам комплексного анализа виброакустических характеристик транспортных и технологических машин. Поскольку виброакустические характеристики конструкции влияют на ее надежность и долговечность, важным является их детальное изучение на всех стадиях разработки: исследования, проектирования, производства и испытаний. Наиболее экономически эффективным при создании высокотехнологичных транспортных и технологических машин является получение оптимальных вибрационных и акустических параметров на ранних стадиях процесса разработки при использовании компьютерного моделирования на базе метода конечных элементов. На основании обзора исследований виброакустических параметров транспортных и технологических машин определены задачи по оптимизации параметров конструкции. Решение рассматриваемой задачи возможно только в форме многодисциплинарного инженерного анализа с использованием виртуального моделирования.

Андреев В.Г., Вдовин В.А., Калынов Ю.К. «Термоакустический детектор для измерения микросекундных импульсов терагерцового диапазона» Журнал радиоэлектроники, № 12, http://jre.cplire.ru/iso/dec12/21/text.html (2012)

Рассматривается конструкция и принцип действия термоакустического детектора для измерения микросекундных импульсов терагерцевого диапазона. Работа детектора основана на эффекте генерации акустических сигналов при поглощении электромагнитных импульсов в слоистой структуре: радиопрозрачная подложка–поглотитель–иммерсионная жидкость. В качестве поглотителя используется пленка хрома нанометровой толщины, напыленная на кварцевую подложку. В пленке и граничащей с ней жидкости происходит преобразование терагерцевого излучения в акустический импульс, который принимается широкополосным акустическим приемником и затем регистрируется цифровым осциллографом. Представлены результаты по регистрации лабораторным макетом термоакустического детектора микросекундных импульсов терагерцевого диапазона, полученных на гиротроне с большой орбитой.

Веричев Н.Н., Ерофеев В.И., Ведяйкина О.И. «Нелинейные стационарные изгибно-крутильные волны в упругом стержне» Вестник научно-технического развития, № 11, с. 17-24 (2013)

В рамках геометрически-нелинейной модели упругого стержня изучаются процессы взаимодействия изгибных и крутильных волн, приводящие к формированию периодических и уединенных стационарных волн.

Аитова И.З., Векслер Г.Б., Гольберг Г.Ю., Муллакаев М.С. «Интенсификация флотационной очистки нефтезагрязненных вод с предварительной ультразвуковой активацией реагента» Известия МГТУ "МАМИ", 2, № 3, с. 129-135 (2014)

Рассмотрена возможность практического применения мощного ультразвука в комплексе с другими физико-химическими методами для очистки нефтезагрязненных стоков. В процессе экспериментальных исследований установлено существенное повышение степени очистки при предварительной ультразвуковой активации реагента. Проанализирован механизм полученного эффекта применительно к высокоэффективному алюмокремниевому флокулянту–коагулянту (АКФК).

Махешвари Н.У., Кабилан А.П., Венкатеш Р. «Независимая система распознавания речи с использованием нейронных сетей» Журнал радиоэлектроники, № 7, http://jre.cplire.ru/iso/jul09/1/text.html (2009)

Независимая от говорящего система распознования речи важна для успешной разработки устройств распознавания речи для большинства реальных приложений. В то время как зависящие от говорящего распознаватели речи достигли точности 100%, системы распознавания, независящие от говорящего, имеют низкую точность, не превышающую 75%. В работе описывается двухмодульная независящая от говорящего система распознавания речи для англоязычной речи. Первый модуль выполняет распознавание фонем, используя двухслойную нейронную сеть. Второй модуль выполняет распознавание слов, исходя из строки фонем, используя скрытую марковскую модель. Система была протестирована англоязычной речью, состоящей из 2000 слов, произнесенных 100 говорящими. Точность распознавания составила 92%, что намного выше результатов предыдущих работ.

Веприк А., Крупенин В. «Распределенный динамический гаситель, управляющий структурой рождения шума в тепловизорах» Вестник научно-технического развития, № 9, с. 32-37 (2011)

Современная тактика проведения антитеррористических операций требует разработки нового поколения сложных портативных инфракрасных (ИК) тепловизоров для адекватного распознавания объектов противника независимо от времени суток, даже при сложной маскировке. Высокая производительность таких изделий достигается за счет использования новых оптоэлектронных приборов, а также охлаждения ИК-датчиков до криогенных температур, традиционно используемыми криогенными двигателями Стирлинга. Для нормального функционирования таких систем необходимо обеспечить подавление возникающих во время работы нежелательных нелинейных волновых явлений и порождаемых ими вибрации и акустических шумов.. Рассмотрен новый эффективный подход к решению указанной проблемы.

