Пелиновский Е.Н., Шургалина Е.Г. «Аномальное усиление волны вблизи вертикальной преграды» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 3, № 4, с. 29-38 (2010)

Рассмотрен один из возможных механизмов появления волн-убийц вблизи вертикальной преграды, основанный на дисперсионном фокусировании волновых пакетов, распространяющихся в одном направлении. Этот механизм связан с дисперсией волн на воде и проявляется в интерференции многих спектральных компонент, движущихся с различными групповыми скоростями. В рамках линейной теории получены решения, описывающие формирование одиночной волны из частотно-модулированных волновых пакетов и при случайном ветровом волнении. Показано, что для типичных условий глубокого моря характерное время жизни аномальной волны в рамках данного механизма составляет примерно 1,5–2 минуты, поэтому такое скоротечное явление трудно предсказать и принять необходимые меры по обеспечению безопасности. При этом волна-убийца быстро меняет свою форму от высокого гребня до глубокой впадины.

Камынин Е.Ю., Максимов В.В., Нуднер И.С., Семёнов К.К., Хакимзянов Г.С. «Исследование взаимодействия уединенной волны с частично погруженным неподвижным сооружением» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 3, № 4, с. 39-54 (2010)

Представлены результаты лабораторных экспериментов и численного моделирования процесса взаимодействия уединенной волны с неподвижным частично затопленным телом прямоугольной формы, расположенным над плоским откосом. Проведенные исследования позволили определить величины заплесков на тело и волнового давления на него в зависимости от амплитуды набегающей волны, протяженности тела и его осадки, угла наклона откоса.

Шерменева М.А. «Динамика поверхностного солитона над наклонным дном» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 42, № 8, с. 10-15 (2015)

Рассмотрена эволюция солитона на водной поверхности в случае наклонного дна в рамках приближения мелкой воды. Для получения линейного решения использован метод функции Римана. Показано, что нелинейные поправки 2, 3 и 4-го порядка выражаются через производные функции, определяющей линейное решение. Полученное решение может быть применено к описанию распространения волн цунами в прибрежной зоне.

Хабахпашева Т.И., Коробкин А.А. «Импульсивное воздействие обрушающихся волн на упругие береговые сооружения» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 3, № 4, с. 64-77 (2010)

Рассмотрены задачи об ударе волной с передним плоским фронтом по упругой вертикальной пластине, моделирующей поверхность прибрежных сооружений. Жидкость полагается слабо сжимаемой, ее течение рассматривается в рамках акустического приближения. Прогиб пластины и ее колебания, вызванные ударом, описываются с помощью линейной теории тонких однородных пластин без учета срезающих напряжений. Связь между гидродинамической и упругой частями задачи осуществляется с помощью динамического и кинематического условий на поверхности контакта. Для решения используется метод нормальных мод, приведенный к системе дифференциальных и интегральных уравнений, которые решаются численно. Исследованы эффекты, вызываемые структурным демпфированием пластины и сжимаемостью жидкости. Предложена новая комбинированная модель удара, в рамках которой на начальном этапе вычисления проводятся по модели сжимаемой жидкости, а затем – по модели несжимаемой жидкости.

Архипов Д.Г., Сафарова Н.С., Хабахпашев Г.А. «Моделирование нелинейных пространственных внутренних волн в морях и океанах со скачком плотности и пологим дном» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 2, № 2, с. 67-76 (2009)

Предложен комбинированный подход для описания трансформации трехмерных возмущений пикноклина над неподвижным недеформируемым дном в приближении «твердой крышки». Предполагается, что длины волн умеренно большие, их амплитуды малы, но конечны, а дно может быть слабонаклонным. Выведенная система уравнений применима для моделирования возмущений, которые одновременно распространяются в произвольных горизонтальных направлениях. Основное нелинейное уравнение для возмущений рассчитывалось по неявной конечно-разностной схеме, а линейные вспомогательные уравнения для нахождения поля скорости решались методом быстрого преобразования Фурье. Использовавшийся алгоритм был протестирован на задаче о динамике плоских волн. Численно найдены решения ряда характерных планарных задач и продемонстрировано влияние топографии дна на эволюцию протяженных или уединенных в пространстве возмущений.

