Шадрин А.В., Зыков В.С. Акустическая эмиссия выбросоопасных пластов: обзорная информация (1991). 42 с.

Шадрин А.В. «Геофизический критерий предвыбросного развития трещин в угольном пласте» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 4, с. 63-69 (2016)

Рассматривается процесс развития трещин в призабойном пространстве в качестве одного из информативных признаков опасности проявления внезапного выброса угля и газа. В известном условии роста трещины, находящейся на некотором расстоянии от забоя, основные механические параметры предлагается выразить через геофизические путем их оценки следующим образом: действующие напряжения – спектрально-акустическим методом по отношению амплитуд высокочастотной и низкочастотной составляющих акустического сигнала, генерируемого в призабойное пространство работающим горным оборудованием; внутрипластовое давление газа – газоаналитическим методом по концентрации метана в атмосфере выработки; прочность наиболее перемятой пачки угля – прочностномером по глубине внедрения стального конуса. Анализируется влияние акустических, прочностных, фильтрационно-коллекторских свойств призабойного пространства на предельное значение полученного геофизического критерия предвыбросного развития трещин.

Мирер С.В., Хмара О.И., Шадрин А.В. Спектрально-акустический прогноз выбросоопасности угольных пластов (1999). 92 с.

Шадрин А.В., Дегтярева М.В. «Акустический двухчастотный метод контроля напряженного состояния горного массива» Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности, № 1.2, с. 55-59 (2013)

Излагается сущность акустического двухчастотного метода контроля напряженного состояния горного массива и область его применения. В качестве широкополосного источника акустических колебаний используется режущий орган действующего горного оборудования: комбайна, струга, отбойного молотка или коронки буровой штанги. Напряженное состояние оценивается по отношению высокочастотной и низкочастотной составляющих спектра. Показано, что это отношение зависит от напряженного состояния, свойств горного массива и расстояния между источником и приемником звука.

Панин С.В., Бяков А.В., Гренке В.В., Шакиров И.В., Юссиф С.А.К. «Многомасштабное исследование стадийности локализованной пластической деформации при растяжении образцов сплава Д16АТ с надрезами акустико-эмиссионным и оптико-телевизионным методами» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 12, № 6, с. 63-72 (2009)

Проведен анализ стадийности локализованной пластической деформации на различных масштабных уровнях при растяжении образцов с надрезами. Интегральный анализ развития деформации на микромасштабном уровне проводили по данным регистрации акустической эмиссии. Анализ мезоскопических деформаций выполняли путем расчета интегрального нормированного значения интенсивности деформации сдвига по данным оптико-телевизионной регистрации. Для оценки закономерностей развития деформации на макромасштабном уровне анализировали производную величины приложенной нагрузки по времени. Показано, что на начальных этапах нагружения метод акустической эмиссии оказывается наиболее чувствительным к деформационным процессам и разрушению, что позволяет идентифицировать переход от первой ко второй стадии деформации (ведущей роли от микро- к мезомасштабному уровню). При больших степенях деформации метод корреляции цифровых изображений более четко характеризует переход ведущей роли от мезо- к макроскопическому масштабу развития деформации. Полученные данные свидетельствуют о том, что анализ процессов локализованной пластической деформации в терминах стадийности представляется достаточно эффективным способом интерпретации данных о развитии деформации на различных масштабных уровнях.

Ганиев Р.Ф., Ильгамов М.А., Хакимов А.Г., Шакирьянов М.М. «Пространственные непериодические колебания трубопровода под действием переменного внутреннего давления» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 2, с. 3-12 (2017)

Приведена оценка влияния величины среднего давления и амплитуды переменного внутреннего давления в трубопроводе на его пространственные колебания. Представлены графические зависимости пространственных колебаний, их фазовые картины, фурье-спектры и отображения Пуанкаре. Дан их анализ в зависимости от входных параметров и времени. Сформулированы краткие выводы.

Шалаев В.И. «Об особенностях уравнений трехмерного пограничного слоя и структуре течения в их окрестности» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 4, с. 7-35 (2016)

Рассмотрены особенности, возникающие в решениях уравнений трехмерного пограничного слоя при столкновении двух семейств линий тока. Исследованы автомодельные уравнения для конических тел с помощью асимптотических методов. Получены аналитические решения для внешней части пограничного слоя и исследованы их особенности в плоскости стекания. На основе уравнений Навье–Стокса построена структура течения около особенности при больших числах Рейнольдса. Для различных асимптотических областей получены аналитические решения уравнений, которые сращены с решениями уравнений пограничного слоя. Исследованы свойства уравнений пограничного слоя в пристеночной области плоскости стекания и найден критерий исчезновения решения. Показано, что этот критерий разделяет две различные топологические структуры течения и соответствует появлению особенности в решении полных уравнений в этой плоскости. Представлены вычисления, подтверждающие полученные результаты.

Шаламов С.А., Туснин А.В. «Верификация модели образования оксидов азота на основании результатов экспериментальных исследований» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 271-274 (2015)

Работа выполнена с целью верификации модели образования оксидов азота NO_x с использованием flamelet-модели горения, а также модели дробления и испарения керосина на основании результатов экспериментальных исследований работы трубчато-кольцевой камеры сгорания диффузионного типа с щелевым фронтовым устройством двухконтурного турбореактивного двигателя в составе одногорелочного отсека. Выполнено сравнение расчетных и экспериментальных данных, полученных в одинаковых условиях, по зависимостям индекса эмиссии оксидов азота EI NO_x от коэффициента избытка воздуха α_к в камере сгорания. Получены расчетные данные по зависимости скорости диффузии компонентов газовой смеси во фронте пламени от α_к.

Гохберг М.Б., Ольшанская Е.В., Стеблов Г.М., Шалимов С.Л. «Ионосферный отклик на акустический сигнал от подводных землетрясений по данным GPS» Физика Земли, № 1, с. 3-10 (2014)

Рассмотрен ионосферный отклик на прохождение АВ от ряда сильнейших (с магнитудой M_w7.7) подводных землетрясений, произошедших за последние несколько лет. Исследована зависимость амплитуды отклика в детренде ТЕС от магнитуды и вертикальной компоненты поверхностной деформации. Показано, что геомагнитное поле может существенно влиять на форму ионосферного отклика в зависимости от того, куда распространяется возмущение – к экватору или к полюсу.

Шалимов С.Л., Нестеров И.А., Воронцов А.М. «О возмущениях ионосферы, регистрируемых посредством GPS, после землетрясения и цунами в Тохоку 11.03.2011 г .» Физика Земли, № 2, с. 97-108 (2017)

По данным японской и американской сетей приемных станций GPS с высоким временным разрешением (2 мин) построены двумерные распределения вариаций полного электронного содержания ионосферы как вблизи, так и вдали от эпицентра подводного землетрясения в Японии 11 марта 2011 г. Над эпицентром обнаружено многопериодное расходящееся возмущение, возникшее после основного землетрясения и обусловленное акустико-гравитационными волнами. Вдали от эпицентра обнаружены волновые цуги, которые ассоциируются с атмосферными внутренними гравитационными волнами, генерируемыми цунами. Эти атмосферные волны заметно опережают приход цунами сначала на Гавайи, а затем на западное побережье Северной Америки. Наличие у цунами предвестника в виде атмосферных гравитационных волн подтверждено численным расчетом и анализом дисперсионного соотношения для волн в атмосфере. Обнаруженные ионосферные отклики вблизи и вдали от эпицентра могут быть использованы в службе раннего предупреждения о цунамигенности сейсмического события.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В. Ультразвуковое распыление жидкостей (2010). 250 с.

В монографии представлены результаты исследований и разработок ультразвукового оборудования для распыления жидкостей, выполненных за последнее десятилетие в лаборатории акустических процессов и аппаратов Бийского технологического института (филиала) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», в рам- ках создания ультразвуковых аппаратов и технологий различного назначения. Основное внимание уделено способу автоматической оптимизации процесса ультразвукового распыления в зависимости от физических свойств распыляемой жидкости и требуемой производительности распыления; расчету геометрических параметров излучающих поверхностей распылителей, построению электронных генераторов и колебательных систем ультразвуковых распылителей. Приводятся практические конструкции разработанных ультразвуковых аппаратов для распыления жидкостей и примеры их использования в различных технологических процессах.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В. Ультразвуковое распыление жидкостей (2010). 250 с.