Веприк А.М., Крупенин В.Л., Андрианов Н.А., Семенова Е.Б., Саламандра К.Б. «Описание виброполей посредством экспериментальной реализации методов частотно-временного анализа» Вестник научно-технического развития, № 8, с. 3-11 (2012)

Рассмотрены методы, позволяющие прогнозировать поведение вибрационных и виброударных режимов в механических конструкциях с большим числом степеней свободы при отказе от моделей в виде дифференциальных уравнений движения. Методы анализа могут основываться не только на анализе дифференциальных уравнений движения, но и на использовании экспериментально получаемых характеристиках процессов. Таких, например, как динамические податливости и жесткости и др. В ряде случаев бывает удобнее сразу оперировать с этими характеристиками, не обращаясь к дифференциальным уравнениям. Такой подход оказывается актуальным, когда цель анализа – исследование именно конструкций, а не их моделей. Ниже приводятся примеры построения упомянутых характеристик в результате типовых экспериментов. Проводится построения вибрационных полей таких конструкций, как в линейном, так и в виброударном случаях, когда анализ производится при помощи частотно-временных методов.

Веремеев С.А., Семко А.Н. «Взаимодействие импульсной затопленной струи жидкости с преградой» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 1, с. 3-9 (2008)

Веричев Н.Н., Ерофеев В.И. «Динамика нелинейно-упругого стержня, совершающего изгибно-крутильные колебания» Вестник научно-технического развития, № 2, с. 3-17 (2014)

Рассматривается система нелинейных уравнений в частных производных, описывающая связанные изгибно-крутильные колебания упругого стержня. Для одночастотных процессов исходная система методом Бубнова–Галеркина сведена к системе двух связанных нелинейных осцилляторов, описывающих изменение во времени амплитуд изгибного и крутильного колебаний. Показано, что последняя система является гамильтоновой. Проведено качественное исследование ее регулярной и хаотической динамики.

Веричев Н.Н., Ерофеев В.И., Ведяйкина О.И. «Нелинейные стационарные изгибно-крутильные волны в упругом стержне» Вестник научно-технического развития, № 11, с. 17-24 (2013)

В рамках геометрически-нелинейной модели упругого стержня изучаются процессы взаимодействия изгибных и крутильных волн, приводящие к формированию периодических и уединенных стационарных волн.

Ветюков М.М., Платовских М.Ю., Тимофеев И.П. «Фрикционные автоколебания устройства для сбора конкреций со дна моря» Вестник научно-технического развития, № 8, с. 16-21 (2011)

Рассматривается фрикционная одномассовая колебательная система, в которой масса груза, протягиваемого по неподвижному основанию, возрастает в зависимости от пройденного пути. Жесткость тягового элемента при этом относительно невелика. Последнее может приводить к возникновению нежелательных фрикционных колебаний. Как показано ниже, учет переменной массы системы приводит в уравнениях динамики к появлению слагаемого, имеющего смысл дополнительного квадратичного сопротивления.

Вишневский Д.М., Лисица В.В., Решетова Г.В. «Численное моделирование распространения сейсмических волн в средах с вязкоупругими включениями» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 14, № 1, с. 155-165 (2013)

Поглощение сейсмической энергии является одним из наиболее важных физических явлений, вызванным различными геологическими факторами и требующим детального изучения его проявлений в регистрируемых волновых полях. В силу ряда обстоятельств сколько-нибудь заметное поглощение сосредоточено в сравнительно небольших подобластях изучаемой геологической среды, занимающих, как правило, порядка 10–20% общего объема. В то же время, широко используемые в настоящее время подходы для численного моделирования распространения сейсмических волн в таких средах требуют значительных вычислительных ресурсов, заметно превышающих нужные для идеально упругих сред. По этой причине их использование во всей расчетной области является неэффективным. В настоящей статье изложен подход к численному моделированию упругих волн, основанный на использовании уравнений вязкоупругости только там, где это действительно необходимо, что позволяет существенно сократить потребности в вычислительных ресурсах. Для этого расчетная область представляется в виде суперпозиции подобластей, заполненных вязко- и идеально упругой средами, в каждой из которых используется своя математическая модель и своя конечно-разностная схема. Особое внимание уделяется взаимному согласованию этих двух моделей и соответствующих им конечно-разностных схем и шаблонов, в том числе и для обеспечения приемлемого уровня артефактов при переходе от одного шаблона к другому. Для организации параллельных вычислений выполняется дополнительная декомпозиция каждой из этих подобластей, обеспечивающая возможность ее размещения на отдельном узле вычислительного кластера с организацией их взаимодействия посредством библиотеки MPI. Показано, что применение такого подхода комбинированной декомпозиции расчетной области снижает время вычислений примерно в 1,7 раза по сравнению с использованием вычислительных схем, ориентированных исключительно на вязкоупругие среды.

