Лобковский Л.И., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Баранов Б.В., Гарагаш И.А., Стеблов Г.М. «Сейсмотектонические деформации, связанные с землетрясением Мауле 2010 г., на разных стадиях сейсмического цикла по данным спутниковых геодезических наблюдений» Доклады академии наук, 477, № 6, с. 716-721 (2017)

Приводится интерпретация многолетних спутниковых геодезических наблюдений после землетрясения Мауле 2010 г. на основе клавишной концепции строения субдукционных регионов. Выявлены неоднородности поля скоростей смещений точек земной поверхности как по направлению в глубь континента, так и вдоль океанического жёлоба. Показано, что предложенные в работе модели позволяют полностью объяснить всё многообразие наблюдающихся смещений.

Пантелеев И.А., Полтавцева Е.В., Мубассарова В.А., Гаврилов В.А. «Возмущение напряженно-деформированного состояния упругого полупространства шаровой неоднородностью упругих свойств при сдвиге в горизонтальной плоскости с учетом гравитационных сил» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 138-153 (2017)

Работа посвящена решению задачи о возмущении напряженно-деформированного состояния упругого изотропного полупространства шаровой неоднородностью упругих свойств для случая действия на полупространство только силы тяжести и случая дополнительно наложенного сдвига в горизонтальной плоскости. Получено аналитическое решение для компонент вектора перемещений и объемной деформации, выраженное через потенциалы и квазипотенциалы шара, для случая действия на полупространство только сил тяжести и случая суперпозиции сил тяжести и сдвига в горизонтальной плоскости. На примере конкретного сейсмического события показано, что вклад гравитационных сил в возмущение напряженно-деформированного состояния полупространства шаровой неоднородностью упругих свойств (распределение относительно объемной деформации) не является малым. С использованием полученного аналитического решения для случая действия только сил тяжести показано, что распределение объемной деформации является осесимметричным относительно оси z. Вокруг шаровой неоднородности упругих свойств в изотропном упругом полупространстве формируются зона относительного сжатия, расположенная по простиранию неоднородности, и зоны относительного растяжения, расположенные над и под неоднородностью. Отличительной особенностью зон относительного растяжения является их предельный размер, тогда как размер зоны относительного сжатия растет при уменьшении величины объемной деформации. При добавлении в решение слагаемого, связанного со сдвигом в горизонтальной плоскости, симметрия не нарушается, но нарушается равенство по модулю объемных деформаций в соседних октантах. Размеры и геометрия изоповерхностей объемной деформации при учете сил тяжести в задачи сдвига в горизонтальной плоскости существенно меняется. В зависимости от направления оси максимального растяжения полупространства с неоднородностью происходит увеличение размеров зон относительного сжатия и соответствующее уменьшение размеров зон относительного растяжения с изменением формы обеих.

Аммосова А.М., Гаврильева Г.А., Аммосов П.П., Колтовской И.И. «Сравнение температуры субавроральной мезопаузы над Якутией с данными радиометра SABER с 2002 по 2014 г .» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 58-63 (2017)

Представлена температурная база данных для области мезопаузы, полученная по спектральным измерениям полос (0-1) Атмосферной системы О₂(0-1) и ОН(6-2) с помощью спектрографа СП-50 на станции Маймага (63°N, 129.5°E) в течение 2002–2014 гг. Временной ряд температуры включает в себя 11-летний солнечный цикл. Проведено ее сравнение с температурой, полученной радиометром SABER (версии данных v.1.07 и v.2.0), расположенным на спутнике TIMED. Сравнивались температуры, измеренные при пролетах спутника не далее 500 км от точки пересечения линии визирования спектрографа с излучающими слоями гидроксила (∼87 км) и кислорода (∼95 км). Временной критерий составляет 30 минут. Установлено, что наблюдается сезонная зависимость разности между данными измерений наземным прибором и со спутника. Данные, полученные при помощи SABER v2.0 показали хорошее согласие с температурами, измеренными инфракрасным цифровым спектрографом. На основании проведенного анализа сделан вывод, что ряды вращательных температур, полученных на станции Маймага, могут быть использованы для исследования колебаний температуры различных временных масштабов, в том числе и долговременных трендов на высоте мезопаузы.

Васильева М.В., Гаврильева У.С. «Численное моделирование упругих волн разрывным методом Галеркина в неоднородных средах» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, № 5, с. 47-56 (2017)

Рассматривается распределение упругих волн в неоднородной среде. Математическая модель описывается гиперболическим уравнением второго порядка для перемещений. Для аппроксимации по времени классически используется явная разностная схема. Аппроксимацию уравнений будем проводить с использованием разрывного метода Галеркина. Данный метод аппроксимации позволяет получить блочно-диагональную матрицу масс и, следовательно, ее легко обратить при построении эффективной вычислительной реализации. Результаты численного решения для двухмерной задачи представлены для трех модельных задач с неоднородными свойствами грунтов и также с учетом наличия трещин.

Гаврилюк В.Н., Тимушев С.Ф., Аксенов А.А. «Об одной постановке краевой задачи аэроакустики с импедансными граничными условиями» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 3, № 4, с. 21-28 (2017)

Снижение шума вентилятора турбореактивного двухконтурного двигателя является необходимым условием удовлетворения самолета требованиям стандартов ИКАО. Эффективным средством снижения этого шума являются звукопоглощающие конструкции (ЗПК), оптимальные параметры которых и их расположение может быть определено многопараметрическими вычислениями пространственных звуковых полей для каждой искомой тональной компоненты. С этой целью, предлагается постановка краевой задачи аэроакустики с импедансными граничными условиями на внешней поверхности ЗПК и на поверхности излучения в терминах образа фурье-возмущения параметров гидродинамического течения. Для практического решения данной задачи разработан новый высокоэффективный метод численного моделирования 3-мерных акустических полей на частотах следования лопаток, их высших и комбинационных гармониках и других частотах, генерируемых вентилятором авиационного двигателя. Он может быть также использован для расчета шума, создаваемого лопаточными машинами в компьютерных устройствах и системах кондиционирования. Этот метод базируется на прямом решении фурье-преобразованного конвективного волнового уравнения в комплексных переменных в декартовой системе координат с граничными условиями в форме комплексного импеданса на поверхности ЗПК. Получение пространственного источника шума обеспечивается применением акустико-вихревой декомпозиции.

Гадалов В.Н., Емельянов С.Г., Сафонов С.В., Ворначева И.В., Филонович А.В. «Оптимизация электроакустического нанесения покрытий для повышения эксплуатационных свойств композитов из жаропрочных сплавов на основе никеля» Вестник машиностроения, № 6, с. 7-9 (2017)

Рассматриваются аспекты оптимизации технологии нанесения электроакустических покрытий, их структура, свойства и экологичность.

Паймушин В.Н., Газизуллин Р.К. «Задача о прохождении стационарной звуковой волны сквозь тонкую пластину, находящуюся между двумя абсолютно жесткими преградами» Актуальные направления научных исследований 21 века: теория и практика, 5, № 8-2, с. 117-120 (2017)

Рассмотрена задача о прохождении стационарной звуковой волны сквозь тонкую пластину бесконечных размеров, подкрепленную с двух сторон системой перекрестных абсолютно жестких ребер и находящуюся между двумя абсолютно жесткими преградами. Построено точное аналитическое решение задачи и на его основе проведено исследование влияния физико-механических и геометрических параметров рассматриваемой механической системы и частоты падающей на пластину звуковой волны на параметры звукоизоляции и напряженно-деформированного состояния пластины.

Аристова Е.Ю., Аушев А.А., Баранов В.К., Белов И.А., Бельков С.А., Воронин А.Ю., Воронин И.Н., Гаранин Р.В., Гаранин С.Г., Гайнуллин К.Г., Голубинский А.Г., Городничев А.В., Денисова В.А., Деркач В.Н., Дрожжин В.С., Еричева И.А., Жидков Н.В., Илькаев Р.И., Краюхин А.А., Леонов А.Г., Литвин Д.Н., Макаров К.Н., Мартыненко А.С., Малинов В.И., Мисько В.В., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Салатов Е.А., Скорочкин Ю.В., Сморчков Г.Ю., Стадник А.Л., Стародубцев В.А., Стародубцев П.В., Сунгатуллин Р.Р., Суслов Н.А., Сысоева Т.И., Хатункин В.Ю., Цойа Е.С., Шубин О.Н., Юфа В.Н. «Лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018)

Приведены результаты предварительных экспериментов на лазерных установках, в которых на основе принципа физического подобия моделируются процессы заведомого разрушения каменных астероидов (хондритов) в космосе с помощью ядерных взрывов на поверхности астероидов. Приведены результаты сравнительных газодинамических расчетов модельного ядерного взрыва на поверхности крупного астероида и расчетов воздействия импульса лазерного излучения на миниатюрный имитатор астероида, подтверждающих подобие ключевых процессов в натурном и модельном случаях. Описана технология изготовления миниатюрных макетов с механическими свойствами, близкими к свойствам каменных астероидов. Для мини-макетов размером 4–10 мм, различающихся формой и условиями воздействия, при энергии лазерного излучения до 500 Дж сделана экспериментальная оценка энергетического порога заведомого разрушения макета и исследованы параметры его фрагментации. Полученные результаты подтверждают возможность экспериментального определения в лазерных экспериментах критериев разрушения ядерным взрывом астероидов различных типов. Показано, что заведомое разрушение крупного астероида возможно при достижимых значениях энергии ядерного взрыва на его поверхности.