В монографии представлены результаты исследований и разработок ультразвукового оборудования для распыления жидкостей, выполненных за последнее десятилетие в лаборатории акустических процессов и аппаратов Бийского технологического института (филиала) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова», в рам- ках создания ультразвуковых аппаратов и технологий различного назначения. Основное внимание уделено способу автоматической оптимизации процесса ультразвукового распыления в зависимости от физических свойств распыляемой жидкости и требуемой производительности распыления; расчету геометрических параметров излучающих поверхностей распылителей, построению электронных генераторов и колебательных систем ультразвуковых распылителей. Приводятся практические конструкции разработанных ультразвуковых аппаратов для распыления жидкостей и примеры их использования в различных технологических процессах.

Шамаев А.С., Шумилова В.В. «Прохождение плоской звуковой волны через композит из слоев упругого материала и вязкоупругого материала Кельвина–Фойгта» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 32-44 (2017)

Рассмотрена задача о прохождении плоской звуковой волны через плоский слой композита толщины h. Данный композит состоит из периодически повторяющихся слоев упругого материала и вязкоупругого материала Кельвина–Фойгта, причем все слои композита либо параллельны, либо перпендикулярны фронту падающей волны. Кроме того, сделано предположение, что толщина каждого отдельного слоя композита намного меньше как длины звуковой волны, так и толщины h всего композита. Для исследования поставленной задачи использована усредненная модель композита, с помощью которой найдены коэффициенты отражения и прозрачности, а также изменение уровня интенсивности звука при прохождении его через слой композита толщины h.

Шамаев В.Г., Горшков А.Б. «Навигация по русскоязычным источникам научной информации» Вестник Российской академии наук (РАН), 87, № 7, с. 638-642 (2017)

Обсуждается проблема русскоязычных источников информационного обеспечения исследований в естественных науках, даётся обзор информационного обеспечения в СССР, отмечается, что с 1990-х годов резко упали тиражи печатных научных изданий и возросла потребность в их присутствии в Интернете. К настоящему времени российскими учёными реализованы такие интернет-ресурсы, как Научная электронная библиотека, Общероссийский математический портал, Информационно-аналитическая система “Наука-МГУ”, Информационная система “Акустика”, сайты многих научных журналов. Обсуждаются проблемы агрегации этих ресурсов и удобного поиска по ним. Предлагается комплекс задач, решение которых будет способствовать улучшению информационного обеспечения научных исследований. Приводятся примеры реализации такого информационного обеспечения в области физики.

Шарапов В., Сотула Ж. «Пьезокерамические преобразователи. Новые технологии проектирования» Электроника: наука, технология, бизнес, № 5, с. 96-102 (2012)

Важнейший компонент электроакустических приборов и многих других систем и устройств – пьезоэлектрические датчики. Основа такого датчика – пьезокерамическая пластина с нанесенными на нее электродами. Используя традиционные методы, невозможно спроектировать датчики с широким диапазоном рабочих характеристик, не меняя параметры самой пластины (ее размер, форму и материал). Новые технологии позволяют получать из однотипных пластин датчики с самыми различными характеристиками для многих областей применения.

Корепанов В.В., Кулеш М.А., Матвеенко В.П., Шардаков И.Н. «Аналитические и численные решения в рамках континуума коссера как основа для постановки экспериментов по обнаружению моментных эффектов в материалах» Вычислительная механика сплошных сред, 2, № 4, с. 76-91 (2009)

Осуществлен целенаправленный анализ аналитических и численных решений статических задач в рамках континуума Коссера для установления эффектов проявления моментных свойств материалов. Определены макропараметры и меры их отклика на эти свойства. Найдены решения, обладающие наибольшей информативностью в отношении проявления моментных свойств. На базе этих решений разработан и осуществлен эксперимент по регистрации проявления моментных свойств материала.

Вассерман И.Н., Шардаков И.Н. «Влияние сжимаемости газа в цилиндре насоса на продольные колебания штанговой колонны» Вестник Пермского государственного технического университета. Механика, № 1, с. 52-62 (2017)

Разработана модель продольных колебаний штанговой колонны глубинно-насосной установки, учитывающая сжимаемость газожидкостной смеси в цилиндре насоса. Был применен подход, использующий формулировку задачи в виде квазивариационного неравенства. Решение этой задачи может быть сведено к последовательности задач негладкой минимизации. Данный подход является достаточно универсальным и может быть использован для колонн в сильно искривленных скважинах. В модели газовый компонент смеси подчиняется закону Бойля. Сжимаемость жидкостного компонента, растворение газа в жидкости и выделение газа из жидкости в этой модели не учитываются. На базе предложенной модели рассмотрено влияние содержания газа в смеси, заполняющей цилиндр насоса, на динамограмму штанговой колонны в верхнем сечении. Кроме того, рассмотрено различие поведения штанговой колонны в двух случаях: когда газ равномерно распределен (но не растворен) в жидкости, заполняющей цилиндр насоса и когда газ в цилиндре насоса занимает локализованный объем. Если газ распределен в откачиваемой смеси, то сегменты динамограмм, соответствующие фазе сжатия, имеют более слабый наклон, чем в фазе расширения. Это объясняется тем, что масса газа, а следовательно, и сжимаемость смеси в фазе сжатия больше, чем в фазе расширения. Этот факт также объясняет ослабление свободных колебаний, которое гораздо более значительно для той фазы, когда плунжер движется вниз, чем для фазы, когда плунжер движется вверх. Если газ занимает локализованный объем в цилиндре насоса, то в фазе сжатия имеет ту же форму, что и в фазе растяжения. Повышенного ослабления вибраций при движении плунжера вниз в этом случае не наблюдается.

Матвеенко В.П., Шардаков И.Н., Шестаков А.П. «Создание конечно-элементных моделей частей скелета человека с приложениями к задаче исследования собственных колебаний» Вычислительная механика сплошных сред, 5, № 3, с. 308-312 (2012)

Продемонстрированы возможности разработанного ранее алгоритма создания конечно-элементных образов органов реального человека по результатам томографических измерений. Созданы конечно-элементные образы костей голени, черепа и таза, которые были использованы при решении задач нахождения собственных форм и частот колебаний этих органов с помощью метода конечных элементов.

Окнина Л.Б., Купцова С.В., Машеров Е.Л., Романов А.С., Шарова Е.В. «Особенности "пассивного" восприятия слуховой информации при прослушивании звуков у здоровых людей молодого и старшего зрелого возраста (анализ слуховых вызванных потенциалов и психологического тестирования)» Физиология человека, 42, № 5, с. 23-30 (2016)

DOI: 10.7868/S013116461605012X

Орлов Е.Ф., Шаронов Г.А. Интерференция звуковых волн в океане (1998). 196 с.

Приведены результаты разработки методов и средств натурных морских исследований, в т.ч. акустической интерферометрии с независимым приемом со сверхдлинной базой. Приведен богатый экспериментальный материал по исследованию локальной (межмодовой) и пространственной интерференции, дисперсии низкочастотного звука в различных районах Мирового океана. Оглавление: Интерференция звука в слоистом волноводе. Поле точечного широкополосного источника в слоистом волноводе. Особенность пространственно-частотного распределения (интерференционной модуляции) интенсивности поля сосредоточенного источника в волноводе. Спектральные характеристики интерференционной модуляции звукового поля в слоистых средах. Спектральная фокусировка. Пространственная корреляция интерференционной модуляции интенсивности. Проблема акустических измерений в океане. Измерение спектральной фокусировки звука в модельных двуслойных волноводах. Спектральная фокусировка широкополосного звука в океане. Эксперимент. Методы экспериментальных исследований тонкой интерференционной структуры звуковых полей в океане. Измерения в канале с заглубленной осью. Измерения в подповерхностном канале. Мелкое море. О возможности прогноза результатов акустических измерений спектральных характеристик интерференционной структуры акустических полей в океане. Многоканальный интерферометр с независимым приемом для акустических исследований в океане. Методы пространственной интерферометрии. Характеристики нестационарных сигналов, используемые в акустической интерферометрии. Интерферометрия с независимым приемом. Состав комплекса измерительной аппаратуры интерферометра с независимым приемом. Система единого точного времени. Приемные автономные модули. Система сбора и обработки данных. Пространственная и локальная интерференция широкополосного звука в океане. Эксперимент. Методика исследования. Измерения в однородном волноводе шельфовой зоны. Пространственная корреляция импульсов в придонном волноводе средних глубин. Измерение интерферометром с базой 9000 м. Пространственная корреляция широкополосных импульсных сигналов в придонном волноводе глубиной 4000 м. Измерения интерферометром с базой 45000 м. Пространственная корреляция импульсных сигналов в неоднородном волноводе. Измерения интерферометром с базой 3500 м. Структура осадочной толщи морского дна в районах работ. Интерференция лучей в придонном волноводе. Исследования временной стабильности интерференционной структуры на стационарной трассе. Экспериментальные исследования частотной зависимости пространственной корреляции звуковых полей в океане. Методы измерений. Исследование модовой структуры и дисперсии звука в мелком море. Частотная зависимость пространственной корреляции в мелком море (однородный волновод). Частотная зависимость пространственной корреляции передаточной функции в неоднородном волноводе малых глубин. Частотная зависимость пространственной корреляции передаточной функции в глубоком океане. О возможности импульсной томографии в мелком море.