Серов А.А., Долаберидзе Г.В., Иванова М.А., Соколова А.Г., Власишен Ю.В. «Программное обеспечение виброакустического мониторинга машинного оборудования» Вестник научно-технического развития, № 3, с. 28-38 (2011)

Работа посвящена проблеме автоматизации мониторинга машинного оборудования. Представлены данные о программном комплексе, основанном на реализации метода S-дискриминантов и предназначенном для виброакустического мониторинга. Приведены общие сведения о наборе методов, положенных в основу программного комплекса и их реализации в программном обеспечении. Представлена информация об использовании программного обеспечения для контроля технического состояния газотурбинных двигателей.

Ланда П.С., Власов Д.А. «Гейзер как автоколебательная система» Вестник научно-технического развития, № 3, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=54 (2007)

Гейзером называют источник, выбрасывающий горячую воду и пар на поверхность Земли через определенные (в общем случае, неодинаковые) промежутки времени. Эти выбросы называют извержениями. Очевидно, что с точки зрения теории колебаний гейзер представляет собой автоколебательную систему, работающую в релаксационном режиме и генерирующую последовательность коротких импульсов (извержений воды и пара).

Вовк А.А., Кузьменко А.А., Вовк О.А. «Параметры сейсмических волн при горных ударах» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 8, № 2, с. 18-25 (2006)

Вовк В.М., Горбань В.О., Горбань І.М., Соколовський Г.П. «Дослідження впливу вільноï поверхні на гідродинамічні характеристики поганообтічних тіл» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 1, с. 14-22 (2012)

Численно и экспериментально исследованы особенности взаимодействия кругового цилиндра и прямоугольных призм со свободной поверхностью при малых числах Фруда. Показано, что развитие вихревого течения и гидродинамические характеристики тела в такой системе определяются шириной зазора между ним и границей. Когда тело приближается к свободной поверхности, действующие на него сила сопротивления и нестационарные гидродинамические характеристики (число Струхаля и амплитуда боковой силы) возрастают. Появляется также стационарная боковая сила, направление которой зависит от формы тела: для кругового цилиндра это – заглубляющая сила, для прямоугольных призм она может быть направлена вверх. Наибольшее сопротивление у плохообтекаемого тела возникает не тогда, когда оно находиться непосредственно под свободной поверхностью, а при некотором (критическом) заглублении. Полученные результаты свидетельствуют о существенном увеличении гидродинамических нагрузок на инженерные конструкции, которые эксплуатируются в приповерхностном слое воды.

Вовк И.В., Гринченко В.Т., Малюга В.С. «Особенности движения среды в каналах со стенозами» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 4, с. 17-30 (2009)

Исследовано течение вязкой несжимаемой жидкости в плоском канале при наличии в нем следующих друг за другом двух стенозов (сужений) на основе численного решения нестационарных уравнений Навье–Стокса. Алгоритм численного решения базируется на методе конечных объемов с использованием TVD схем для дискретизации конвективных членов. Проанализирован характер течения в области между стенозами в зависимости от числа Рейнольдса. В частности, показано, что в определенном диапазоне чисел Рейнольдса появляются характерные вихревые структуры в сдвиговых слоях на границе струи и полостей (ниш), образованных стенозами. В результате этого возникают устойчивые периодические антисимметричные автоколебания профиля скорости на выходе из отверстия второго стеноза, которые принципиально могут служить источником звуковых колебаний в канале. Определена зависимость чисел Струхаля автоколебаний профиля скорости от числа Рейнольдса.

Вовк И.В., Малюга В.С. «Звуковое поле, генерируемое потоком в канале со стенозами» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 1, с. 23-48 (2012)

Рассматривается задача излучения звука потоком жидкости в плоском канале с двумя последовательно расположенными стенозами. В межстенозной области такого течения может происходить самовозбуждение автомодельных колебаний среды, которые являются источником звуковых колебаний в канале. Акустическая задача решается для двух областей: для однородного плоского канала, находящегося вниз по течению от второго стеноза, а также для области с геометрическими неоднородностями, находящейся вверх по потоку от второго стеноза. Для решения данной задачи применяется метод частичных областей.

Вовк И.В., Мацыпура В.Т. «Моделирование процесса распространения звука в грудной клетке человека. Часть 3. Учет прохождения звука по бронхиальному дереву» Акустический вестник (Акустичний вiсник, укр.), 15, № 4, с. 7-13 (2012)

На основе ранее разработанных математических моделей грудной клетки и бронхиального дерева предложен обобщенный метод, который позволяет количественно оценивать на поверхности грудной клетки уровни звука, прошедшего от трахеи двумя путями – "структурным" (через средостение) и "воздушным" (через бронхиальное дерево). Результаты численного анализа показали, что уровни звука на поверхности грудной клетки в основном определяются той частью звука, который прошел через бронхиальное дерево. Установлено, что частотная зависимость колебательной скорости на поверхности грудной клетки имеет три характерных пика. Низкочастотный максимум обусловлен резонансом между паренхимой легких и реберно-мышечным слоем, а среднечастотный и высокочастотный – резонансными явлениями в столбе воздуха в бронхиальном дереве.