Галкин В.С., Русаков С.В. «О статусе уравнений Навье–Стокса в газодинамике (обзор)» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 156-173 (2018)

Бытующие представления о статусе уравнений Навье–Стокса изменяются при учете следующих фактов: слагаемые этих уравнений, не учитываемые в уравнениях пограничного слоя, порядка, вообще говоря, некоторых барнеттовских слагаемых уравнений сохранения; уравнения Навье–Стокса недействительны для описания медленных неизотермических течений газа, так как здесь необходим учет барнеттовских температурных напряжений; барнеттовские слагаемые соотношений переноса определяют некоторые эффекты (например, механокалорический).

Галкина Е.Е., Малько Л.И., Сорокин А.Е. «Определение импеданса при поглощении звука объемными поглотителями полирезонансного типа» Безопасность жизнедеятельности, № 12, с. 16-21 (2017)

Для защиты от шума в авиационной промышленности часто используются методы звукопоглощения. Одним из эффективных способов уменьшения шума является применение объемных звукопоглотителей. Эффективность поглощения оценивается коэффициентом звукопоглощения, зависящим от входного импеданса звукопоглощающей конструкции. В работе рассмотрены импедансы плоских звукопоглотителей и механизм поглощения звука объемным полирезонансным поглотителем. Для того чтобы описать механизм поглощения на различных частотах, звуковой диапазон разбит на три области, принимая в качестве существенного признака отношение длины звуковой волны к характерному размеру объемного звукопоглотителя. Представлена схема модели объемного звукопоглотителя. В результате теоретических исследований импеданса выведено уравнение для определения коэффициента поглощения объемного полирезонансного звукопоглотителя.

Гамера Ю.В., Петрова Ю.Ю. «Инженерная методика расчета распространения излучения при факельном горении сверхзвуковой струи газа» Безопасность труда в промышленности, № 4, с. https://www.btpnadzor.ru/ru/archive?year=2017&type=3 (2017)

Проведен анализ существующих нормативных методик расчета параметров термического воздействия при авариях на опасных производственных объектах с возгоранием углеводородного газа. Предложена верифицированная модель для определения геометрических характеристик факела высокоскоростной струи с учетом параметров газа. Представлены аналитические соотношения для определения угловых коэффициентов облученности от произвольно ориентированного приподнятого факела.

Ганхуа Л., Сяо-Фань В., Сяо Я., Со Л., Мэй Ч., Хайминь В., Чан Л., Янь С., Тлатов А.Г., Демидов М.Л., Боровик А.В., Головко А.А. «Формирование векового ряда данных по солнечной хромосфере для исследований, связанных с солнечной активностью» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 5-9 (2017)

Представлен наш действующий проект «Формирование векового ряда данных по солнечной хромосфере для исследований, связанных с солнечной активностью». Солнечная активность является главным фактором космической погоды, влияющим на жизнь человечества. Некоторые серьезные последствия воздействия космической погоды, например, нарушение космической связи и навигации, угроза безопасности астронавтов и спутников, повреждение электрических систем. Поэтому исследование солнечной активности имеет и научный, и социальный аспекты. Основная база данных формируется из оцифрованных и нормированных данных, полученных в нескольких обсерваториях по всему земному шару, и покрывает более чем 100-летний временной интервал. После тщательной калибровки мы сможем извлечь и получить данные и вместе с полной базой данных предоставить их астрономическому сообществу. Нашей конечной целью является привлечение внимания к нескольким физическим проблемам: поведение волокон в солнечном цикле, аномальный ход 24 цикла, крупномасштабные солнечные эрупции и дистанционно-индуцированные уярчения. Существенный прогресс ожидается в разработке алгоритмов получения данных и программного обеспечения, что поможет научному анализу и в итоге будет способствовать пониманию солнечных циклов.

Гапонов С.А., Терехова Н.М. «Тепломассообмен в сверхзвуковом пограничном слое как способ управления режимами обтекания» Теплофизика высоких температур, 55, № 6, с. 733-741 (2017)

Работа продолжает цикл исследований по моделированию методов управления режимами течения в пограничных слоях сжимаемого газа. Рассмотрено влияние распределенного тепломассообмена на характеристики устойчивости сверхзвуковых пограничных слоев при числах Маха М=2.0 и 5.35. При больших числах Маха помимо волн вихревой природы появляются неустойчивые акустические колебания. Изучена устойчивость относительно обоих типов возмущений. Моделируются как нормальный вдув, при котором отличен от нуля только нормальный компонент средней скорости V, так и вдув с других направлений, включая тангенциальное, когда на стенке не равен нулю только продольный компонент средней скорости U. Показано, что тангенциальный вдув по потоку приводит к значительной стабилизации течения по отношению к вихревым и акустическим модам. Этот способ управления режимами способен не только осуществить тепловую защиту обтекаемой поверхности при аэродинамическом нагреве, но и удлинить область ламинарного режима. При этом вдув охлажденного газа подавляет вихревые возмущения и усиливает акустические волны. Вдув нагретого газа влияет на устойчивость пограничного слоя обратным образом. На основе проведенных исследований можно ожидать, что по своему действию вдув однородного холодного газа аналогичен вдуву инородного тяжелого газа, а вдув нагретого – вдуву легкого газа.

Лобковский Л.И., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Баранов Б.В., Гарагаш И.А., Стеблов Г.М. «Сейсмотектонические деформации, связанные с землетрясением Мауле 2010 г., на разных стадиях сейсмического цикла по данным спутниковых геодезических наблюдений» Доклады академии наук, 477, № 6, с. 716-721 (2017)

Приводится интерпретация многолетних спутниковых геодезических наблюдений после землетрясения Мауле 2010 г. на основе клавишной концепции строения субдукционных регионов. Выявлены неоднородности поля скоростей смещений точек земной поверхности как по направлению в глубь континента, так и вдоль океанического жёлоба. Показано, что предложенные в работе модели позволяют полностью объяснить всё многообразие наблюдающихся смещений.

Гараев Т.К., Осадчая Д.М. «К задаче оптимального управления ламинарным пограничным слоем в сверхзвуковых потоках на поверхностях с постоянным давлением» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 4, с. 74-81 (2017)

Аристова Е.Ю., Аушев А.А., Баранов В.К., Белов И.А., Бельков С.А., Воронин А.Ю., Воронин И.Н., Гаранин Р.В., Гаранин С.Г., Гайнуллин К.Г., Голубинский А.Г., Городничев А.В., Денисова В.А., Деркач В.Н., Дрожжин В.С., Еричева И.А., Жидков Н.В., Илькаев Р.И., Краюхин А.А., Леонов А.Г., Литвин Д.Н., Макаров К.Н., Мартыненко А.С., Малинов В.И., Мисько В.В., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Салатов Е.А., Скорочкин Ю.В., Сморчков Г.Ю., Стадник А.Л., Стародубцев В.А., Стародубцев П.В., Сунгатуллин Р.Р., Суслов Н.А., Сысоева Т.И., Хатункин В.Ю., Цойа Е.С., Шубин О.Н., Юфа В.Н. «Лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018)

Приведены результаты предварительных экспериментов на лазерных установках, в которых на основе принципа физического подобия моделируются процессы заведомого разрушения каменных астероидов (хондритов) в космосе с помощью ядерных взрывов на поверхности астероидов. Приведены результаты сравнительных газодинамических расчетов модельного ядерного взрыва на поверхности крупного астероида и расчетов воздействия импульса лазерного излучения на миниатюрный имитатор астероида, подтверждающих подобие ключевых процессов в натурном и модельном случаях. Описана технология изготовления миниатюрных макетов с механическими свойствами, близкими к свойствам каменных астероидов. Для мини-макетов размером 4–10 мм, различающихся формой и условиями воздействия, при энергии лазерного излучения до 500 Дж сделана экспериментальная оценка энергетического порога заведомого разрушения макета и исследованы параметры его фрагментации. Полученные результаты подтверждают возможность экспериментального определения в лазерных экспериментах критериев разрушения ядерным взрывом астероидов различных типов. Показано, что заведомое разрушение крупного астероида возможно при достижимых значениях энергии ядерного взрыва на его поверхности.

Аристова Е.Ю., Аушев А.А., Баранов В.К., Белов И.А., Бельков С.А., Воронин А.Ю., Воронин И.Н., Гаранин Р.В., Гаранин С.Г., Гайнуллин К.Г., Голубинский А.Г., Городничев А.В., Денисова В.А., Деркач В.Н., Дрожжин В.С., Еричева И.А., Жидков Н.В., Илькаев Р.И., Краюхин А.А., Леонов А.Г., Литвин Д.Н., Макаров К.Н., Мартыненко А.С., Малинов В.И., Мисько В.В., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Салатов Е.А., Скорочкин Ю.В., Сморчков Г.Ю., Стадник А.Л., Стародубцев В.А., Стародубцев П.В., Сунгатуллин Р.Р., Суслов Н.А., Сысоева Т.И., Хатункин В.Ю., Цойа Е.С., Шубин О.Н., Юфа В.Н. «Лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018)

Приведены результаты предварительных экспериментов на лазерных установках, в которых на основе принципа физического подобия моделируются процессы заведомого разрушения каменных астероидов (хондритов) в космосе с помощью ядерных взрывов на поверхности астероидов. Приведены результаты сравнительных газодинамических расчетов модельного ядерного взрыва на поверхности крупного астероида и расчетов воздействия импульса лазерного излучения на миниатюрный имитатор астероида, подтверждающих подобие ключевых процессов в натурном и модельном случаях. Описана технология изготовления миниатюрных макетов с механическими свойствами, близкими к свойствам каменных астероидов. Для мини-макетов размером 4–10 мм, различающихся формой и условиями воздействия, при энергии лазерного излучения до 500 Дж сделана экспериментальная оценка энергетического порога заведомого разрушения макета и исследованы параметры его фрагментации. Полученные результаты подтверждают возможность экспериментального определения в лазерных экспериментах критериев разрушения ядерным взрывом астероидов различных типов. Показано, что заведомое разрушение крупного астероида возможно при достижимых значениях энергии ядерного взрыва на его поверхности.