Земерев Е.С., Малинин В.И., Обросов А.А., Шатров А.В. «Отработка расходных характеристик экспериментальной установки синтеза нанооксида алюминия» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 15-19 (2016)

Ключевым параметром работы установки синтеза нанооксида алюминия является значение расхода исходного порошка металла. Данная работа посвящена описанию отработки расходных характеристик порошка алюминия. Показана схема и описано проведение автономных и огневых стендовых испытаний, а также представлены их результаты. По итогам сделан вывод об удовлетворительных результатах в части повторяемости, стабильности и сходимости с требуемым значением расхода.

Шатров М.Г., Яковенко А.Л., Кричевская Т.Ю. Шум автомобильных двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие (2014). 68 с.

В пособии рассмотрены источники и механизмы образования акустического излучения двигателя внутреннего сгорания. Представлены основные нормативные документы, ограничивающие допустимый уровень шума двигателя и транспортного средства. Рассмотрены методы исследования и способы снижения шума поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Шенаврин В.И., Гринин В.П., Ростопчина-Шаховская А.Н., Демидова Т.В., Шаховской Д.Н., Белан С.П. «“Цунами" в протопланетном диске SV CEP» Астрономический журнал, 94, № 1, с. 44-52 (2017)

DOI: 10.7868/S0004629916120045 Представлены результаты многолетних (∼15 лет) фотометрических наблюдений SV Cep – звезды типа UX Ori – в ближней инфракрасной (ИК) области спектра (полосы JHKL). Они показывают, что в изменениях ИК потоков наблюдается циклический компонент с периодом ∼7 лет. Она отчетливо видна во всех четырех ИК полосах и отсутствует в оптической области спектра. Амплитуда колебаний максимальна в полосе K: ΔK≈0.68^m. Форма колебаний слегка меняется при переходе от полосы J к полосе L. Однако в каждой из четырех полос JHKL она воспроизводится с хорошей точностью в течение двух периодов. Это позволяет предположить, что мы наблюдаем периодический процесc. Если периодические возмущения в околозвездном диске SV Cep вызваны орбитальным движением компаньона, то при массе звезды 2.6 M⊙ большая полуось его орбиты должна быть равна ∼5 а.е. Отсутствие семилетнего периода в оптической кривой блеска SV Cep означает, что наблюдаемый период не может быть вызван изменениями околозвездной экстинкции. Причиной колебаний блеска может быть движение компаньона по эксцентрической орбите и вызванная им периодическая модуляция темпа аккреции на звезду.

Шведова А.С., Исаев А.Г., Новокрещенов С.А. «Технология оптимизации процессов обработки деталей динамическими методами поверхностного пластического деформирования» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 240-244 (2015)

Представлены результаты исследований процессов отделочно-упрочняющей обработки деталей динамическими методами поверхностным пластическим деформированием (ППД). Установлены зависимости для определения глубины упрочненного слоя, степени упрочнения и шероховатости поверхности, для различных методов обработки динамическими методами ППД. Разработана методика оптимизации технологических процессов по критерию обеспечения долговечности обработанных деталей.

Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г. «Поиск ударных повреждений обшивки самолёта из композиционных материалов акустическим методом» В мире неразрушающего контроля, 19, № 4, с. 29-32 (2016)

Детали самолётов из композиционных материалов подвержены ударным повреждениям, малозаметным визуально, но существенно ухудшающим их прочность. Поиск таких повреждений требует периодического контроля больших площадей поверхности планера самолёта. Принципиально такой контроль возможен с помощью активной термографии или акустическими методами. Приемлемое для практики решение этой задачи возможно путём сканирования поверхности решёткой катящихся ультразвуковых преобразователей с сухим точечным контактом и анализа параметров сигналов волн Лэмба, распространяющихся по контролируемому материалу между соседними преобразователями решётки. В статье представлено устройство прибора на данной основе, алгоритм анализа сигналов и реконструируемые прибором изображения при контроле композиционных материалов. Созданная аппаратура обеспечивает оперативный контроль ударных повреждений обшивок самолётов из композиционных материалов. Однако вследствие сложного вида получаемых изображений требуется постоянный мониторинг состояния обшивки каждого конкретного самолёта при его эксплуатации.

Шевцов В.П., Саломатин А.С., Юсупов В.И. «Крупномасштабная структура поля объемного рассеяния звука в Тихом океане» Океанология, 28, № 3, с. 376-386 (1988)

Между крупномасштабной структурой полей звукорассеивающих и гидрофизических характеристик водной среды существует определенная связь. Однородные по рассеивающим свойствам районы совпадают с зонами простирания той или иной структуры водных масс. Границы между этими районами, где поле рассеяния испытывает наибольшие изменения и имеет повышенную интенсивность, представляют собой известные океанические фронты. Между северными и южными районами океана имеется принципиальное различие по акустическим характеристикам обитающих там животных. В районах севернее субарктического фронта мигрирующие ЗРС образованы слабо рассеивающими звук биологическими объектами, которые не имеют газовых включений и выраженного резонанса в диапазоне частот десятки килогерц. В южных же районах основной вклад в рассеяние вносят объекты с газовыми включениями, обладающие ярко выраженными резонансными свойствами.

Шевцов В.П., Саломатин А.С. «Влияние бароклинности на звукорассеивающие свойства тонкой структуры гидрофизических полей в океане» Океанология, 32, № 4, с. 661-666 (1992)

Звукорассеивающие свойства гидрофизических неоднородностей, сформированных в процессе интрузионного переслоения, усиливаются с увеличением изопикнического градиента гидрофизических характеристик и резко уменьшаются с ростом степени бароклинности среды. Акустические данные в целом подтверждают высказывавшееся ранее предположение, что механизм подавления интрузионных процессов в бароклинной среде реализуется через турбулентность, генерированную за счет сдвиговой неустойчивости.

Шевцов В.П., Алексанина М.Г. «Подспутниковые наблюдения за мезомасштабными процессами в океане методом акустического зондирования» Океанология, 44, № 1, с. 62-69 (2004)

Observations over the ocean from space, supplemented by ship measurement with the help of remote acoustic sounding, make it possible to get significantly more complete information on synoptical and meso-scale processes in comparison with results obtained by each of these methods separately.

Шевченко А.М., Голубев М.П., Павлов А.А., Павлов Ал.А., Хотяновский Д.В., Шмаков А.С. «Определение распределения интегральной плотности при маховском отражении ударных волн» Письма в Журнал технической физики, 43, № 9, с. 41-49 (2017)

Представлены методика и результаты определения поля интегральной плотности при изучении структуры течения, соответствующего маховскому взаимодействию ударных волн при числе Маха 3. Оптическая диагностика течения осуществлялась интерференционным методом на основе самонаводящихся фильтров Цернике (метод НП АВТ). Численное моделирование выполнено с помощью комплекса программ CFS3D для решения уравнений Эйлера и Навье–Стокса. Впервые получены количественные данные о распределении интегральной по пути зондирующего излучения плотности при одном направлении просвечивания трехмерного течения в области маховского взаимодействия ударных волн. DOI: 10.21883/PJTF.2017.10.44619.16615

Шенаврин В.И., Гринин В.П., Ростопчина-Шаховская А.Н., Демидова Т.В., Шаховской Д.Н., Белан С.П. «“Цунами" в протопланетном диске SV CEP» Астрономический журнал, 94, № 1, с. 44-52 (2017)

DOI: 10.7868/S0004629916120045 Представлены результаты многолетних (∼15 лет) фотометрических наблюдений SV Cep – звезды типа UX Ori – в ближней инфракрасной (ИК) области спектра (полосы JHKL). Они показывают, что в изменениях ИК потоков наблюдается циклический компонент с периодом ∼7 лет. Она отчетливо видна во всех четырех ИК полосах и отсутствует в оптической области спектра. Амплитуда колебаний максимальна в полосе K: ΔK≈0.68^m. Форма колебаний слегка меняется при переходе от полосы J к полосе L. Однако в каждой из четырех полос JHKL она воспроизводится с хорошей точностью в течение двух периодов. Это позволяет предположить, что мы наблюдаем периодический процесc. Если периодические возмущения в околозвездном диске SV Cep вызваны орбитальным движением компаньона, то при массе звезды 2.6 M⊙ большая полуось его орбиты должна быть равна ∼5 а.е. Отсутствие семилетнего периода в оптической кривой блеска SV Cep означает, что наблюдаемый период не может быть вызван изменениями околозвездной экстинкции. Причиной колебаний блеска может быть движение компаньона по эксцентрической орбите и вызванная им периодическая модуляция темпа аккреции на звезду.