Вовк А.А., Кузьменко А.А., Вовк О.А. «Параметры сейсмических волн при горных ударах» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 8, № 2, с. 18-25 (2006)

Агаян Г.М., Воеводин В.В., Романов С.Ю. «О применимости послойных моделей в решении трехмерных задач ультразвуковой томографии» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 14, № 1, с. 533-542 (2013)

Статья посвящена проведению математического моделирования в сверхбольших задачах распространения ультразвуковых волн и в диагностике трехмерных физических сред на суперкомпьютерах. Результаты позволят использовать ультразвуковые исследования в диагностике рака молочной железы. Стандартные подходы в задачах томографии предлагают исследовать 3D объекты по их двумерным сечениям. Эта схема идеально реализуется для рентгеновской томографии. В ультразвуковой томографии выделение тонких слоев не всегда оправдано, поскольку лучи могут искривляться из-за рефракции и покидать слой. В настоящей статье эта проблема иллюстрируется расчетом модельной задачи для шара, рассеяние на котором допускает аналитическое решение в виде рядов по спецфункциям. Это решение использовалось в качестве модельных данных прямой задачи для послойной реконструкции шара. Результаты моделирования свидетельствуют о возможности использования послойных схем в ультразвуковой томографии, однако необходимо учитывать ухудшение разрешения в ортогональном к слоям направлении. Проведено исследование эффективности коммуникаций и оптимизация кода программ с помощью средств профилировки и анализа трасс библиотеки mpiP. Разработаны высокопроизводительные программы для мощных суперкомпьютеров с высокой степенью масштабируемости. Модельные расчеты проводились на суперкомпьютерах МГУ им. М.В. Ломоносова "Чебышев" и "Ломоносов".

Шибаев С.С., Волик Д.П. «Автоматизация акустооптических измерений» Специальная техника, № 2, http://www.ess.ru/sites/default/files/files/annotations/2014-2.pdf (2014)

Рассмотрен способ перехода от ручного измерения характеристик акустооптических приборов (в частности, дефлекторов) к автоматическому. Описана структура автоматизированного измерительного стенда, который разработан и в своей первой редакции применяется в акустооптических измерениях лаборатории оптоэлектроники Южного федерального университета, обеспечивая среднюю скорость работы – двадцать точек в секунду, а также более высокую точность и повторяемость результатов в сравнении с ручным способом. Обсуждены перспективы по расширению возможностей стенда, увеличения его быстродействия и уменьшения габаритов. Ключевые слова: автоматизация измерений, акустооптический дефлектор, дифракционная эффективность, модуль сопряжения, видеоусилитель, фотоприемник, микроконтроллер, оптическая схема

Аттетков А.В., Волков И.К., Пилявская Е.В. «Специфические особенности процесса распространения ударной волны в двухфазном пористом материале» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 2, с. 96-105 (2013)

Рассмотрена задача о стационарной ударной волне, распространяющейся в двухфазном пористом материале – несжимаемой вязкопластической среде, содержащей сферические поры одинакового радиуса (регулярная ячеистая схема; наличием газа в порах пренебрегается) с покрытием их поверхности (несжимаемая вязкая среда). Предполагается, что характерная длина волны много больше размеров пор и расстояния между ними. Разработана математическая модель, используемая при анализе волнового профиля в изучаемой системе. С применением методов качественной теории дифференциальных уравнений обоснована возможность существования минимальной скорости распространения ударной волны в двухфазном пористом материале. Отмечено, что ее появление физически обусловлено проявлением механических свойств вязкопластической фазы двухфазного пористого материала. Подробно исследован инерционный режим пластического затекания пор. Теоретически установлена возможность существования критической скорости распространения ударной волны, приводящей к полному пластическому затеканию пор во фронте волны.

Шапеев В.П., Ворожцов Е.В., Исаев В.И., Идимешев С.В. «Метод коллокаций и наименьших невязок для трехмерных уравнений Навье–Стокса» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 14, № 1, с. 306-322 (2013)

The method of collocations and least residuals, which was previously proposed for the numerical solution of two-dimensional Navier–Stokes equations, is extended for the three-dimensional case. In the implemented version of the method, the solution is sought in the form of an expansion in basis solenoidal functions. An overdetermined system of linear algebraic equations is obtained in each cell of the computational grid. This system is solved by the method of rotations. To accelerate the iteration process convergence, a new algorithm is proposed on the basis of Krylov's subspaces. The results of the method's verification confirm its second order of convergence for the velocity vector components. The results of solving the benchmark problem of a lid-driven cubic cavity flow for the Reynolds numbers Re = 100 and Re = 1000 are discussed. It is shown that the obtained results are very close to the most accurate results obtained by other authors with the aid of different numerical high-accuracy methods.