Гаранин С.Ф., Кравец Е.М., Пронина О.Н., Стадник А.Л. «Численное моделирование двумерного турбулентного течения неоднородной жидкости в ограниченной области» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 129-138 (2018)

С помощью двумерных численных расчетов изучено поведение двумерного вихревого течения неоднородной жидкости в ограниченной области. Найдено, что в случае неоднородной начальной плотности на активной стадии перестройки течения декременты затухания кинетической энергии пропорциональны квадратному корню из вязкости. Построены корреляционные функции скорости и плотности для различных моментов времени в инерционном интервале. Все эти результаты дают указания на выбор сценария развития двумерной турбулентности неоднородной жидкости.

Гасанов А.Р., Абдуллаев Х.И., Гасанов Р.А., Султанов Ф.Н., Тагиева Г.Г.Г. «Акустооптическая линия задержки для обработки широкополосных сигналов» Специальная техника, № 2, с. 11-16 (2017)

Обсуждены достоинства акустооптической линии задержки (АОЛЗ) по сравнению с другими типами ЛЗ. Отмечено, что в контексте решения задачи плавно управляемой задержки широкополосных сигналов АОЛЗ обладает высокими потенциальными возможностями. Рассмотрены некоторые особенности конструирования АОЛЗ с прямым детектированием. Обсуждены схема и основные узлы экспериментальной установки для исследования АОЛЗ с прямым детектированием. Приведены осциллограммы откликов АОЛЗ на входные прямоугольные импульсы с различной длительностью. Отмечено, что время нарастания и спада отклика формируется в основном за счет постоянной времени фотоприемника и времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок. Показано, что при низком быстродействии фотоприемника можно пренебречь влиянием времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок. Однако при высоком быстродействии фотоприемника время вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок становится определяющим фактором. Обсуждены параметры откликов широкополосной АОЛЗ в контексте используемых фоточувствительных приборов. Показано, что при использовании в качестве фотоприемников микропиксельных лавинных фотодиодов MAPD-3Nможно получить результаты, близкие к полученным с фотоприемником на основе фотоэлектронного умножителя типа ФЭУ-114.

Шибков А.А., Желтов М.А., Гасанов М.Ф., Золотов А.Е. «Акустическая эмиссия при прерывистой ползучести алюминиймагниевого сплава» Физика металлов и металловедение, 119, № 1, с. 81-88 (2018)

Экспериментально с использованием высокоскоростных методов измерения деформации, нагрузки и динамики деформационных полос исследована корреляция между характеристиками прерывистой ползучести алюминиймагниевого сплава АМг6 и параметрами сигналов акустической эмиссии. Установлено, что “спусковым крючком” развития деформационной ступени на кривой ползучести является зарождение и быстрое расширение первичной полосы деформации, которая генерирует характерный сигнал акустической эмиссии в полосе частот 10–1000 Гц. Результаты работы подтверждают достоверность механизма генерирования акустического сигнала, связанного с выходом на поверхность дислокационного скопления.

Гасанов А.Р., Абдуллаев Х.И., Гасанов Р.А., Султанов Ф.Н., Тагиева Г.Г.Г. «Акустооптическая линия задержки для обработки широкополосных сигналов» Специальная техника, № 2, с. 11-16 (2017)

Обсуждены достоинства акустооптической линии задержки (АОЛЗ) по сравнению с другими типами ЛЗ. Отмечено, что в контексте решения задачи плавно управляемой задержки широкополосных сигналов АОЛЗ обладает высокими потенциальными возможностями. Рассмотрены некоторые особенности конструирования АОЛЗ с прямым детектированием. Обсуждены схема и основные узлы экспериментальной установки для исследования АОЛЗ с прямым детектированием. Приведены осциллограммы откликов АОЛЗ на входные прямоугольные импульсы с различной длительностью. Отмечено, что время нарастания и спада отклика формируется в основном за счет постоянной времени фотоприемника и времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок. Показано, что при низком быстродействии фотоприемника можно пренебречь влиянием времени вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок. Однако при высоком быстродействии фотоприемника время вхождения упругого волнового пакета в оптический пучок становится определяющим фактором. Обсуждены параметры откликов широкополосной АОЛЗ в контексте используемых фоточувствительных приборов. Показано, что при использовании в качестве фотоприемников микропиксельных лавинных фотодиодов MAPD-3Nможно получить результаты, близкие к полученным с фотоприемником на основе фотоэлектронного умножителя типа ФЭУ-114.

Губайдуллин Д.А., Гафиятов Р.Н. «Динамика волн в многофракционных пузырьковых жидкостях» Инженерно-физический журнал, 90, № 6, с. 1506-1511 (2017)

Исследовано распространение импульсных волн в смесях жидкости с дисперсной фазой, состоящей из парогазовых и газовых пузырьков, отличающихся друг от друга радиусами и теплофизическими свойствами. Предложена система дифференциальных уравнений для описания движения такой смеси и вы ведено дисперсионное соотношение для нее. Проведено сравнение динамики акустических волн в смесях воды с паровоздушными пузырьками, пузырьками углекислого газа с водяным паром и пузырьками гелия, а также в монодисперсных смесях воды с пузырьками одного газа. В исследованиях качественный состав дисперсной фазы варьировался за счет наращивания объемного содержания пузырьков одной из фракций и соответствующего уменьшения содержания пузырьков другой фракции при неизменном общем объемном содержании пузырьков.

Гафиятов Р.Н., Губайдуллин Д.А., Губайдуллина Д.Д. «Акустические волны разной геометрии в многофракционных пузырьковых жидкостях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 121-128 (2018)

Исследовано распространение акустических волн разной геометрии в смесях жидкости с дисперсной фазой, состоящей из пузырьков, отличающихся друг от друга как радиусами, так и теплофизическими свойствами. Записана система дифференциальных уравнений движения смеси, выведено дисперсионное соотношение. Построены дисперсионные кривые, проведено сравнение затухания импульсов давления для плоских, цилиндрических и сферических волн в рассматриваемых пузырьковых жидкостях. Выполнено сопоставление теории и экспериментальных данных.

Журавлев Г.М., Гвоздев А.Е., Калинин А.А., Кузовлева О.В., Агеев Е.В., Куриен Н.С. «Разрушение пластины взрывной нагрузкой» Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии, 7, № 3, с. 24-41 (2017)

Данная работа посвящена исследованию взрывного воздействия на плоскую преграду при близком расположении заряда с использованием энергетического метода Т.М. Саламахина. Большинство задач теории упругости сводится к интегрированию дифференциальных уравнений с заданными граничными условиями. Точного решения многих важных для практики задач до сих пор не получено, так как интегрирование дифференциальных уравнений, к которым они приводятся, представляет собой большие математические трудности. Поэтому важное значение приобрели вариационные методы, позволяющие эффективно получать приближенные решения дифференциальных уравнений с точностью, достаточной для инженерных расчетов. При решении задачи с помощью вариационных методов функцию, которая удовлетворяет дифференциальному уравнению при определенных граничных условиях, заменяют приближенным аналитическим выражением. Это выражение подбирается таким образом, чтобы оно как можно лучше аппроксимировало требуемую функцию. В теории изгиба пластинок такой подход позволяет свести интегрирование основного дифференциального уравнения в частных производных к решению системы линейных алгебраических уравнений или к решению обыкновенного дифференциального уравнения. В данной работе приняты следующие исходные параметры: a = 2 м – длина края плиты вдоль оси Х; b = 2 м – длина края плиты вдоль оси Y; z = 0,8 – высота расположения заряда над срединной поверхностью плиты; x = 1,0 м – расстояние от начала координат до центра заряда вдоль оси Х; y = 1,0 м – расстояние от начала координат до центра заряда вдоль оси Y; A0=400 м/с - величина характеризующая взрывчатое вещество; ρ = 1620 кг/м³ – плотность тротила; h = 0.15 м – толщина железобетонной плиты; E = 24000 МПа – модуль упругости бетона В25; σ_max = 26,3 МПа – предел прочности бетона в условиях динамического нагружения. Для данных параметров критическая масса заряда, приводящая к разрушению плиты, равняется 1,4 кг, предельный прогиб составляет 3,5 мм. В ходе выполнения работы была получена зависимость между энергией, выделяемой при детонации конденсированного взрывчатого вещества вблизи преграды с ее перемещениями, и нормальными напряжениями в сжатой зоне. Представленные соотношения позволяют определить условия гарантированной стойкости и разрушения элементов конструкции при воздействии взрывной нагрузки. В предложенной работе решение проводилось с использованием энергетического метода для упругой стадии, однако данный подход позволяет рассматривать как упругие, так и упругопластические задачи о изгибе и разрушении элементов конструкции.