Прокопец Г.А., Прокопец А.А., Шенштейн В.Ю. «Повышение надежности процесса вибрационной обработки путем управления стабильностью режущей способности рабочей среды» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 302-306 (2016)

Приведена схема вибрационной обработки и обоснована необходимость стабилизации режущей способности рабочей среды в процессе обработки, приведены некоторые результаты исследований по теме работы, а также предложены пути управления величиной режущей способности рабочей среды.

Шеремет М.А. «Ламинарные и турбулентные режимы сопряженной естественной конвекции в квадратной области» Вычислительная механика сплошных сред, 5, № 3, с. 327-338 (2012)

Проведено математическое моделирование ламинарных и турбулентных режимов нестационарной термогравитационной конвекции в замкнутой квадратной области с теплопроводными стенками конечной толщины в безразмерных переменных «скорость–давление–температура». Получены карты линий тока, изотерм и турбулентной вязкости, а также зависимости среднего числа Нуссельта на границе раздела сред от времени, числа Рэлея и относительного коэффициента теплопроводности.

Матвеенко В.П., Шардаков И.Н., Шестаков А.П. «Создание конечно-элементных моделей частей скелета человека с приложениями к задаче исследования собственных колебаний» Вычислительная механика сплошных сред, 5, № 3, с. 308-312 (2012)

Продемонстрированы возможности разработанного ранее алгоритма создания конечно-элементных образов органов реального человека по результатам томографических измерений. Созданы конечно-элементные образы костей голени, черепа и таза, которые были использованы при решении задач нахождения собственных форм и частот колебаний этих органов с помощью метода конечных элементов.

Ерофеев В.И., Рыжаков А.И., Шешенин С.Ф. «Нелинейно-упругие стационарные волны в двухкомпонентной твердой сдвиговой смеси» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 2, с. 18-23 (2005)

Изучаются особенности распространения нелинейно-упругих волн в двухком-понентных сдвиговых смесях деформируемых твердых тел.

Ерофеев В.И., Землянухин А.И., Катсон В.М., Шешенин С.Ф. «Формирование солитонов деформации в континууме коссера со стесненным вращением» Вычислительная механика сплошных сред, 2, № 4, с. 67-75 (2009)

Рассматривается нелинейная вязкоупругая микрополярная среда со стесненным вращением (псевдоконтинуум Коссера). Методом связанных нормальных волн осуществлен переход от системы нелинейных уравнений, описывающих динамику среды, к эволюционным уравнениям. Показано, что эволюционные уравнения представляют собой систему четырех нелинейных уравнений в частных производных, два из которых являются уравнениями Бюргерса, а два – модифицированными уравнениями Кортевега–де Вриза (мКдВ). Аналитически и численно исследована эволюция нелинейных вязкоупругих волн.

Шикина В.Е. «Расчет частоты колебаний пьезокерамического первичного преобразователя для массового расходомера жидкостей» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 1, с. 54-63 (2014)

Актуальность и цели. Измерение массового расхода необходимо в таких областях промышленности, как химическая, нефтехимическая, пищевая, фармацевтическая, целлюлозно-бумажная. Традиционные конструкции массовых расходомеров содержат одну или две металлические измерительные трубки, совершающие кориолисовые колебания за счет наличия внешнего виброгенератора, расположенного в центре, и двух датчиков, регистрирующих данные колебания на концах измерительной трубки. В качестве виброгенераторов либо в качестве датчиков регистрации могут применяться пьезоэлементы в форме пластин. Представляет интерес разработка измерительной трубки, полностью выполненной из пьезокерамического материала с нанесенными электродами. Это упрощает конструкцию, поскольку не требует наличия внешних возбудителей и сенсоров. Целью данной работы является исследование характеристик первичного преобразователя для массового расходомера, представляющего собой пьезоэлектрический резонатор, по которому протекает измеряемая жидкость. Материалы и методы. Для определения зависимости частоты изгибных колебаний преобразователя от массового расхода протекающей среды использован синтез при исследовании динамических характеристик и устойчивости тел вращения и гидродинамических процессов в колеблющихся потоках жидкостей. С учетом особенностей взаимодействия потока с внутренней поверхностью пьезорезонатора в качестве основных параметров жидкостей, оказывающих влияние на его стенки, определены касательное напряжение и максимальная безразмерная толщина вязкого подслоя. Результаты. Исследована зависимость частоты колебаний пьезорезонатора от скорости течения, плотности и вязкости различных жидкостей, что в конечном итоге определяет массовый расход. Проведены эксперименты с проливом через преобразователь воды, пива, молока и тосола-40. Все зависимости на начальном участке носят нелинейный характер. Прослеживается повторяемость результатов при соблюдении одних и тех же условий. Выводы. Проведенные экспериментальные исследования преобразователя подтвердили теоретические расчеты и показали возможность его использования для измерения малых расходов в пищевой, химической и фармацевтической отраслях.

Шилов К.А. «Оптимизация полей температуры на выходе камеры сгорания серийного ГТУ» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 402-405 (2015)

Обеспечение заданной температурной неравномерности на выходе из камеры сгорания является одним из ключевых требований к ней, так как непосредственно связано с ресурсом всей ГТУ. Доводка поля камеры сгорания до требуемой неравномерности на выходе сопряжена с большим количеством стендовых испытаний, направленных на выбор оптимального варианта конструкции с точки зрения полей при одновременном сохранении или улучшении остальных характеристик камеры сгорания (эмиссия вредных веществ, потери давления). Развитие методов численного моделирования, позволяющих выполнять численный анализ процессов, происходящих в камере сгорания, дает возможность выполнить предварительную оценку эффективности мероприятий по снижению температурного поля на выходе, что позволит снизить материальные и временные затраты на экспериментальную доводку изделия при выборе одного из предполагаемых мероприятий. В работе представлены результаты расчетно-экспериментальной доводки по обеспечению требуемой неравномерности поля температуры на выходе из камеры сгорания ГТУ наземного применения.

Уголькова Л.С., Артамонов Б.П., Шимановская Е.В., Бруевич В.В., Бурхонов О., Эгамбердиев Ш.А., Метлова Н.В. «Изучение активности ядра сейфертовской галактики NGC 7469 за период наблюдений 2008–2014 гг.» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 4, с. 267-274 (2017)

DOI: 10.7868/S0320010817040088 NGC 7469 в фильтрах UBV RI в период 2008–2014 гг., полученные в Майданакской обсерватории. Анализ долгопериодической переменности NGC 7469 для двух наблюдательных периодов 1990–2007 гг. и 2008–2014 гг. показал существование еще одного цикла активности медленной компоненты в 2009–2014 гг. с максимумом активности в 2011–2012 гг. Изучены особенности медленной компоненты переменности в период 2009–2014 гг. и построены двухцветные диаграммы (U–B), (B–V ) для максимумов и минимумов переменности NGC 7469 в разных диафрагмах, а также для чернотельного излучения газа, моделирующего излучение аккреционного диска. На двухцветной диаграмме видно, что в максимуме яркости цвет ядерной части NGC 7469 становится более голубым, что указывает на более высокую температуру аккреционного диска. Проведен анализ переменности NGC 7469 в рентгеновской области за период 2008 и 2009 гг. в сравнении с минимумом активности 2003 г. В период 2008 г. коэффициент корреляции оптика–рентген близок к 0.5. Слабая корреляция объясняется влиянием вспышки сверхновой SN 1a в околоядерной части NGC 7469, которая проявляет себя в оптике, но не меняет картину переменности в рентгене. Сравнение данных переменности за период 2009 г. показывает корреляцию оптика–рентген (фильтр U – 7–10 кэВ) с коэффициентом корреляции около 0.93. Отмечена зависимость коэффициента корреляции и величины запаздывания от длины волны в оптике и в рентгене. Запаздывание рентгена от оптики в 2009 г. наблюдается в меньшей степени в 2003 г.

Мунин А.Г., Самохин В.Ф., Шипов Р.А., Власов Е.В. Авиационная акустика. Ч. 1. Шум на местности дозвуковых пассажирских самолетов и вертолетов (1986). 244 с.