Воронина Т.А. «Применение r-решений для восстановления первоначальной формы волны цунами» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 14, № 1, с. 166-174 (2013)

A new approach to reconstructing the initial tsunami waveform in a tsunami source area is proposed. The approach is based on the inversion of remote measurements of water-level data. The tsunami wave propagation is considered within the scope of the linear shallow-water theory. The numerical simulation is based on the finite-difference technique and the method of splitting. The ill-posed inverse problem of reconstructing initial tsunami waveforms is regularized by means of a least-square inversion using the truncated SVD approach. As a result of the numerical process, an r-solution is obtained. This method allows one to control the instability of the numerical solution and to obtain an acceptable result in spite of the ill-posedness of the problem. The algorithm was verified by the numerical simulating with real bathymetry of the Peru subduction zone and synthetic data. It is shown that the accuracy of the tsunami source reconstruction strongly depends on the signal-to-noise ratio, the azimuthal and temporal coverage of assimilated tide gauge stations relative to the target area, and the bathymetric features along the wave path. The results thus obtained show that the initial tsunami waveform reconstruction by the technique presented in this paper is successful.

Воропаев Г.А., Чан К.К., Юн K.С. «Структура вынужденных возмущений в ламинарном пограничном слое при источнике возмущений на обтекаемой поверхности» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 2-3, с. 52-68 (2007)

Воропаев Г.А. «Tурбулентный пограничный слой на деформирующейся поверхности» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 7, № 3-4, с. 35-43 (2005)

Воропаев Г.А., Воскобойник А.В., Воскобойник В.А., Исаев С.А. «Визуализация ламинарного обтекания овального углубления» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 4, с. 31-46 (2009)

Представлены результаты экспериментальных исследований формирования вихревого течения внутри овальной лунки, расположенной на плоской поверхности, для ламинарного режима ее обтекания различными методами визуализации потока. Определены оптимальные параметры асимметричной овальной лунки с точки зрения наибольшей теплогидравлической эффективности и формирования устойчивых вихревых структур в ее следе, а именно: длина цилиндрической вставки равна диаметру сферического сегмента и угол расположения лунки 60° относительно направления набегающего потока. При оптимальной конфигурации лунки в ней формируется устойчивая крупномасштабная когерентная веретенообразная вихревая структура. Веретенообразный вихрь, совершая колебательное движение, то присоединяется ко дну кормовой сферической части лунки, то выбрасывается из нее. При выбросе веретенообразный вихрь принимает форму торнадообразного вихря, фокус которого находится на передней по потоку сферической стенке лунки, а сток периодически выбрасывается в пограничный слой позади кормовой сферической части лунки, формируя продольную когерентную вихревую структуру. Наиболее интенсивно выброс вихревых структур при α=60° наблюдается в срединной цилиндрической части овальной лунки, что обуславливает появление в ближнем следе этой части лунки максимальных уровней касательных напряжений.

Воропаев Г.А., Розумнюк Н.В. «Управление течением в каверне с помощью периодического вдува» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 12, № 3, с. 3-11 (2010)

Численно исследуется возможность управления течением вязкой несжимаемой жидкости в окрестности плоской каверны, осуществляемого с помощью периодического вдува с малой скоростью через часть дна каверны. Вдув с частотой, равной собственной частоте колебаний течения при обтекании каверны в режиме сдвигового слоя, приводит к резонансному усилению амплитуды возмущений, увеличивает периодические выбросы жидкости из каверны в пограничный слой ниже каверны, удлиняет зону влияния каверны. Удвоенная частота вдува, наоборот, существенно демпфирует собственные возмущения и подавляет выбросы из каверны. Таким образом, влияние каверны на параметры основного течения существенно уменьшается.

Бабенко В.В., Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Турик В.М. «Вихори Гьортлера над увiгнутою поверхнею вхiдноï частини вихровоï камери» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 2-3, с. 25-36 (2007)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А. «Спряжене обтікання трирядного пального ростверку на пласкій поверхні. Частина 1. Формування підковоподібних вихорів» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 3, с. 28-39 (2008)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А. «Спряжене обтiкання трирядного пального ростверку на пласкiй поверхнi. Частина 2. Просторово-часовi кореляцiï та спектри» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 4, с. 13-25 (2008)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А., Горбань І.М., Горбань В.О. «Особливостi вихрового руху у спряженiй течiï мiж групою паль трирядноï мостовоï опори» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 2, с. 16-29 (2009)

Бабенко В.В., Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Турик В.М. «Вихори Гьортлера над увiгнутою поверхнею вхiдноï частини вихровоï камери» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 9, № 2-3, с. 25-36 (2007)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А. «Спряжене обтікання трирядного пального ростверку на пласкій поверхні. Частина 1. Формування підковоподібних вихорів» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 3, с. 28-39 (2008)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А. «Спряжене обтiкання трирядного пального ростверку на пласкiй поверхнi. Частина 2. Просторово-часовi кореляцiï та спектри» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 4, с. 13-25 (2008)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А., Горбань І.М., Горбань В.О. «Особливостi вихрового руху у спряженiй течiï мiж групою паль трирядноï мостовоï опори» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 2, с. 16-29 (2009)