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Нестеров В.А., Генне Д.В., Хмелёв М.В. «Ультразвуковая интенсификация абсорбции газов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 27-29 (2017)

Созданный стенд позволил подтвердить эффективность абсорбции при реализации выявленных оптимальных режимов ультразвукового воздействия и рекомендовать их для реализации в промышленных абсорбционных аппаратах. Полученные результаты могут быть положены в основу ультразвуковой интенсификации абсорбционного разделения газовых смесей в различных производствах.

Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. «Природа импульсных акустических сигналов, снимаемых с головы человека» Биомедицинская радиоэлектроника, № 9, с. 3-10 (2017)

Выяснена природа недавно обнаруженных на висках испытуемых, находящихся в состоянии покоя, акустических импульсных сигналов. Обнаружены корреляции акустических сигналов с электромиографическими сигналами при расположении акустических приемников и электромиографических электродов в пределах одной мышцы: височной или бицепса.

Герасимов С.И., Михайлов А.Л., Трепалов Н.А. «Распространение ударной волны при взрыве взрывчатого вещества с пластичным наполнителем» Физика горения и взрыва, 53, № 6, с. 79-86 (2017)

Представлены результаты измерения распространения ударной волны при взрыве взрывчатого вещества с пластичным наполнителем. Регистрация осуществлялась высокоскоростными аналоговыми и цифровыми камерами. Визуализация воздушной ударной волны проводилась в зоне отрыва от расширяющихся продуктов взрыва с помощью теневой съемки в проходящем свете, а в дальней зоне – с помощью теневого фонового метода. Оптические измерения распространения воздушной ударной волны использовались для оценки максимального давления в зоне сжатия на различных участках и сравнивались с данными, полученными датчиками давления. Вычисленные пиковые давления хорошо согласуются с измеренными. Теневой фоновый метод демонстрирует себя как полезный инструмент, легко вводимый в обычные масштабные полигонные эксперименты. DOI: 10.15372/FGV20170609

Герасимова С.К., Гололобов П.Ю., Григорьев В.Г., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Стародубцев С.А. «Гелиосферная модуляция космических лучей: модель и наблюдения» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 63-78 (2017)

Излагается разработанная в ИКФИА СО РАН базовая модель модуляции космических лучей в гелиосфере. Модель имеет только один свободный параметр модуляции – отношение регулярного магнитного поля к турбулентному – и может применяться для описания вариаций интенсивности космических лучей в широкой области энергий от 100 МэВ до 100 ГэВ. Рассмотрены возможные механизмы генерации турбулентного поля. Первоначальное предположение об электрической нейтральности гелиосферы оказалось неверным, а требуемый для согласования модели с наблюдениями нулевой потенциал в плоскости солнечного экватора может быть обеспечен, если лобовая точка обтекаемой межзвездным газом гелиосферы лежит вблизи указанной плоскости. Установлено, что аномальное возрастание интенсивности космических лучей в конце 23-го цикла солнечной активности связано с остаточной модуляцией, производимой дозвуковым солнечным ветром за фронтом стоячей ударной волны. Модель применяется для описания особенностей поведения интенсивности космических лучей в нескольких циклах солнечной активности.

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Распределение тензорной анизотропии космических лучей в окрестности нейтрального токового слоя» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 18-21 (2017)

Исследуется временной профиль изотропной интенсивности, компонент векторной и тензорной анизотропии космических лучей (КЛ) в периоды пересечений Землей нейтральной поверхности межпланетного магнитного поля (ММП) в 23–24 циклах солнечной активности. Для определения момента пересечения используется синоптическая карта обсерватории Вилкокса и данные о напряженности ММП. Из дальнейшего анализа исключены периоды Форбуш понижений и наземных возрастаний солнечных КЛ. События анализируются для эпох с положительной и отрицательной полярностями общего магнитного поля Солнца. А также внутри каждой эпохи отдельно выделены переходы от сектора с положительным знаком к сектору с отрицательным знаком и, наоборот, переход от отрицательного знака к положительному. Всего отобрано 213 событий пересечений. Для каждого события с помощью метода глобальной съемки были получены первые две сферические гармоники углового распределения КЛ. Среднее число станций, данные которых использованы в каждом событии, составило в среднем 32. В результате анализа данных полученных вышеуказанными методами показано, что временное изменение изотропного компонента вызвано возникновением магнитной пробки. Впервые надежно выделены зональные гармоники, доказано существование в области малой энергии антисимметричной суточной вариации КЛ, ориентированной вдоль ММП. Приведено сравнение с ранее полученными результатами.

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Исследование тензорной анизотропии космических лучей во время крупномасштабных возмущений солнечного ветра» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 22-26 (2017)

Впервые произведено разложение наблюдаемой анизотропии космических лучей на зональные гармоники и компоненты векторной и тензорной анизотропии. Рассмотрены события форбуш-понижений космических лучей, произошедших в ноябре 2001 и ноябре 2004 гг. Показано, что в начале форбуш-понижения преобладает конвекционный ток космических лучей, направленный от Солнца, а в период восстановления интенсивности – диффузионный ток частиц вдоль межпланетного магнитного поля в сторону Солнца. На фазах спада интенсивности космических лучей наблюдается кратковременное уменьшение величины второй зональной гармоники, которое совпадает с резкими скачками напряженности межпланетного магнитного поля и скорости солнечного ветра. Во время прохождения крупномасштабных возмущений солнечного ветра тензорная анизотропия ведет себя сложным образом, для объяснения ее поведения требуется дальнейшее детальное исследование.

Добрынина А.А., Саньков В.А., Чечельницкий В.В., Цыдыпова Л.Р., Герман В.И. «Сейсмоакустические эффекты Хубсугульского землетрясения 5 декабря 2014 г. с Mw = 4,9» Доклады академии наук, 477, № 6, с. 711-715 (2017)

Представлены результаты исследований Хубсугульского землетрясения (Mw=4,9), произошедшего 5 декабря 2014 г. близ северной оконечности оз. Хубсугул (Монголия). Для этого землетрясения инфразвуковой станцией “Торы” (Россия, ИСЗФ СО РАН) впервые для Байкальской рифтовой системы был зарегистрирован инфразвуковой сигнал. Его длительность составила ∼140 с. На основе определения очаговых параметров и механизма очага землетрясения были смоделированы смещения в эпицентральной области Хубсугульского землетрясения. Было показано, что они не способны сгенерировать инфразвуковой сигнал. Использование допустимых значений групповых скоростей инфразвуковых волн (0,28–0,35 км/с) демонстрирует, что источник сигнала находится приблизительно посередине между станцией “Торы” и эпицентром Хубсугульского землетрясения. Это свидетельствует о существовании вторичного источника на указанном расстоянии. По данным об азимуте и времени прихода акустической волны на станцию “Торы” определено положение вторичного источника инфразвукового сигнала, которым являются северные склоны хребта Хамар-Дабан. В качестве наиболее вероятного механизма формирования инфразвукового сигнала рассматривается взаимодействие сейсмических волн от очага землетрясения с горным рельефом.

Гермидер О.В., Попов В.Н. «Процессы переноса при неполной аккомодации на стенках прямоугольного канала» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 55-62 (2018)

Рассматривается течение разреженного газа с использованием зеркально-диффузной модели отражения молекул газа от стенок канала прямоугольного сечения в свободномолекулярном режиме. В предположении, что в канале поддерживается постоянный градиент давления, получены значения потоков массы и тепла в зависимости от коэффициента аккомодации тангенциального импульса и отношения линейных размеров поперечного сечения канала. Проведено сравнение с аналогичными результатами, представленными в открытой печати.

Герус А.В., Савченко Е.В., Саворский В.П. «Алгоритм распознавания акустических, оптических электрических сигналов от слабых источников в присутствии известного фона» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 6 (2017)

Предложен способ идентификации слабых оптических, а также электрических и акустических сигналов на известном фоне в многоспектральном анализе. Способ основан на использовании нормированных калиброванных спектров фона и возможных объектов и использовании процедуры ортогонализации, при которой находится модуль ортогональной проекции к векторам фона и объектов в расширенном многомерном пространстве. Для правильной гипотезы объекта этот модуль должен иметь минимальное значение среди возможных вариантов. Математическое моделирование на примере оптических сигналов от подмосковного аэродрома, полученных гиперспектральным приемником, показало уверенное распознавание всех рассмотренных четырех объектов при доле фона в смеси до 85–95%.

Гималтдинов И.К., Ситдикова Л.Ф., Дмитриев В.Л., Левина Т.М., Хабеев Н.С., Song W. «Отражение звуковых волн от пористого материала в случае наклонного падения» Инженерно-физический журнал, 90, № 5, с. 1098-1108 (2017)

Рассмотрены процессы отражения звуковых волн через пористую среду в случае их наклонного падения. Показано, что с увеличением угла падения происходит уменьшение коэффициента прохождения.

Кильдибаева С.Р., Гималтдинов И.К., Кильдибаева Г.Р. «Математическая модель затопленной струи с учетом дальнейшего накопления углеводородов в куполе» Теория. Практика. Инновации, № 12, с. 63-68 (2017)

Рассматривается математическая модель распространения затопленной струи на месте возникновения аварийной ситуации. Моделирование струи имеет основополагающее значение для возможного устранения утечек. Также рассмотрено дальнейшее накопление углеводородов в куполе, который используется для ликвидации аварии.