Рассмотрены проблемы воздействия шума, создаваемого самолетами и вертолетами, на окружающую среду и человека. Указаны основные источники шума самолетов и вертолетов, дана физическая картина шумообразования. Рассмотрены различные способы снижения шума вертолетов и самолетов. Изложена методология прогнозирования акустической обстановки в зоне аэропорта, учитывающая динамику парка самолетов и интенсивность их эксплуатации.

Макаров В.Ф., Мешкас А.Е., Ширинкин В.В. «Технологии, позволяющие повысить эффективность обработки композиционных материалов» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 179-189 (2015)

Рассмотрены основные проблемы, возникающие при механической обработке (сверлении, разрезке, точении, фрезеровании) современных высокопрочных полимерных композиционных материалов, применяемых в машиностроении. Проведено сравнение особенностей обработки различных полимерных композиционных материалов. Изучен процесс образования дефектов обработки при точении, фрезеровании и сверлении полимерных композиционных материалов на основе стеклоэпоксидных наполнителей. Проведены исследования применения современных методов обработки полимерных композиционных материалов. Представлены пути решения современных проблем механической обработки полимерных композиционных материалов. Проведен анализ качественной оценки результатов механической обработки полимерных композиционных материалов со стеклоэпоксидными наполнителями и углерод-углеродными волокнами.

Ширинкин В.В., Макаров В.Ф., Мешкас А.Е. «Наукометрическое исследование проблем сверления композиционных материалов» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 289-298 (2015)

Описаны результаты наукометрического исследования проблем сверления композиционных материалов. Представлен краткий обзор зарубежных публикаций по проблемам сверления композиционных ламинатов. Приведены тезисы основных исследований по сверлению композиционных ламинатов, опубликованных в международных журналах. Отражены основные зависимости влияния входных параметров процесса сверления композиционных материалов на расслоение и осевую силу, представленные в международных публикациях.

Жуйко С.В., Орлов В.В., Широкова К.С. «Сверхскоростные звезды как результат сближений звезд с массивными двойными черными дырами в ядрах галактик» Астрономический журнал, 94, № 1, с. 53-58 (2017)

DOI: 10.7868/S0004629916120082 Выполнено численное моделирование движения звезды в гравитационном поле двойной черной дыры с различными отношениями масс компонентов. Рассмотрены две модели: 1) задача двух неподвижных центров; 2) общая задача трех тел. Первая модель применима только на коротких временах Δt >> T ,где T – период двойной системы. Вторая модель применима на любых временах, за исключением тесных сближений звезды с одним из компонентов двойной r ≤ 0.00002 пк, где r – расстояние от звезды до ближайшей к ней черной дыры. При более близких прохождениях следует учитывать релятивистские поправки. Получены оценки вероятностей формирования сверхскоростных звезд в результате таких взаимодействий. Показано, что для ядра нашей Галактики этот механизм малоприменим ввиду вероятного отсутствия второй массивной черной дыры в центральной области Галактики.

Трофимов В.Н., Ширяев А.А. «Зависимость величины остаточных напряжений и шумов Баркгаузена образцов из ВЖМ-4 и 09Г2С от режимов фрезерования» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 106-110 (2015)

Целью статьи является оценка влияния режимов фрезерования на величину остаточных технологических напряжений в поверхности образцов, определяемых методом рентгеновской дифрактометрии, а также на уровень шумов Баркгаузена.

Трофимов В.Н., Карманов В.В., Снегирева А.В., Ширяев А.А. «Взаимосвязь между остаточными макронапряжениями и магнитными шумами Баркгаузена» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации, № 1, с. 90-94 (2016)

При проектировании и изготовлении изделий ответственного назначения одним из регламентируемых параметров является уровень остаточных макронапряжений (RS₁). Для контроля уровня RS₁ актуально использование методов неразрушающего контроля, например, метода рентгеновской дифрактометрии, а для оперативного контроля – метода регистрации шумов Баркгаузена. Измерены величины RS₁ и магнитошумового параметра по методу шумов Баркгаузена на поверхности упруго- и пластически деформированных плоских образцов из стали Ст3, 40Х, 45. Нагружение образцов осуществлялось по схеме чистого изгиба. Обнаружена тесная корреляция между магнитошумовым параметром и интенсивностью остаточных напряжений при пластической деформации. Результаты работы могут быть использованы для контроля физико-механических свойств поверхности изделий на промышленных предприятиях в условиях серийного производства.

Кузьмин А.Н., Жуков А.В., Давыдова Д.Г., Шитов Д.В., Аксельрод Е.Г., Кац В.А. «Акустико-эмиссионный контроль при оценке технического состояния оборудования нефтегазового комплекса» В мире неразрушающего контроля, 20, № 1, с. 71-80 (2017)

Возможность метода акустико-эмиссионного контроля по выявлению опасных развивающихся дефектов в металлоконструкциях не вызывает сомнений. Однако на практике его использование по-прежнему связано с набором существенных ограничений, с которыми сталкиваются производители оборудования, а также диагностические и экспертные организации, занимающиеся предоставлением услуг в этой области. В статье анализируются проблемы метода применительно к опасным производственным объектам нефтегазового комплекса. Указывается, что рассмотренные ограничения носят аппаратурный, методический и принципиальный характер, и должны предусматривать комплексное решение в составе технологии контроля. На примерах реальных объектов предложены способы минимизации рассматриваемых проблем. Есть основания полагать, что предложенные методические решения могут быть успешно применены не только в проведении приёмочного, пускового и периодического контроля оборудования, но и при разработке блоков автоматического принятия решения систем диагностического мониторинга.

Каплунов С.М., Вальес Н.Г., Шитова Л.И. «Применение метода дискретных вихрей для расчета автоколебаний трубки в потоке жидкости» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 4, с. 13-18 (2009)

Изложен метод математического моделирования и применение модернизированного метода дискретных вихрей для расчета плоскопараллельного отрывного обтекания тел, колеблющихся в потоке. Эти методы находят применение при исследовании природы гидродинамических механизмов возбуждения вибрации пучков трубок в теплообменных аппаратах.

Каплунов С.М., Вальес Н.Г., Горелов Е.В., Шитова Л.И. «Метод математического моделирования гидродинамических механизмов возбуждения вибраций теплообменных пучков труб» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 3, с. 107-112 (2008)

Работа посвящена изложению метода математического моделирования и применению модернизированного метода дискретных вихрей для расчета плоскопараллельного отрывного обтекания тел сложной конфигурации. Эти методы находят применение при исследовании природы гидродинамических механизмов возбуждения вибрации пучков трубок в теплообменных аппаратах.

Глянцев А.В., Тюльбашев С.А., Чашей И.В., Шишов В.И., Потапова Л.Б. «Коротирующие структуры в солнечном ветре по наблюдениям межпланетных мерцаний на больших элонгациях на частоте 111 МГц» Астрономический журнал, 94, № 3, с. 253-258 (2017)

Приведены результаты непрерывных наблюдений межпланетных мерцаний сильного радиоисточника 3С 48 на элонгациях более 80° , выполненных на радиотелескопе БСА ФИАН на частоте 111 МГц. Данные относятся к периоду длительностью четыре года, с 2012 по 2015 г., вблизи максимума 24 цикла солнечной активности. Усредненная зависимость индекса мерцаний от элонгации и аналогичные зависимости для отдельных лет на фазах сближения и удаления позволяют предположить присутствие периодической модуляции с периодом 26 дней, которая маскируется вариациями день ото дня. Периодическая модуляция может быть объяснена существованием в период максимума солнечной активности долгоживущей области повышенной плотности плазмы, примыкающей к гелиоэкватору. Показано, что характерное время мерцаний увеличивается при переходе к элонгациям больше 90°.

Углов А.Л., Хлыбов А.А., Пичков С.Н., Шишулин Д.Н. «Об использовании акустической антенной решетки для контроля термоповреждений аустенитной стали спектральным методом» Дефектоскопия, № 4, с. 42-48 (2017)

Приведены результаты апробации методики контроля повреждений на внутренней поверхности трубных образцов из аустенитной стали спектрально-акустическим методом с использованием акустической фазированной решетки. Показано, что можно выявить накопленные повреждения в поверхностном слое на стадии 10 % исчерпания ресурса элемента конструкции из стали 12Х18Н10Т.