Воскобойник А.В., Воскобойник В.А., Исаев С.А., Жданов В.Л., Корнев Н.В., Турноу Й. «Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 4, с. 3-21 (2011)

Представлены результаты численного и физического моделирования структуры вихревого течения, которое формируется внутри глубокой сферической лунки в узком гидродинамическом канале. Приведены результаты расчетов течения методами URANS, LES и POD анализа. Показаны визуальные особенности вихревого течения и указаны режимы, при которых внутри сферической лунки генерируются симметричные и асимметричные крупномасштабные вихри. Представлены результаты исследований поля пульсаций пристеночного давления внутри лунки, измеренные миниатюрными пьезокерамическими и пьезорезистивными датчиками, и обнаружены противофазные колебания поля давления в местах формирования и выбросов вихревых систем наружу из лунки. Приведена структура, местоположение и масштабы вихревых систем внутри лунки для ламинарного и турбулентного режимов течения. Установлено в численных исследованиях и экспериментально, что при турбулентном обтекании глубокой сферической лунки в ней формируются асимметричные наклонные вихри, квазипериодически переключающиеся из одной части лунки в другую. Угол выброса асимметричных крупномасштабных вихрей наружу из лунки с ростом числа Рейнольдса увеличивается и составляет ±45° для Re_d=40000 и ±60° для Re_d=60000.

Воропаев Г.А., Воскобойник А.В., Воскобойник В.А., Исаев С.А. «Визуализация ламинарного обтекания овального углубления» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 4, с. 31-46 (2009)

Представлены результаты экспериментальных исследований формирования вихревого течения внутри овальной лунки, расположенной на плоской поверхности, для ламинарного режима ее обтекания различными методами визуализации потока. Определены оптимальные параметры асимметричной овальной лунки с точки зрения наибольшей теплогидравлической эффективности и формирования устойчивых вихревых структур в ее следе, а именно: длина цилиндрической вставки равна диаметру сферического сегмента и угол расположения лунки 60° относительно направления набегающего потока. При оптимальной конфигурации лунки в ней формируется устойчивая крупномасштабная когерентная веретенообразная вихревая структура. Веретенообразный вихрь, совершая колебательное движение, то присоединяется ко дну кормовой сферической части лунки, то выбрасывается из нее. При выбросе веретенообразный вихрь принимает форму торнадообразного вихря, фокус которого находится на передней по потоку сферической стенке лунки, а сток периодически выбрасывается в пограничный слой позади кормовой сферической части лунки, формируя продольную когерентную вихревую структуру. Наиболее интенсивно выброс вихревых структур при α=60° наблюдается в срединной цилиндрической части овальной лунки, что обуславливает появление в ближнем следе этой части лунки максимальных уровней касательных напряжений.

Воскобойник В.А. «Когерентные вихревые структуры турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемом цилиндре» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 14, № 1, с. 49-62 (2012)

Представлены результаты экспериментальных исследований структуры турбулентного пограничного слоя на гибком протяженном продольно обтекаемом цилиндре. Исследования поля пульсаций пристеночного давления ансамблем миниатюрных датчиков, установленных заподлицо с обтекаемой поверхностью, позволили изучить особенности формирования и развития когерентных вихревых структур пограничного слоя. Установлены масштабы структур, их периоды генерации и расстояния, которые когерентные вихри проходят до своего вырождения. Показано влияние кривизны обтекаемой поверхности цилиндров и режимов течения на структуру вихревого движения. Приведены аппроксимирующие зависимости определения функции когерентности поля пульсаций давления, конвективной скорости перемещения вихревых структур, их продольного масштаба и расстояния переноса вдоль образующей цилиндра до вырождения.

Воскобойник А.В., Воскобойник В.А., Исаев С.А., Жданов В.Л., Корнев Н.В., Турноу Й. «Бифуркация вихревого течения внутри сферической лунки в узком канале» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 13, № 4, с. 3-21 (2011)

Представлены результаты численного и физического моделирования структуры вихревого течения, которое формируется внутри глубокой сферической лунки в узком гидродинамическом канале. Приведены результаты расчетов течения методами URANS, LES и POD анализа. Показаны визуальные особенности вихревого течения и указаны режимы, при которых внутри сферической лунки генерируются симметричные и асимметричные крупномасштабные вихри. Представлены результаты исследований поля пульсаций пристеночного давления внутри лунки, измеренные миниатюрными пьезокерамическими и пьезорезистивными датчиками, и обнаружены противофазные колебания поля давления в местах формирования и выбросов вихревых систем наружу из лунки. Приведена структура, местоположение и масштабы вихревых систем внутри лунки для ламинарного и турбулентного режимов течения. Установлено в численных исследованиях и экспериментально, что при турбулентном обтекании глубокой сферической лунки в ней формируются асимметричные наклонные вихри, квазипериодически переключающиеся из одной части лунки в другую. Угол выброса асимметричных крупномасштабных вихрей наружу из лунки с ростом числа Рейнольдса увеличивается и составляет ±45° для Re_d=40000 и ±60° для Re_d=60000.