Кильдибаева С.Р., Гималтдинов И.К., Кильдибаева Г.Р. «Моделирование течения затопленной струи» Теория. Практика. Инновации, № 12, с. 69-74 (2017)

Рассматривается модель течения затопленной струи, которая распространяется в условиях стабильного существования гидрата. Струя состоит из капель нефти, пузырьков газа и вовлеченной воды. В работе рассмотрено гидратообразование на поверхности пузырьков и определены параметры струи.

Гицба Я.В., Экба Я.А. «Влияние речного стока на загрязнение биогенными элементами и нефтепродуктами морской акватории Абхазии» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 27-37 (2017)

Большое влияние на состояние прибрежных вод Черного моря в районах больших городов оказывают дождевые осадки, которые из-за отсутствия централизованной ливневой канализации и очистки смывают в море с тротуаров, дорог и почвы в городах большое количество загрязняющих веществ, среди которых нефтепродукты, фенолы, биогенные вещества. Все это приводит к тому, что в период интенсивного таяния снегов и ливневых осадков образуется значительный объем поступления загрязненных вод в море, дающий нагрузку на экологические системы моря, вследствие чего самоочистительная способность морских вод падает. Основными видами загрязнения акватории Абхазии являются нефтепродукты и биогенные элементы. К основным факторам, влияющим на концентрацию нефтепродуктов можно отнести: основное черноморское течение, метеорологические условия, поверхностный сток, морской транспорт. В летний период происходит наибольшее загрязнение акватории Абхазии нефтепродуктами, в связи их накоплением в прибрежной зоне. Среднегодовые значения концентрации нефтепродуктов превышают предельно допустимые нормы в 1,1–6,0 раз. Морские воды Гудаутского шельфа также испытывают нефтяное загрязнение, особенно в верхнем 20-метровом слое (1,1–5,2 ПДК). Распределение биогенных элементов в прибрежных водах акватории Абхазии не превышают предельно допустимой концентрации за исключением разовых случаев в летний период времени. Из всех исследованных рек превышение предельно допустимой нормы отмечалось для нитратов, фосфатов и аммония, остальные загрязнители находятся в пределах нормы.

Жоголева О.А., Гиясов Б.И., Федорова О.О. «Методика определения звукоизоляции ограждений квартир по условиям защиты от шума» Вестник Московского государственного строительного университета, 12, № 10, с. 1153-1162 (2017)

Предмет исследования: важной задачей при проектировании внутренних ограждающих конструкций квартир является установление их требуемой звукоизолирующей способности. В настоящее время отсутствует надежная методика определения требуемой звукоизоляции, и поэтому внутренние ограждения проектируются без должного обоснования по защите от шума. Цель исследования: разработка методики определения требуемой звукоизоляции внутриквартирных ограждений по условиям обеспечения допустимого шумового режима в помещениях квартир при действии внутриквартирных источников шума. Материалы и методы: разработка методики произведена на основе статистического метода расчета шума в квартирах как в системах акустически связанных соразмерных помещений и с помощью компьютерной программы, реализующей этот метод. Результаты: методика дает возможность производить с использованием компьютерных технологий целенаправленный выбор внутренних ограждений квартиры по условиям обеспечения ими требуемой звукоизоляции. Выводы: предложенная в статье методика может быть использована на стадии проектирования квартир при установлении требуемой звукоизоляции перегородок и дверей. Используя методику, можно согласовывать соотношение звукоизоляции отдельных элементов между собой и тем самым обеспечивать выбор внутренних конструкций по их акустической и экономической эффективности.

Гладков С.О. «К вопросу о линеаризации основного уравнения ОТО» Инженерная физика, № 10, с. 19-27 (2017)

Из сравнения характерных масштабов изменения левой и правой частей основного уравнения общей теории относительности (ОТО) показано, что характерные размеры, на которых существенно изменяются компоненты метрического тензора составляют величину порядка соответствующую примерно 10¹³ cм = 10⁸ км. Отмечается, что на масштабах следует решать однородное уравнение ОТО без учета материи, а во всех остальных случаях (т.е. при учете тензора энергии–импульса) зависимость g_ik(r, t) должна записываться всегда лишь в аддитивном виде g_ik = g_0ik + h_ik, где g_0ik псевдо-евклидовый метрический тензор. Отмечено, что все решения нелинейных уравнений ОТО представляют собой простое превышение точности.

Селезнев И.А., Глебова Г.М., Жбанков Г.А., Харахашьян А.М. «Характеристики векторно-скалярной приемной бортовой системы» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 52-59 (2017)

При проектировании и исследовании алгоритмов пассивной локации с использованием бортовых систем требуется знание характеристик шумов, исходящих от вибрирующих конструкций носителя. В связи с недостаточным объемом теоретических и экспериментальных данных о характеристиках векторно-скалярного шумового поля, в работе используется компьютерное моделирование. Такой подход дал возможность проанализировать характеристики алгоритмов обнаружения в зависимости от различных параметров сигнально-помеховой ситуации: отношения сигнал/шум на входе приемной системы, направления прихода сигнала от локального источника, а также с учетом энергетических, пространственно-корреляционных и статистических характеристик структурной помехи. Результаты моделирования работы алгоритмов обнаружения представлены для линейной эквидистантой антенной решетки, установленной в непосредственной близости от несущих конструкций, в условиях однолучевого распространения. Оценка эффективности работы алгоритмов обнаружения выполнялась путем анализа пространственных спектров, которые рассчитывались с использованием метода Бартлетта, имеющего стандартное разрешение. В работе представлены пространственные спектры на выходе приемной системы при работе с различными компонентами акустического поля: для скалярного компонента, при совместной обработке скалярной и векторного компонента, а также для случая, когда формируется потоковый компонент поля. Анализ особенностей структурной помехи для скалярной и векторно-скалярных компонентов акустического поля позволил выявить и обосновать наиболее эффективный алгоритм обработки сигналов среди рассмотренных. Расчет отношения сигнал/помеха на выходе приемной системы при обработке сигналов с использованием различных компонентов акустического поля показал высокую эффективность алгоритма, использующего потоковый компонент векторно-скалярного поля.

Муравьев В.В., Байтеряков А.В., Глезер А.М., Громов В.Е. «Влияние наработки рельсов на скорость поверхностных и головных ультразвуковых волн» Деформация и разрушение материалов, № 11, с. 42-47 (2017)

Исследовано изменение скоростей поверхностных и головных ультразвуковых волн вблизи поверхности катания головки рельсов с различным пропущенным тоннажом. Отмечена корреляция скорости поверхностных и головных волн с твердостью и структурой рельсовой стали.

Глубокова С.К., Тюльбашев С.А., Чашей И.В., Шишов В.И. «Параметры турбулентности межпланетной плазмы по наблюдениям мерцаний квазара 3C 48 в минимуме солнечной активности» Астрономический журнал, 95, № 1, с. 639-647 (2018)

DOI: 10.7868/S0004629913070025

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Евдокимов А.А. «Гибридная численно-аналитическая схема для расчета дифракции упругих волн в локально неоднородных волноводах» Акустический журнал, 64, № 1, с. 3-12 (2018)

Численное моделирование процесса возбуждения, распространения и дифракции бегущих волн в структурах с локальными неоднородностями (препятствиями) сопряжено с большими вычислительными затратами, связанными с необходимостью сеточной аппроксимации протяженных областей, а также с проблемами строгого учета условий излучения на бесконечности. Поэтому разрабатываются гибридные численно-аналитические подходы, основанные на сопряжении численного решения в локальной окрестности препятствия и/или источника с явным аналитическим представлением в полубесконечной внешней области. Однако в стандартных конечно-элементных пакетах возможность такого сопряжения с внешним полем, тем более в случае многомодового разложения, как правило, отсутствует. В настоящей работе предлагается гибридная вычислительная схема, позволяющая реализовать такое сопряжение, используя стандартный пакет. С его помощью строится набор численных решений, служащих базисом для искомого решения в локальной внутренней области. Неизвестные коэффициенты разложения по данному базису и по нормальным модам в полубесконечной внешней области определяются затем из условий непрерывности полей перемещений и напряжений на границе между этими областями. Приводится описание реализации данного подхода в скалярном и векторном случаях. Для оценки достоверности результатов и эффективности алгоритма проводится сопоставление с полуаналитическим решением задачи дифракции бегущих волн на горизонтальном препятствии, а также с конечно-элементным решением, полученным при искусственном ограничении области дискретизации с помощью поглощающих границ. В качестве примера рассматривается набегание фундаментальной антисимметричной волны Лэмба на поверхностные и частично заглубленные упругие препятствия. Отмечается, что предлагаемая гибридная схема может быть также использована для определения собственных частот и форм резонансного рассеяния, а также для определения характеристик бегущих волн во встроенных волноводах. DOI: 10.7868/S0320791918010082

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Евдокимов А.А. «Гибридная численно-аналитическая схема для расчета дифракции упругих волн в локально неоднородных волноводах» Акустический журнал, 64, № 1, с. 3-12 (2018)