Шклярчук Ф.Н. «Расчет колебаний оболочек вращения с жидкостью методом конечных элементов» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 1, с. 17-29 (2015)

Представлен новый вариант метода конечных элементов для расчета осесимметричных и неосесимметричных колебаний оболочек вращения, частично заполненных идеальной несжимаемой жидкостью. В качестве конечных элементов рассматриваются узкие кольцевые полоски оболочки вместе с содержащимися в них тонкими слоями жидкости. Перемещения слоя жидкости с использованием точного аналитического решения уравнения неразрывности с граничным условием безотрывности на поверхности оболочки аппроксимируются одной неизвестной функцией, представляющей осевое перемещение по заданной форме. Получены матрицы жесткости и инерции оболочки и матрицы присоединенных масс жидкости.

Шкуратник В.Л., Николенко П.В., Кошелев А.Е. «Зависимость скорости распространения и амплитуды продольных упругих волн от напряжений при различных режимах нагружения образцов каменного угля» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 5, с. 48-53 (2016)

Экспериментально установлены закономерности распространения продольных упругих волн ультразвукового диапазона частот в образцах каменного угля при одноосном и всестороннем (по схеме Кармана) сжатии. Показано, что при одноосном сжатии наибольшей информативностью обладает прозвучивание в направлении перпендикулярном слоистости и оси нагружения. При таком прозвучивании оказывается возможным выделение четырех стадий деформирования образца. При трехосном нагружении информативность прозвучивания падает с увеличением бокового давления, которое препятствует дезинтеграции угля. Наиболее четко четыре стадии деформирования выделяются при боковом давлении 2.5 МПа, а при давлениях 10 МПа удается выделить лишь стадии консолидации и разрушения образца.

Кирпичников В.Ю., Кощеев А.П., Мукалов Ю.Н., Шлемов Ю.Ф. «Влияние места расположения отверстия в обтекаемой потоком пластине на уровни ее вибрации» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 128-133 (2017)

Объект и цель научной работы. Исследование влияния места расположения отверстия на пластине обшивки обтекаемого корпуса движущегося средства на уровни ее вибрации. Материалы и методы. Многоточечные измерения уровней вибрации обтекаемой пластины без отверстия и уровней вибрации трех обтекаемых пластин с отверстием, отличающихся местом его расположения. Влияние места расположения отверстия на вибрации обтекаемых пластин по разнице измеренных уровней и изменению формы спектра вибрации определено экспериментально. Основные результаты. Появление наиболее интенсивных максимумов в спектрах вибрации обтекаемой пластины имеет место при размещении отверстия в ее геометрическом центре и выполнении следующих условий: частота Струхаля f_Sh совпадает с собственной частотой f_qn изгибных колебаний пластины; отверстие находится в зоне пучности формы изгибных колебаний с частотой f_qn=f_Sh, а ниже по течению от отверстия размещается другая пучность той же формы. Заключение. Установлена возможность выбора мест расположения отверстий в обтекаемых пластинах движущихся объектов, при которых будет исключено интенсивное увеличение уровней их вибрации и шумоизлучения.

Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя (1974). 712 с.

Автор настоящей монографии профессор, доктор Г. Шлихтинг является известным зарубежным специалистом в области гидроаэродинамики и особенно в области теории пограничного слоя. Он занимает пост директора снискавшей в свое время мировую известность Аэродинамической испытательной лаборатории в Гёттингене, а также пост научного руководителя Института аэродинамики при Немецком исследовательском авиационном центре в Брауншвейге. Советский читатель уже знаком с книгой Г. Шлихтинга по ее переводам, сделанным с первого и пятого немецких изданий и выпущенных в 1956 и 1969 гг. Книга Г. Шлихтинга ценна связью излагаемой в ней теории ламинарного и турбулентного пограничного слоя с ее многочисленными техническими применениями. По характеру изложения автор следует хорошо соответствующему цели книги принципу: «от простого к сложному». Почти повсюду сначала приводится физическое истолкование явления, а уже затем дается математическое оформление количественной стороны этого явления. В настоящем русском издании учтены все изменения и дополнения, внесенные автором в шестое (американское) издание. Из этих дополнений следует отметить значительную переработку третьей главы, приблизившую изложение к движениям вязкого газа, и некоторое уточнение изложения основ гидродинамической теории смазки в подшипниках. Несколько расширена библиография. Книге несколько вредит незнакомство автора с советскими исследованиями по теории пограничного слоя, причем здесь дело не в приоритетных притязаниях, а просто в вытекающей отсюда некоторой ограниченности изложения. Переводчик и редактор приняли решение за небольшими исключениями не загромождать книгу примечаниями по этому поводу. Книга состоит из четырех частей. В первой части в двух вводных главах излагаются без применения какого бы то ни было математического аппарата первоначальные сведения из теории пограничного слоя; остальные главы этой части посвящены математической и физической разработке теории пограничного слоя на основе уравнений Навье–Стокса. Во второй части излагается теория ламинарного пограничного слоя, в том числе и температурного пограничного слоя. В третьей части рассматривается переход течения из ламинарной формы в турбулентную, т. е. возникновение турбулентности. Четвертая часть посвящена турбулентным пограничным слоям.

Шляхин Д.А. «Динамическая осесимметричная задача прямого пьезоэффекта для круглой биморфной пластины» Вестник Пермского государственного технического университета. Механика, № 1, с. 164-180 (2017)

Рассматривается динамическая осесимметричная задача для круглой биморфной конструкции, состоящей из металлической подложки и пьезокерамической аксиально поляризованной пластины. Ее изгибные колебания осуществляются за счет действия на торцевой поверхности механической нагрузки (нормальных напряжений), являющейся произвольной функцией радиальной координаты и времени. Учитывается жесткое и шарнирное закрепление цилиндрической поверхности пластины. Исходные расчетные соотношения сформулированы для пьезокерамического материала с гексагональной кристаллической решеткой класса 6 mm. Для решения задачи теории электроупругости в трехмерной постановке используются конечные интегральные преобразования Ханкеля по аксиальной координате и обобщенное преобразование (КИП) по радиальной переменной. При этом на каждом этапе решения проводится процедура стандартизации, которая позволяет реализовать соответствующий алгоритм преобразования. В первом случае краевые условия представляются в смешанной форме, а во втором приводятся к однородным путем введения вспомогательных функций. Данный подход позволяет получить точные, в рамках используемых моделей, расчетные соотношения в наиболее общем виде. Построенное замкнутое решение позволяет определить частотный спектр собственных осесимметричных колебаний, напряженно-деформированное состояние и характер изменения индуцируемого электрического поля биморфной пластины. Это дает возможность на основании анализа связанности электрических и механических полей напряжений научно обосновать конструктивные решения проектируемых приборов, определить способ фиксации электрического сигнала, подобрать все геометрические, а также физические характеристики типовых элементов пьезокерамических преобразователей. Разработанный алгоритм решения позволяет также решать задачи теории упругости и электроупругости для круглых толстых и тонких пластин с произвольным количеством слоев при наиболее общих условиях загружения без использования кинематических гипотез.

Шевченко А.М., Голубев М.П., Павлов А.А., Павлов Ал.А., Хотяновский Д.В., Шмаков А.С. «Определение распределения интегральной плотности при маховском отражении ударных волн» Письма в Журнал технической физики, 43, № 9, с. 41-49 (2017)

Представлены методика и результаты определения поля интегральной плотности при изучении структуры течения, соответствующего маховскому взаимодействию ударных волн при числе Маха 3. Оптическая диагностика течения осуществлялась интерференционным методом на основе самонаводящихся фильтров Цернике (метод НП АВТ). Численное моделирование выполнено с помощью комплекса программ CFS3D для решения уравнений Эйлера и Навье–Стокса. Впервые получены количественные данные о распределении интегральной по пути зондирующего излучения плотности при одном направлении просвечивания трехмерного течения в области маховского взаимодействия ударных волн. DOI: 10.21883/PJTF.2017.10.44619.16615

Буров В.А., Шмелев А.А., Евтухов С.Н., Крюков Р.В., Зотов Д.И., Раттэль М.И., Бобов К.Н., Румянцева О.Д. Ультразвуковой томограф

Буров В.А., Шмелев А.А., Евтухов С.Н., Крюков Р.В., Зотов Д.И., Раттэль М.И., Бобов К.Н., Румянцева О.Д. Ультразвуковой томограф

Шнейдман Д.Д., Демин И.Ю., Крит Т.Б. «Разработка интерфейса для акустической системы Verasonics по измерению скорости сдвиговых волн в мягких биологических тканях» Труды XX научной конференции по радиофизике, посвященной 110-летию со дня рождения Г.С. Горелика. Нижний Новгород, 12–20 мая 2016 г., с. 244-245 (2016)

Акустическая система Verasonics представляет собой универсальный ультразвуковой диагностический прибор, предназначенный для разработки и апробации различных алгоритмов медицинской акустики.