Воропаев Г.А., Воскобойник А.В., Воскобойник В.А., Исаев С.А. «Визуализация ламинарного обтекания овального углубления» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 4, с. 31-46 (2009)

Представлены результаты экспериментальных исследований формирования вихревого течения внутри овальной лунки, расположенной на плоской поверхности, для ламинарного режима ее обтекания различными методами визуализации потока. Определены оптимальные параметры асимметричной овальной лунки с точки зрения наибольшей теплогидравлической эффективности и формирования устойчивых вихревых структур в ее следе, а именно: длина цилиндрической вставки равна диаметру сферического сегмента и угол расположения лунки 60° относительно направления набегающего потока. При оптимальной конфигурации лунки в ней формируется устойчивая крупномасштабная когерентная веретенообразная вихревая структура. Веретенообразный вихрь, совершая колебательное движение, то присоединяется ко дну кормовой сферической части лунки, то выбрасывается из нее. При выбросе веретенообразный вихрь принимает форму торнадообразного вихря, фокус которого находится на передней по потоку сферической стенке лунки, а сток периодически выбрасывается в пограничный слой позади кормовой сферической части лунки, формируя продольную когерентную вихревую структуру. Наиболее интенсивно выброс вихревых структур при α=60° наблюдается в срединной цилиндрической части овальной лунки, что обуславливает появление в ближнем следе этой части лунки максимальных уровней касательных напряжений.

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А. «Спряжене обтікання трирядного пального ростверку на пласкій поверхні. Частина 1. Формування підковоподібних вихорів» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 3, с. 28-39 (2008)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А. «Спряжене обтiкання трирядного пального ростверку на пласкiй поверхнi. Частина 2. Просторово-часовi кореляцiï та спектри» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 10, № 4, с. 13-25 (2008)

Воскобійник А.В., Воскобійник В.А., Воскобойник О.А., Горбань І.М., Горбань В.О. «Особливостi вихрового руху у спряженiй течiï мiж групою паль трирядноï мостовоï опори» Прикладная гидромеханика (Прикладна гiдромеханiка), 11, № 2, с. 16-29 (2009)

Вульфсон И.И. «К исследованию многоконтурных регулярных колебательных систем машин, включающих механизмы с нелинейной функцией положения» Вестник научно-технического развития, № 7, http://www.vntr.ru/ftpgetfile.php?id=330 (2009)

В машинах циклового действия и автоматических линиях с регулярными колебательными системами приходится сталкиваться с широким распространением динамически идентичных модулей, используемых для реализации однотипных технологических и транспортных операций. В подобных случаях ввиду естественного стремления к унификации и взаимозаменяемости отдельных узлов машины возникает определенная повторяемость блоков динамической модели приводов. Такая ситуация, в частности, встречается в машинах текстильной, легкой, пищевой, полиграфической и ряда других отраслей промышленности при повышенной протяженности зоны технологической обработки. Теория регулярных колебательных систем базируется на анализе цепочек осцилляторов и восходит к работам Борна и Кармана, посвящённым исследованию теплоёмкости кристаллов. Эти работы легли в основание так называемой теории цепочек, с помощью которой удаётся осуществить аналитическое описание динамических характеристик моделей с большим числом степеней свободы, базируясь на анализе одного структурного элемента системы.

Вульфсон И.И. «Исследование нелинейных колебаний в компенсаторах приводов с гибкими связями при программном управлении натяжением» Вестник научно-технического развития, № 11, с. 15-22 (2012)

Предложена динамическая модель компенсатора привода с гибкими связями при программном управлении натяжением, описанная нелинейным дифференциальным уравнением с переменными коэффициентами. Получены амплитудно-частотные характеристики и условия динамической устойчивости при совместном параметрическом и кинематическом возбуждении. Результаты аналитического исследования проиллюстрированы и подтверждены компьютерным моделированием.

Вульфсон И.И. «Об одном классе точных решений при исследовании колебательных систем с переменными параметрами» Вестник научно-технического развития, № 6, с. 14-25 (2011)

На базе метода условного осциллятора исследуются некоторые общие свойства точных решений при анализе реономных колебательных систем с одной степенью свободы. Установлен способ формирования семейств точных решений и их коррекции при учёте свойств динамической модели. Теоретические результаты и методика динамического расчёта иллюстрируются на примере изгибных колебаний балки переменной длины. Проведён динамический синтез системы с целью устранения неустойчивости решения на конечном отрезке времени.