Численное моделирование процесса возбуждения, распространения и дифракции бегущих волн в структурах с локальными неоднородностями (препятствиями) сопряжено с большими вычислительными затратами, связанными с необходимостью сеточной аппроксимации протяженных областей, а также с проблемами строгого учета условий излучения на бесконечности. Поэтому разрабатываются гибридные численно-аналитические подходы, основанные на сопряжении численного решения в локальной окрестности препятствия и/или источника с явным аналитическим представлением в полубесконечной внешней области. Однако в стандартных конечно-элементных пакетах возможность такого сопряжения с внешним полем, тем более в случае многомодового разложения, как правило, отсутствует. В настоящей работе предлагается гибридная вычислительная схема, позволяющая реализовать такое сопряжение, используя стандартный пакет. С его помощью строится набор численных решений, служащих базисом для искомого решения в локальной внутренней области. Неизвестные коэффициенты разложения по данному базису и по нормальным модам в полубесконечной внешней области определяются затем из условий непрерывности полей перемещений и напряжений на границе между этими областями. Приводится описание реализации данного подхода в скалярном и векторном случаях. Для оценки достоверности результатов и эффективности алгоритма проводится сопоставление с полуаналитическим решением задачи дифракции бегущих волн на горизонтальном препятствии, а также с конечно-элементным решением, полученным при искусственном ограничении области дискретизации с помощью поглощающих границ. В качестве примера рассматривается набегание фундаментальной антисимметричной волны Лэмба на поверхностные и частично заглубленные упругие препятствия. Отмечается, что предлагаемая гибридная схема может быть также использована для определения собственных частот и форм резонансного рассеяния, а также для определения характеристик бегущих волн во встроенных волноводах. DOI: 10.7868/S0320791918010082

Вилков И.Н., Кошелев М.А., Цветков А.И., Глявин М.Ю., Третьяков М.Ю. «Способы повышения чувствительности субТГц радиоакустической спектроскопии» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 297-300 (2017)

Газовая молекулярная спектроскопия является мощным инструментом как для фундаментальных исследований, так и для практических приложений, таких как качественный и количественный газовый анализ, неинвазивная медицина, атмосферное дистанционное зондирование и т.д. Чувствительность является одним из ключевых параметров любого спектрометра, которая определяет диапазон возможных применений для решения как фундаментальных, так и прикладных задач. Чем выше чувствительность, тем выше точность измерения параметров спектральной линии и тем больше количество линий, которые могут наблюдаться в эксперименте (тем меньшее количество молекул в газовой смеси, необходимое для определения их линий в спектре), и тем выше точность, с которой можно исследовать свойства молекул. В настоящее время известно довольно большое количество широкополосных спектрометров, используемых для изучения спектров различных молекул в мм/субмм диапазоне длин волн. Их можно разделить на два типа по принципу регистрации молекулярных спектров: измеряющие характеристики либо зондирующего излучения (первый тип), либо исследуемого газа (второй тип). Для большинства спектрометров мм/субмм диапазона первого типа достигается чувствительность, близкая к пределу, определяемому фундаментальными физическими принципами. Единственный способ, который позволяет продвинуться в решении проблемы достижения высокой чувствительности, называется оптико-акустическим (фотоакустическим или радиоакустическим) детектированием поглощения/

Буданова Н.О., Корчагин В.И., Гожа М.Л. «Кинематические свойства толстого диска галактики по данным каталога RAVE DR4» Астрономический журнал, 94, № 11, с. 909-919 (2017)

Представлены результаты исследования кинематических свойств толстого диска Галактики, базирующиеся на данных современных каталогов радиальных и собственных движений звезд. Новым в определении кинематических характеристик толстого диска Галактики является то, что отобранные объекты определяют его свойства вблизи плоскости симметрии. Были определены значения дисперсии скоростей толстого диска Галактики в радиальном направлении и в направлении вращения. Распределение скоростей звезд в направлении вращения является асимметричным. Определены параметры асимметрии и оценено значение отставания вращательной скорости толстого диска Галактики по отношению к объектам, принадлежащим тонкому диску. Величина "асимметричного дрейфа", составляющая около 20 км/с, указывает на большие значения пространственного масштаба кинематических характеристик толстого диска Галактики в радиальном направлении по сравнению с пространственным масштабом тонкого галактического диска.

Гололобов А.Ю., Голиков И.А., Варламов И.И. «Моделирование влияния магнитосферных потоков тепла на температуру электронов в субавроральной ионосфере» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 54-57 (2017)

Представлены результаты моделирования распределения температуры электронов в области F субавроральной ионосферы для разных гелиогеомагнитных условий с учетом магнитосферных потоков тепла. Показано, что для спокойных геомагнитных условий в зимний период в утреннем и вечернем секторах формируются «горячие» зоны повышенной температуры электронов, а для возмущенных – кольцеобразная «горячая» область в интервале 04–06 часов мирового времени в результате притока тепла из магнитосферы вдоль силовых линий геомагнитного поля. Анализ данных, полученных с помощью спутника DE-2, показывает возможность формирования такой зоны в период геомагнитных возмущений.

Крушенко Г.Г., Решетникова С.Н., Голованова В.В. «Усиление эффекта наномодифицирования алюминиевых сплавов ультразвуком» Решетневские чтения, № 21-1, с. 622-623 (2017)

С целью повышения механических свойств литейных алюминиевых сплавов, широко применяющихся в аэрокосмической отрасли для изготовления литых деталей, была разработана и успешно опробована технология модифицирования расплава нанонопорошками химических соединений при одновременном воздействии ультразвуковых колебаний.

Кабалдин Ю.Г., Шатагин Д.А., Аносов М.С., Желонкин М.В., Головин А.А. «Classification and identification of acoustic emission signals under deformation and fracture of materials at low temperatures on the basis of the approaches of artificial intelligence and nonlinear dynamics» Контроль. Диагностика, № 1, с. 32-38 (2018)

Исследован процесс деформации и разрушения металлов в условиях пониженных температур. Проведена классификация и идентификация сигналов АЭ на основе использования нейронных сетей, что позволило определить механизм деформации и разрушения металлов в широком диапазоне температур в режиме реального времени. Результаты акустического анализа подтверждены фрактографическими исследованиями поверхностей разрушения образцов. Предложены новые критерии оценки устойчивости структурного состояния металлов по фрактальной размерности и информационной энтропии.

Ганхуа Л., Сяо-Фань В., Сяо Я., Со Л., Мэй Ч., Хайминь В., Чан Л., Янь С., Тлатов А.Г., Демидов М.Л., Боровик А.В., Головко А.А. «Формирование векового ряда данных по солнечной хромосфере для исследований, связанных с солнечной активностью» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 5-9 (2017)

Представлен наш действующий проект «Формирование векового ряда данных по солнечной хромосфере для исследований, связанных с солнечной активностью». Солнечная активность является главным фактором космической погоды, влияющим на жизнь человечества. Некоторые серьезные последствия воздействия космической погоды, например, нарушение космической связи и навигации, угроза безопасности астронавтов и спутников, повреждение электрических систем. Поэтому исследование солнечной активности имеет и научный, и социальный аспекты. Основная база данных формируется из оцифрованных и нормированных данных, полученных в нескольких обсерваториях по всему земному шару, и покрывает более чем 100-летний временной интервал. После тщательной калибровки мы сможем извлечь и получить данные и вместе с полной базой данных предоставить их астрономическому сообществу. Нашей конечной целью является привлечение внимания к нескольким физическим проблемам: поведение волокон в солнечном цикле, аномальный ход 24 цикла, крупномасштабные солнечные эрупции и дистанционно-индуцированные уярчения. Существенный прогресс ожидается в разработке алгоритмов получения данных и программного обеспечения, что поможет научному анализу и в итоге будет способствовать пониманию солнечных циклов.

Гололобов А.Ю., Голиков И.А., Варламов И.И. «Моделирование влияния магнитосферных потоков тепла на температуру электронов в субавроральной ионосфере» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 54-57 (2017)

Представлены результаты моделирования распределения температуры электронов в области F субавроральной ионосферы для разных гелиогеомагнитных условий с учетом магнитосферных потоков тепла. Показано, что для спокойных геомагнитных условий в зимний период в утреннем и вечернем секторах формируются «горячие» зоны повышенной температуры электронов, а для возмущенных – кольцеобразная «горячая» область в интервале 04–06 часов мирового времени в результате притока тепла из магнитосферы вдоль силовых линий геомагнитного поля. Анализ данных, полученных с помощью спутника DE-2, показывает возможность формирования такой зоны в период геомагнитных возмущений.

Герасимова С.К., Гололобов П.Ю., Григорьев В.Г., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Стародубцев С.А. «Гелиосферная модуляция космических лучей: модель и наблюдения» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 63-78 (2017)

Излагается разработанная в ИКФИА СО РАН базовая модель модуляции космических лучей в гелиосфере. Модель имеет только один свободный параметр модуляции – отношение регулярного магнитного поля к турбулентному – и может применяться для описания вариаций интенсивности космических лучей в широкой области энергий от 100 МэВ до 100 ГэВ. Рассмотрены возможные механизмы генерации турбулентного поля. Первоначальное предположение об электрической нейтральности гелиосферы оказалось неверным, а требуемый для согласования модели с наблюдениями нулевой потенциал в плоскости солнечного экватора может быть обеспечен, если лобовая точка обтекаемой межзвездным газом гелиосферы лежит вблизи указанной плоскости. Установлено, что аномальное возрастание интенсивности космических лучей в конце 23-го цикла солнечной активности связано с остаточной модуляцией, производимой дозвуковым солнечным ветром за фронтом стоячей ударной волны. Модель применяется для описания особенностей поведения интенсивности космических лучей в нескольких циклах солнечной активности.