Гуськов А.М., Пановко Г.Я., Шохин А.Е. «Расчет стержневой пространственной системы виброизоляции твердого тела при транспортной вибрации» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 2, с. 17-24 (2012)

Рассматривается математическая модель пространственной стержневой системы виброизоляции твердого тела, подверженного совместному действию постоянного ускорения и вибрации. Определены коэффициенты матрицы жесткости подвески в зависимости от положения статического равновесия виброизолируемого тела, определяемого направлением и модулем постоянного ускорения. Показано, что в зависимости от предъявляемых требований за счет варьирования геометрических параметров стержней можно получить различные динамические свойства подвески. Проведена оценка виброзащитных характеристик подвески.

Ниселовская Е.В., Пановко Г.Я., Шохин А.Е. «Колебания механической системы, возбуждаемые неуравновешенным ротором асинхронного электродвигателя» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 6, с. 17-23 (2013)

Рассматриваются колебания механической системы, возбуждаемые неуравновешенным ротором асинхронного электродвигателя переменного тока. Движущий электромагнитный момент учитывает связь между потокосцеплениями и токами в обмотках двигателя.

Пановко Г.Я., Шохин А.Е., Еремейкин С.А. «Экспериментальный анализ колебаний механической системы с самосинхронизирующимися инерционными вибровозбудителями» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 6, с. 11-15 (2015)

ассовой системы на упругом подвесе с двумя дебалансными вибраторами в широком диапазоне частот возбуждения. Описывается методика проведения испытаний, и подробно анализируются полученные результаты. Показано, что в механической системе возникает эффект автоколебательной адаптивной самосинхронизации дебалансов при изменении форм колебаний несущего тела в зависимости от частоты возбуждения.

Голуб М.В., Шпак А.Н., Buethe I., Fritzen C.P. «Моделирование гармонических колебаний и определение резонансных частот полосового пьезоэлектрического актуатора методом конечных элементов высокого порядка точности» Вычислительная механика сплошных сред, 8, № 4, с. 397-407 (2015)

Моделируется динамическое поведение прямоугольного полосового пьезоэлектрического актуатора с помощью метода конечных элементов высокого порядка точности. Строится гармоническое решение в частотной области, что позволяет применить преобразование Лапласа для построения решения во временной области. В качестве аппроксимационных полиномов и тестовых функций используются полиномы Гаусса–Лежандра–Лобатто. Рассматривается два варианта граничных условий. В первом случае все границы пьезоактуатора свободны от напряжений, электрический потенциал задан на нижней границе, в то время как на верхней границе он равен нулю, также нулевыми являются электрические перемещения на боковых границах. Во втором случае на нижней границе приложены некоторые нормальная и касательная нагрузки, при этом на левой боковой границе пьезоактуатор жестко защемлен. Составляется система линейных алгебраических уравнений относительно функций перемещений и электрического потенциала в узловых точках. Вектор-столбец правой части системы формируется в соответствии с граничными условиями из электрических потенциалов на границе, а в случае смешанных граничных условий, еще и из нормальных и касательных напряжений на нижней границе актуатора. Результаты моделирования сравниваются с результатами, полученными с помощью пакета Comsol Multiphysics: проводится сопоставление функций перемещений, напряжений, электрического потенциала и электрических перемещений, а также максимальных и минимальных значений этих величин. Анализируется поведение пьезоактуатора в зависимости от граничных условий и частоты гармонических колебаний. Рассчитываются резонансные частоты колебаний актуатора для различных граничных условий, изучается соответствующие резонансным частотам собственные формы колебаний.

Барановский Э.А., Степанян Н.Н., Таращук В.П., Штерцер Н.И. «Волокна и подстилающие их поверхности по наблюдениям в линиях HE I и Н» Астрономический журнал, 94, № 1, с. 80-86 (2017)

DOI: 10.7868/S0004629916120033 Вдоль волокон в линии Не I 1083 нм наблюдаются яркие полоски. Для волокон в Нα 656.3 нм они бывают как яркими, так и темными. Диапазон изменения яркости около волокон в линии Не I составляет 1.005–1.10 при среднем значении 1.031±0.01, а в линии Нα, соответственно, 0.91–1.5 от яркости невозмущенной области. Исследуется физическое состояние вещества в таких полосках. Для объяснения наблюдаемых особенностей проведены вычисления яркости полосок для различных моделей хромосферы. Рассматривались два типа моделей: во-первых, модели с изменениями температуры или плотности в верхней хромосфере, во-вторых, модели с изменениями температуры в средней и нижней хромосфере. Модели первого типа изменяют яркость в линии Не I, не меняя при этом яркость в линии Нα. Модели второго типа изменяют только яркость Нα. Используя изменения параметров хромосферы и модели первого и второго типа, мы получили различные комбинации яркостей полосок в линиях Не I и Нα. Для оценки яркости областей рассчитывались профили линий Не I и Нα по соответствующим моделям с использованием не-ЛТР приближения. Сравнение наблюдаемых и вычисленных величин позволяет заключить, что увеличение яркости в линии Не I вызвано уменьшением температуры или плотности в верхней хромосфере (в области температур около 10 000–24 000 К). Увеличение яркости и потемнения в линии Нα вызваны увеличением или уменьшением температуры на 800–1000 K в средней и нижней хромосфере (в области 6000–9000 К). Рассматривалась также зависимость яркости полосок от расстояния до центра диска Солнца. Яркость в линии Не I увеличивается от центра к краю на 2–4%. Расчеты изменения яркости “центр–край” соответствуют наблюдаемым результатам.

Штыковский А.Е., Лутовинов А.А., Арефьев В.А., Мольков С.В., Цыганков С.С., Ревнивцев М.Г. «Наблюдения рентгеновского пульсара LMC X-4 обсерваторией NUSTAR: ограничение на величину магнитного поля и томография системы в линии железа» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 3, с. 203-213 (2017)

DOI: 10.7868/S0320010817030068 Представлены результаты исследования спектральных и временных свойств излучения рентгеновского пульсара LMC X-4 по данным обсерватории NuSTAR в широком рентгеновском диапазоне энергий 3–79 кэВ. Наряду с детальным анализом усредненного спектра излучения источника, впервые получены высокоточные спектры, соответствующие разным фазам цикла собственного вращения нейтронной звезды. Показано, что модель комптонизированного излучения наиболее адекватно описывает спектр источника, и прослежена эволюция его параметров в зависимости от фазы импульса. Для всех спектров (усредненного и фазовых) в диапазоне энергий 5–55 кэВ был проведен поиск циклотронной линии поглощения. Полученный предел на оптическую глубину циклотронной линии τ∼0.15 (3σ) указывает на отсутствие такой особенности в указанном диапазоне энергий, что позволяет получить ограничение на величину магнитного поля нейтронной звезды: B<3×10¹¹ Гс или B>6.5×10¹² Гс. Последнее ограничение согласуется с оценкой величины магнитного поля, полученной из анализа спектра мощности пульсара B≈3×10¹³ Гс. По результатам анализа фазовых спектров источника определена задержка между максимумами излучения и эквивалентной шириной флуоресцентной линии железа, зависящая от орбитальной фазы и, по-видимому, связанная с временем пролета фотонов между излучающими областями вблизи нейтронной звезды и областью, где происходит отражение потока (предположительно, в струе втекающего вещества, или в месте взаимодействия струи с внешними краями аккреционного диска).

Лебедев В.А., Штынь С.Ю., Гомцян Г.С. «Оценка предельно-эффективной упрочняемости деталей динамическими методами ППД» Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации – 2015: материалы XVI Всерос. науч.-техн. конф., Пермь, 17–18 нояб. 2015 г., № 1, с. 355-358 (2015)

Предложен расчетно-аналитический подход к оценке величины предельной твердости упрочненных поверхностных слоев, основанный на термодинамической теории прочности и разрушения твердых тел. На основе структурно-энергетической интерпретации процесса поверхностного пластического деформирования (ППД) получено уравнение, описывающее предельно допустимое значение твердости упрочненного слоя, обеспечивающее эффективное влияние на повышение эксплуатационных свойств деталей. Исходя из предположения, что величина предельной плотности скрытой энергии, накапливаемой в локальном микрообъеме поверхностного слоя в процессе его упрочнения, коррелирует с известной термодинамической характеристикой металлов, определяемой как разность энтальпии данного материала в твердом состоянии при температуре плавления и энтальпии при 293 К, получено выражение для оценки предельной твердости упрочненного поверхностного слоя.