Вульфсон И.И. «К проблеме переноса энергии в колебательных системах с медленно меняющимися параметрами» Вестник научно-технического развития, № 3, с. 12-21 (2013)

Исследуются некоторые динамические эффекты в колебательных системах с медленно меняющимися параметрами. Установлено, что нестационарность связей, свойственная приводам машин с цикловыми механизмами, во многих случаях является источником энергетической "подпитки" возбуждаемых колебательных процессов, а также приводит к нежелательному перераспределению энергии между подсистемами и формами колебаний. Приводятся условия, подавляющие рост виброактивности, и инженерные рекомендации.

Вульфсон И.И. «Трансформация динамических характеристик систем с квазипостоянной амплитудой вынужденных колебаний» Вестник научно-технического развития, № 6, с. 10-17 (2013)

Дальнейшее развитие работ, посвященных анализу и синтезу колебательных систем, для которых при соответствующем выборе параметров удается осуществить существенную качественную трансформацию традиционной амплитудно-частотной характеристики. Выявленная при этом аномалия этой характеристики может быть использована для создания вибраторов с квазипостоянной амплитудой колебаний исполнительных органов, практически не зависящей от частоты возмущения. Кроме того, при резонансном соотношении частот и воздействии линейной силы сопротивления наблюдается парадоксальный эффект, при котором амплитуда на резонирующей частоте стремится к нулю. Теоретическое исследование иллюстрируется результатами компьютерного моделирования.

Вульфсон И.И. «К проблеме пространственной локализации в крутильных колебательных системах с симметричной периодической структурой и переменными параметрами» Вестник научно-технического развития, № 7, с. 11-20 (2010)

Применительно к задачам динамики машин мультимодульной структуры исследуются особенности колебательных цепочек с переменными параметрами. Установлено, что нестационарность динамических связей, обусловленная механизмами с нелинейной функцией положения, приводит к нарушениям динамической симметрии и к пространственной локализации колебаний. Приводятся оценки наблюдаемых эффектов и результаты компьютерного моделирования характерных колебательных режимов.

Вульфсон И.И. «Частотный анализ цикловых машин, включающих крутильно-изгибные колебательные системы с периодической структурой и переменными параметрами» Вестник научно-технического развития, № 2, с. 13-22 (2011)

На базе теории регулярных систем разработана методика частотного и модального анализа узлов многосекционной машины для случая, когда колебательная система образует решетку, в которой крутильная и изгибная подсистемы связаны между собой подсистемой с переменными параметрами, схематизирующей ряд идентичных цикловых механизмов. При медленном изменении параметров внутри каждого кинематического цикла выявлены частотные диапазоны повышенной плотности, на которых возникает расщепление "собственных" частот и вырождение некоторых нестационарных форм колебаний.

Вульфсон И.И., Преображенская М.В. «Динамические эффекты, возникающие в квазирегулярных колебательных системах цикловых машин» Вестник научно-технического развития, № 10, с. 13-21 (2012)

Исследуются физические предпосылки для возникновения пространственной локализации колебаний в приводах цикловых машин квазирегулярной структуры. Установлено, что определяющую роль в нарушении синфазных колебаний исполнительного органа играют фазовые сдвиги, возникающие на главном валу, которые при повышенной плотности частотного спектра и переменности параметров создают предпосылки для периодической перекачки энергии из одной формы в другую.

Вульфсон И.И. «К проблеме снижения виброактивности цикловых механизмов с помощью динамических разгружателей» Вестник научно-технического развития, № 3, с. 3-10 (2010)

Дан анализ динамических разгружателей с зарезонансной частотой настройкой, обеспечивающих помимо снижения внутренней виброактивности цикловых механизмов существенное уменьшение пусковых моментов, воздействующих на привод машины. Приводится сопоставление результатов теоретического и экспериментального исследования.

Вульфсон И.И. «Методика исследования вынужденных крутильно-изгибных колебаний на базе теории регулярных систем с переменными параметрами» Вестник научно-технического развития, № 1, с. 3-11 (2012)

Проведён анализ вынужденных колебаний на базе достаточно общей динамической модели регулярной структуры, в которой главный вал и исполнительный орган схематизированы в виде крутильной и изгибной подсистем с распределёнными параметрами, а цикловые механизмы как подсистемы с сосредоточенными параметрами. Показано, что переменность параметров и диссипация при большой плотности спектра собственных частот играют важную роль в формировании частотных диапазонов с высокой виброактивностью. Для типовых динамических режимов проведён анализ амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик.

Ботвенко Д.В., Сазонов М.С., Казанцев В.Г., Высоцкий В.В. «Исследование пьезоэлектрического эффекта горных пород» Безопасность труда в промышленности, № 5, с. 49-56 (2014)