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Распределение тензорной анизотропии космических лучей в окрестности нейтрального токового слоя» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 18-21 (2017)

Исследуется временной профиль изотропной интенсивности, компонент векторной и тензорной анизотропии космических лучей (КЛ) в периоды пересечений Землей нейтральной поверхности межпланетного магнитного поля (ММП) в 23–24 циклах солнечной активности. Для определения момента пересечения используется синоптическая карта обсерватории Вилкокса и данные о напряженности ММП. Из дальнейшего анализа исключены периоды Форбуш понижений и наземных возрастаний солнечных КЛ. События анализируются для эпох с положительной и отрицательной полярностями общего магнитного поля Солнца. А также внутри каждой эпохи отдельно выделены переходы от сектора с положительным знаком к сектору с отрицательным знаком и, наоборот, переход от отрицательного знака к положительному. Всего отобрано 213 событий пересечений. Для каждого события с помощью метода глобальной съемки были получены первые две сферические гармоники углового распределения КЛ. Среднее число станций, данные которых использованы в каждом событии, составило в среднем 32. В результате анализа данных полученных вышеуказанными методами показано, что временное изменение изотропного компонента вызвано возникновением магнитной пробки. Впервые надежно выделены зональные гармоники, доказано существование в области малой энергии антисимметричной суточной вариации КЛ, ориентированной вдоль ММП. Приведено сравнение с ранее полученными результатами.

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Исследование тензорной анизотропии космических лучей во время крупномасштабных возмущений солнечного ветра» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 22-26 (2017)

Впервые произведено разложение наблюдаемой анизотропии космических лучей на зональные гармоники и компоненты векторной и тензорной анизотропии. Рассмотрены события форбуш-понижений космических лучей, произошедших в ноябре 2001 и ноябре 2004 гг. Показано, что в начале форбуш-понижения преобладает конвекционный ток космических лучей, направленный от Солнца, а в период восстановления интенсивности – диффузионный ток частиц вдоль межпланетного магнитного поля в сторону Солнца. На фазах спада интенсивности космических лучей наблюдается кратковременное уменьшение величины второй зональной гармоники, которое совпадает с резкими скачками напряженности межпланетного магнитного поля и скорости солнечного ветра. Во время прохождения крупномасштабных возмущений солнечного ветра тензорная анизотропия ведет себя сложным образом, для объяснения ее поведения требуется дальнейшее детальное исследование.

Голубев А.Ю. «Особенности полей пульсаций давления в окрестности конфигурации "прямой уступ–обратный уступ”» Акустический журнал, 64, № 1, с. 56-62 (2018)

На основе обобщения экспериментальных исследований представлена расчетная модель неоднородных полей пульсаций давления в окрестности конфигурации “прямой уступ–обратный уступ” с учетом сильной степени их взаимосвязи (глобальной корреляции). Показано, что при определении характеристик пульсаций давления, воздействующих на упругую конструкцию, глобальная корреляция представляется с помощью дополнительного неоднородного поля. Демонстрируется, что высокая степень взаимосвязи может приводить и к существенному изменению основных характеристик поля пульсаций давления в следе за конфигурацией, что учитывается в модели посредством корректировки его локальных свойств. DOI: 10.7868/S0320791918010094

Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Голубев Е.В. «Метод локального измерения толщины тонких металлоизделий с помощью ультразвука» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 10, № 1, с. 58-61 (2018)

При возбуждении ультразвуковых волн Лэмба в тонких металлических пластинках и листах с помощью термоакустического излучателя диаметром от 3 мм и больше происходит изменение формы ультразвукового импульса. С увеличением диаметра первоначальный импульс начинает разделяться на два. Считается, что за счет градиента температуры источниками разделенных ультразвуковых импульсов являются диаметрально противоположные края ТА-излучателя (термоакустического излучателя). Время отставания этих импульсов относительно друг друга определяется диаметром ТА-излучателя и скоростью распространения волн Лэмба. Этот факт можно использовать для локального измерения скорости волн, поскольку длина участка, на котором производится измерение, не превышает диаметра ТА-излучателя. На основании зависимости между скоростью ультразвуковых волн Лэмба от толщины пластинки и частоты колебаний предложена методика экспериментального измерения толщины пластинки. Проведена оценка доверительных границ суммарных относительной и абсолютной погрешностей измерений. Для сравнения была проведена такая же оценка для случая измерения толщины образца с помощью микрометра. Сделан вывод о том, что если погрешность в измерении толщины металлических листов и пластинок допускается равной или более 5,0%, то метод измерения с помощью ультразвуковых волн, возбуждаемых оптическими наноимпульсами, можно успешно применять на производстве. Кроме того, этот метод является весьма перспективным при контроле толщины крупногабаритных тонких металлоизделий.

Аристова Е.Ю., Аушев А.А., Баранов В.К., Белов И.А., Бельков С.А., Воронин А.Ю., Воронин И.Н., Гаранин Р.В., Гаранин С.Г., Гайнуллин К.Г., Голубинский А.Г., Городничев А.В., Денисова В.А., Деркач В.Н., Дрожжин В.С., Еричева И.А., Жидков Н.В., Илькаев Р.И., Краюхин А.А., Леонов А.Г., Литвин Д.Н., Макаров К.Н., Мартыненко А.С., Малинов В.И., Мисько В.В., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Салатов Е.А., Скорочкин Ю.В., Сморчков Г.Ю., Стадник А.Л., Стародубцев В.А., Стародубцев П.В., Сунгатуллин Р.Р., Суслов Н.А., Сысоева Т.И., Хатункин В.Ю., Цойа Е.С., Шубин О.Н., Юфа В.Н. «Лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018)

Приведены результаты предварительных экспериментов на лазерных установках, в которых на основе принципа физического подобия моделируются процессы заведомого разрушения каменных астероидов (хондритов) в космосе с помощью ядерных взрывов на поверхности астероидов. Приведены результаты сравнительных газодинамических расчетов модельного ядерного взрыва на поверхности крупного астероида и расчетов воздействия импульса лазерного излучения на миниатюрный имитатор астероида, подтверждающих подобие ключевых процессов в натурном и модельном случаях. Описана технология изготовления миниатюрных макетов с механическими свойствами, близкими к свойствам каменных астероидов. Для мини-макетов размером 4–10 мм, различающихся формой и условиями воздействия, при энергии лазерного излучения до 500 Дж сделана экспериментальная оценка энергетического порога заведомого разрушения макета и исследованы параметры его фрагментации. Полученные результаты подтверждают возможность экспериментального определения в лазерных экспериментах критериев разрушения ядерным взрывом астероидов различных типов. Показано, что заведомое разрушение крупного астероида возможно при достижимых значениях энергии ядерного взрыва на его поверхности.

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шакура В.А., Ильченко Е.В. «Моделирование ультразвукового кавитационного разрушения макромолекул полимерных материалов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 30-32 (2017)

Предложена и разработана модель кавитационного воздействия на молекулярную структуру полимера, позволяющая выявить зависимости изменения структуры молекул от режимов кавитационного воздействия. Полученные результаты послужат основой для дальнейших исследований влияния кавитации на прочностные свойства полимера в разных направлениях деформации после добавления отвердителя (на основании моделей химической кинетики и фазовых переходов). Это в перспективе даст возможность сформировать рекомендации по выбору режимов для промышленной реализации ультразвукового кавитационного воздействия в производстве изделий на основе полимеров.

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Нестеров В.А., Генне Д.В., Хмелёв М.В. «Ультразвуковая интенсификация абсорбции газов» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 27-29 (2017)

Созданный стенд позволил подтвердить эффективность абсорбции при реализации выявленных оптимальных режимов ультразвукового воздействия и рекомендовать их для реализации в промышленных абсорбционных аппаратах. Полученные результаты могут быть положены в основу ультразвуковой интенсификации абсорбционного разделения газовых смесей в различных производствах.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Повышение эффективности систем газоочистки наложением ультразвуковых полей» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 56-58 (2017)

В настоящее время для улавливания частиц высокодисперсной (1–10 мкм) фазы из промышленных выбросов разработаны и применяются различные аппараты, отличающиеся друг от друга, как по конструкции, так и по способу осаждения взвешенных в газе частиц. Эффективность промышленных газоочистных установок, использующих сухой или мокрый способы улавливания, достигает 95–98%, что является недостаточной по современным экологическим требованиям. При этом увеличение эффективности используемых пылеуловителей за счет конструктивных модернизаций и изменения режимов движения газодисперсной и жидкой фаз не приносит желаемых результатов. Возможный путь повышения эффективности газоочистного оборудования – акустической коагуляции частиц за счет наложения высокоинтенсивных ультразвуковых полей. Наиболее перспективным устройством для формирования акустических колебаний ультразвуковой частоты в газодисперсной среде является ультразвуковая пьезоэлектрическая колебательная система с излучателем в виде диска ступенчато-переменного сечения.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н., Нестеров В.А. «Применение ультразвуковых колебаний для распыления жидкостей» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 80-82 (2017)

При наложении механических колебаний ультразвуковой частоты на тонкую пленку жидкости на ее поверхности возникает сеть капиллярных волн, с гребней которых может происходить отрыв капель жидкости. Этот процесс называется ультразвуковым распылением. При ультразвуковом распылении производительность процесса и дисперсные характеристики формируемых капель жидкости зависят от режимов (частота и амплитуда колебаний распылительной поверхности), свойств жидкости (вязкость, поверхностное натяжение), а также толщины слоя жидкости, покрывающей распылительную поверхность. Наличие таких зависимостей позволяет управлять размером капель и производительностью распыления за счет изменения частоты и амплитуды воздействия. Для решения этой задачи необходимо последовательно рассмотреть процессы, происходящие в слое распыляемой жидкости, с учетом влияния на них физических свойств жидкости и режимов ультразвукового воздействия.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Доровских Р.С., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Моделирование процесса мокрой очистки газов с наложением ультразвуковых полей» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 57-63 (2017)