Гаврилов Н.В., Ляпидевский В.Ю., Ляпидевская З.А. «Трансформация внутренних волн большой амплитуды над шельфом» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 8, № 3, с. 32-43 (2015)

Рассматривается распространение внутренних волн большой амплитуды над неровным дном. Одной из характерных черт волн большой амплитуды является наличие «захваченного ядра» в волне, то есть области, в которой скорость движения частиц близка и даже превосходит скорость волны. Эти волны широко распространены в океане и наблюдаются в виде приповерхностных волн понижения, придонных волн повышения и прослоечных волн. В работе представлен обзор лабораторных экспериментов по генерации, взаимодействию и затуханию уединенных волн в двухслойной жидкости и иллюстрируются новые возможности применения аналитических и численных решений для интерпретации натурных экспериментов. На основе математической модели трехслойной мелкой воды построены решения, описывающие эволюцию уединенных волн в шельфовой зоне. Проведенные лабораторные исследования уединенных волн большой амплитуды, распространяющихся в прослойке (симметричные волны второй моды), а также в приповерхностных и придонных слоях (волны понижения и повышения первой моды) показали возможность применения модели для расчета нестационарных волновых процессов, а также полученных из нее точных решений для определения формы и основных параметров этих волн. Анализ полученных решений дает возможность установить основные закономерности трансформации уединенных волн и нелинейных волновых пакетов большой амплитуды в шельфовой зоне моря.

Мадерич В.С., Терлецкая Е.В., Бровченко И.А. «Фронтальное столкновение внутренних волн большой амплитуды» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 8, № 3, с. 44-52 (2015)

Численно исследуются динамика и энергетика фронтального столкновения уединенных внутренних волн большой амплитуды, распространяющихся в жидкости с двухслойной стратификацией. Расчеты проводятся в рамках уравнений Навье–Стокса в приближении Буссинеска. Показано, что в результате столкновения уединенных внутренних волн умеренных амплитуд возникает малый фазовый сдвиг и за прошедшими волнами генерируются дисперсионные цуги волн. Фазовый сдвиг растет с увеличением амплитуд взаимодействующих волн и при больших амплитудах приближается к предельному значению. При фронтальном столкновении волн больших амплитуд отклонение максимальной высоты от удвоенной амплитуды набегающих волн не увеличивается с их ростом, в отличие от волн умеренной амплитуды. Показано, что взаимодействие волн большой амплитуды приводит к сдвиговой неустойчивости и формированию вихрей Кельвина–Гельмгольца в слое раздела, однако затем волны снова становятся устойчивыми.

Комаров В.А., Коробкин А.А., Стурова И.В., Федотова З.И., Чубаров Л.Б. «Взаимодействие уединенной волны с плавающей упругой пластиной» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 2, № 2, с. 4-14 (2009)

В связи с созданием искусственных плавающих платформ больших размеров возникла необходимость исследования их нестационарного поведения при набегании волн большой амплитуды. Предложены численные методы для анализа гидроупругого поведения плавающих структур больших размеров при набегании на них уединенной волны. Исследованы три нелинейные модели: система мелкой воды (бездисперсионная), слабо нелинейная слабо дисперсионная модель Перегрина и сильно нелинейная слабо дисперсионная модель Грина–Нагди. Точность и эффективность предложенных методов проверена с помощью сопоставления с известными экспериментальными результатами. Выполнено сравнение нелинейных и линейных результатов. Показано, что набегание уединенной волны с относительно малой амплитудой можно рассматривать как слабо нелинейный случай.

Сильников М.В., Кулаков К.С., Кулаков С.Л., Михайлин А.И. «Использование электрического разряда в воде для генерации ударных волн и импульсов давления» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 1-2, с. 3-13 (2013)

Ахметов М.Н., Ахметов Н.Д., Гимадеев М.М., Кривошеев В.А. «О скорости фронта ударной волны при высоковольтном электрическом разряде в воде» Прикладная физика, № 6, с. 53-56 (2015)

Экспериментально исследован процесс распространения волн давления при высоковольтном электрическом разряде в воде. Для рассматриваемого диапазона параметров определена скорость фронта ударной волны.

Костенко К.В., Крюков Ю.С. «Метод детектирования импульса прямого сигнала от подводного взрывного источника в волноводе» Акустический журнал, 62, № 1, с. 111-116 (2016)

Разработан метод детектирования импульса прямого сигнала по крутому фронту нарастания акустического давления. Суть метода состоит в вычислении зеркальной производной принятого сигнала и ее специальной нормировке, что позволяет достичь эффекта усиления слабого прямого сигнала и подавления сильного отраженного. Ключевой особенностью метода является высокая вероятность детектирования импульсов прямого сигнала при минимальном уровне ложных срабатываний.