Барышникова О.О., Борискина З.М., Раевский В.А., Шубин А.А. «Использование трехмерного конечноэлементного моделирования колебаний оболочечных конструкций» Электронный журнал: наука, техника и образование, № 2, с. 53-59 (2015)

Проведено исследование трехмерного конечного элемента с учетом колебаний для оболочечных конструкций. При выводе уравнений для получения напряжений используется метод Галеркина, уравнение Коши и изопараметрические и суперпараметрические элементы.

Никитин Е.С., Шубин Б.В. «Изучение макролокализации деформации в поликристаллических материалах акустическим методом» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 9, № СпецВ, с. 123-126 (2006)

Изучено явление макролокализации деформации для широкого круга материалов (стали, сплавы, чистые металлы, керамика) с различной кристаллической структурой. С помощью акустического комплекса были получены координаты источников сигналов акустической эмиссии. Методом эволюционного распределения полей координат показано, что на всех стадиях пластической деформации наблюдается периодичность координат источников сигналов акустической эмиссии. Измерены скорости перемещения полос макролокализации для некоторых видов сталей. Предложенный метод позволяет экспериментально исследовать кинетику процессов локализации непосредственно в процессе деформации.

Шубин С.Н., Гилёв Е.Е., Боровков А.И. «Влияние динамики включения на распространение упругих волн в акустическом волноводе» Вычислительная механика сплошных сред, 4, № 3, с. 120-128 (2011)

Цель исследования – определение геометрических размеров включения в волноводе на основе анализа прохождения акустической волны. На примере одномерной модели бесконечного стержня с инерционным упругим включением установлено влияние спектра включения на отраженную и прошедшую волны. Выводы о влиянии спектра обобщены на случай акустического волновода с абсолютно жестким включением цилиндрической формы. Показана связь между геометрическими размерами включения и спектральными плотностями прошедшей и отраженной волн.

Карякин М.И., Пустовалова О.Г., Шубчинская Н.Ю. «Большие деформации изгиба неоднородного бруса» Вычислительная механика сплошных сред, 10, № 1, с. 70-77 (2017)

Изучается чистый изгиб неоднородного по толщине нелинейно-упругого бруса прямоугольного поперечного сечения. Характер неоднородности соответствует жесткому покрытию на внешней или внутренней сторонах бруса. Рассмотрена линейно и экспоненциально распределенная неоднородность. Для описания механических свойств материалов при больших деформациях использованы общеупотребительные модели сжимаемых нелинейно-упругих сред – модели полулинейного (гармонического) материала и материала Блейтца и Ко. В двумерной постановке посредством полуобратного метода задача сведена к краевой задаче для обыкновенного дифференциального уравнения второго порядка. Генерирование (в общем случае нелинейных) краевых задач осуществлено с помощью разработанного авторами пакета автоматизации полуобратного метода в среде компьютерной алгебры Maple. Известное для однородного полулинейного материала аналитическое решение краевой задачи служило средством верификации применяемых численных методов. Устойчивость исследована в рамках бифуркационного подхода, основанного на анализе существования нетривиальных решений линеаризованной краевой задачи. Проверено влияние неоднородности на диаграмму нагружения бруса и устойчивость бруса при изгибе. Выявлена зависимость между положениями на диаграмме изгиба точки максимума и точки потери устойчивости. Установлено, в частности, что для бруса с более мягкой нижней гранью точки бифуркации располагаются левее точек максимума, то есть брус теряет устойчивость на возрастающем участке диаграммы.

Шувалов В.В., Светцов В.В., Артемьева Н.А., Трубецкая И.А., Попова О.П., Глазачев Д.О. «Астероид Апофис – оценка опасных последствий ударов подобных тел» Астрономический вестник, 51, № 1, с. 51-66 (2017)

Астероид 99942 Апофис в течение короткого времени после его обнаружения был классифицирован как очень опасный объект, вероятность столкновения которого с Землей в 2029 г. очень высока. И хотя последующие наблюдения значительно уменьшили оценку вероятности столкновения, оно не исключено, кроме того, астероиды аналогичного размера на орбитах, пересекающихся с орбитой Земли, вполне могут быть обнаружены в ближайшем будущем. Мы провели численное моделирование полета через атмосферу и удара о поверхность Земли каменного космического тела диаметром 300 м c кинетической энергией порядка 1000 Мт, что примерно соответствует параметрам астероида Апофис, для углов входа в атмосферу 90° (вертикальный удар), 45 и 30°. Моделирование проводилось путем решения трехмерных уравнений гидродинамики и уравнений переноса излучения в приближениях лучистой теплопроводности и объемного высвечивания. В качестве опасных факторов рассматривались воздушная ударная волна, выбросы из кратера, тепловое излучение и ионосферные возмущения. Расчеты избыточного давления и скорости ветра на поверхности Земли показали, что размер (диаметр) зоны разрушений наиболее слабых конструкций может достигать 700–1000 км, причем уменьшение угла наклона траектории к поверхности приводит к заметному увеличению площади, поражаемой ударной волной. Возмущения ионосферы имеют глобальный характер и длятся часами: на расстояниях в несколько тысяч километров на высотах более 100 км возмущения плотности воздуха составляют десятки процентов, а вертикальные и горизонтальные компоненты скорости достигают сотен метров в секунду. Воздействие излучения на объекты, расположенные на поверхности Земли, оценивалось путем решения уравнения переноса излучения вдоль лучей, проходящих через светящуюся область. При ясной погоде размер области, где под действием теплового нагрева может воспламениться древесина, достигает 200 км, а зона отдельных очагов пожара, где загораются легко воспламеняющиеся материалы, может быть в два раза больше. В центральной области очень сильного теплового поражения размером ∼100 км загораются конструкции, крыши, одежда. Опасная для человека область увеличивается с уменьшением угла наклона траектории, и тепловое действие может ощущаться людьми на расстояниях до 250–400 км от кратера.

Шулемович А.М. «Приближенное решение задачи об ударе по упругой системе» Проблемы машиностроения и надежности машин, № 2, с. 20-25 (2004)

Излагается метод приближенного определения первого импульса при поперечном ударе груза по достаточно произвольной упругой системе. Представлено большое число примеров удара по балке и по прямоугольной пластине. Приводится оценка приближенного решения, позволяющая определить появление многократных соударений и их число. Определены границы применимости приближенного решения, а также теории Герца, Сен-Венана и системы с двумя степенями свободы.

Шамаев А.С., Шумилова В.В. «Прохождение плоской звуковой волны через композит из слоев упругого материала и вязкоупругого материала Кельвина–Фойгта» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 32-44 (2017)

Рассмотрена задача о прохождении плоской звуковой волны через плоский слой композита толщины h. Данный композит состоит из периодически повторяющихся слоев упругого материала и вязкоупругого материала Кельвина–Фойгта, причем все слои композита либо параллельны, либо перпендикулярны фронту падающей волны. Кроме того, сделано предположение, что толщина каждого отдельного слоя композита намного меньше как длины звуковой волны, так и толщины h всего композита. Для исследования поставленной задачи использована усредненная модель композита, с помощью которой найдены коэффициенты отражения и прозрачности, а также изменение уровня интенсивности звука при прохождении его через слой композита толщины h.

Шустов Б.М., Нароенков С.А., Ефремова Е.В. «О населенности околоземного пространства опасными небесными телами» Астрономический вестник, 51, № 1, с. 44-50 (2017)

В последние годы в связи с Челябинским событием 15 февраля 2013 г. нижний порог размера сближающихся с Землей небесных тел, считающихся опасными, снизился многократно (фактически от 140 м до ∼10 м). В связи с этим повысилось внимание к свойствам популяции тел декаметрового размера и, особенно к телам, которые приближаются к Земле со стороны Солнца (с дневного неба). В работе рассматриваются различные свойства этой популяции. При анализе свойств ансамбля использованы как наблюдательные данные, полученные другими авторами, так и теоретические оценки, полученные методом клонирования (виртуальных) тел. Вопрос имеет большое практическое значение, так как средства обнаружения таких тел (например, проект СОДА) должны разрабатываться с учетом требований, определяемых свойствами популяции. Нами показано, что средний темп входа в околоземное космическое пространство (ОКП), т.е. в зону расстояний до Земли менее ∼1 млн км, тел декаметрового и более размера с дневного неба (значения элонгации точек входа в ОКП менее 90°) составляет около 620 шт/год для углов элонгации точки обнаружения <90°, и около 220 шт/год для углов элонгации точки обнаружения <45°.