Актуальность работы обуславливается недостаточной эффективностью очистки отходящих газов на предприятиях ТЭЦ и ТЭС от твердых высокодисперсных частиц (размером менее 5 мкм), которые оказывают наиболее опасное воздействие на здоровье людей и животных, состояние растений и экосистем. Объектом исследования является процесс коагуляции твердых дисперсных частиц с каплями орошаемой жидкости в аппаратах мокрого типа на основе труб Вентури под действием ультразвуковых (УЗ) колебаний высокой интенсивности. Цель работы – повышение эффективности работы аппаратов мокрой очистки газов на основе скрубберов Вентури за счет увеличения степени поглощения твердых высокодисперсных частиц каплями жидкости в высокоинтенсивных УЗ-полях. В работе использовался теоретический метод исследования, основанный на реализации моделей движения газодисперсного потока в скруббере Вентури и коагуляции дисперсных частиц в УЗ-поле и их численном решении. В результате моделирования показана возможность повышения эффективности улавливания высокодисперсных частиц в скруббере Вентури за счет введения УЗ-колебаний и определены оптимальные режимы (частота, уровень звукового давления) и условия (направление, зона воздействия) УЗ-воздействия, при которых обеспечивается максимальное повышение степени очистки газовых выбросов (с 75 до 99% для частиц размером 2 мкм). Результаты теоретических исследований были практически использованы для повышения эффективности улавливания золовых частиц в промышленной установке ТЭЦ без изменения режимных параметров газоочистки, показавшие, что применение УЗ-колебаний обеспечивает снижение концентрации частиц золы в уходящих газах до 4 и более раз (эффективность более 98%), при этом доля высокодисперсных частиц (менее 5 мкм) снижается до 15 раз.

Зорин С.С., Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Голых Р.Н. «Создание устройства контроля параметров ультразвукового воздействия» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 69-74 (2017)

Описывается концепция измерительного прибора для контроля параметров ультразвукового воздействия. Статья содержит структурную схему разрабатываемого прибора, детальное описание принципа его работы и составных частей согласно этой схеме, пример дизайна одного из прототипов измерительного прибора. Подробно рассматриваются отличительные особенности разрабатываемого устройства, выгодно выделяющие его на фоне конкурентных предложений. Особое внимание авторы уделяют недостаткам конструкций и функциональности уже присутствующих на техническом рынке приборов подобного типа, а также возможным путям исключения вышеупомянутых недостатков при разработке аналогичного прибора. В заключении рассматривается необходимость калибровки и поверки измерительного устройства и его проектные метрологические характеристики.

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Боброва Г.А., Нестеров В.А., Титов Г.А. «Выявление оптимальных условий ультразвуковой кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидких сред» Ползуновский вестник, № 4, с. 123-128 (2017)

редставлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на выявление оптимальных условий ультразвукового воздействия (геометрии технологического объёма) для кавитационной обработки высоковязких и неньютоновских жидкостей, получающих все более широкое распространение в промышленности. Разработанная модель формирования кавитационной области позволила выявить распределения кавитационных зон различного типа (зона отсутствия кавитации, зона зарождающейся кавитации, зона развитой кавитации, зона вырождающейся кавитации, зона вырожденной кавитации) в различных по размерам и форме технологических объёмах. Модель учитывает зависимость вязкости жидкости от скорости сдвига и взаимодействие кавитационных пузырьков между собой. Проведённые экспериментальные исследования позволили подтвердить адекватность предложенной модели и возможность увеличения объёма зоны развитой кавитации путём оптимизации условий ультразвукового воздействия. Установлены оптимальные расстояния между границей технологического объема и излучателем, обеспечивающие увеличение объёма зоны развитой кавитации более чем на 50%. Показано, что данные расстояния находятся в диапазоне от 50 до 125 см, и уменьшаются при увеличении вязкости жидкости. Выявленные условия ультразвукового воздействия послужили основой для разработки технологических камер, обеспечивающих повышение эффективности ультразвуковой обработки.

Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Педдер В.В., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Боброва Г.А., Доровских Р.С., Шакура В.А. «Обеспечение требуемой производительности ультразвуковой экстрации раневого содержимого на базе теоретического выявления режимов и условий воздействия» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 103-105 (2017)

Представлены результаты теоретических исследований обратного ультразвукового капиллярного эффекта, предназначенного для экстракции раневого содержимого из послеоперационных ран. Проведённые исследования позволили установить, что для обеспечения наибольшей скорости экстракции и безопасности для человека амплитуда ультразвуковых колебаний не должна превышать 90 мкм.

Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Доровских Р.С., Голых Р.Н. «Исследование влияния второстепенных мод колебаний на равномерность распределения колебаний ультразвуковых дисковых излучателей» Научно-технический вестник Поволжья, № 5, с. 106-108 (2017)

Исследуется влияние второстепенных мод колебаний на равномерность распределения рабочей кольцевой моды ультразвуковых дисковых излучателей. Рассматриваются методы, позволяющие уменьшить количество вторичных мод колебаний в исследуемом диапазоне частот, которые могут оказать влияние на равномерность распределения колебаний кольцевой моды при наложении их друг на друга.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Голых Р.Н. «Излучатели для создания высокоинтенсивных ультразвуковых полей в газодисперсных системах» Ползуновский вестник, № 3, с. 85-90 (2017)

Представлены результаты исследований направленных на создание дисковых излучателей для акустического воздействия на газовые среды. Были разработаны новые конструкции источников ультразвукового воздействия, основанных на использовании колебательных систем с пьезоэлектрическими преобразователями, совершающими продольные колебания, преобразуемые в изгибные колебания дисков, обеспечивающие воздействие на различные процессы в газодисперсных системах. Для реализации процесса высокопроизводительного распыления жидкостей с колеблющейся поверхности предложена конструкция ультразвукового дискового излучателя с плоской фронтальной поверхностью, обеспечивающая при диаметрах излучателя в 250 и 320 мм интенсивности излучения на расстоянии не менее 140 и 144 дБ, соответственно. Для интенсификации процессов коагуляции и сушки разработана конструкция дискового излучателя с фазовыравнивающей фронтальной поверхностью, обеспечивающая формирование плоской волны с интенсивностью более 146 дБ при диаметре излучателя 360 мм. Для реализации коагуляции в локальной области, бесконтактной сушки, разрушения пены, бесконтактного распыления жидкости в фокусе излучателя предложен и разработан излучатель диаметром 420 мм, обеспечивающий воздействие на частотах более 20 кГц с интенсивностью до 170 дБ.

Копытенкова О.И., Афанасьева Т.А., Голышева Г.В. «Снижение акустического воздействия на жилые территории» Интернет-журнал Науковедение, 9, № 5, с. 62 (2017)

Авторами статьи изучено акустическое воздействие на окружающую среду селитебных территорий. В статье рассмотрены основные виды шумозащитных мероприятий. Приведен сравнительный анализ показателей шумоизоляции и шумопоглощения наиболее широко используемых материалов, применяемых для изготовления акустических экранов вдоль автомобильных и железных дорог. Авторами проведены исследования 6 опытных образцов: Панель звукопоглощающая и звукоизолирующая шумозащитная Дюрисол; шумозащитная панель для дорожного экрана Акустовъ-Пап – без перфорации; панель шумозащитная жалюзийная для дорожного экрана «Soundguard»; шумозащитная панель для дорожного экрана Акустовъ-ПАП (ШЗЭ) – с перфорацией; композиционная шумозащитная панель AnAТэК для экранов на автомобильных и железных дорогах; панель звукопоглощающая и звукоизолирующая шумозащитная марки АЗ-с. Авторами рекомендованы параметры позволяющие выбрать и обосновать эффективные шумозащитные мероприятия. В статье приведены результаты исследования материалов, используемых для строительства акустических экранов. Авторами выполнен сравнительный анализ, который позволил выделить материал, изготовленный по технологии Дюрисол. Этот материал обладает лучшими из исследуемых образцов шумозащитными характеристиками, вандалоустойчивостью, простотой монтажа, удобством обслуживания, длительным сроком службы, возможностью быстрого демонтажа при проведении ремонтных работ.

Гольдштейн Р.В., Ильяшенко А.В., Кузнецов С.В. «Волны Лэмба в анизотропных средах: шестимерный формализм Коши» Математическое моделирование, 29, № 10, с. 86-94 (2017)

Вводится математическая модель, описывающая распространение волн Лэмба в слоистых анизотропных средах. Модель основана на шестимерном комплексном формализме Коши, позволяющем получить дисперсионное уравнение для волн Лэмба в слоистых средах с произвольной упругой анизотропией. Рассматриваются вопросы численной реализации.

Казимарданов М.Г., Мингалев С.В., Любимова Т.П., Гомзиков Л.Ю. «Моделирование распада пленки на капли в результате развития неустойчивости Кельвина–Гельмгольца» Вычислительная механика сплошных сред, № 4, с. 416-425 (2017)

С помощью метода объема жидкости изучается срыв набегающим высокоскоростным потоком воздуха капель с поверхности жидкой пленки (в качестве жидкости была рассмотрена вода) в результате развития неустойчивости Кельвина–Гельмгольца. Разработан подход к моделированию первичного распада, и на его основе исследована сеточная сходимость и выбран оптимальный размер элементов сетки, а также проведен расчет первичного распада пленки в канале. Получены зависимости усредненных величин угла отброса, модуля скорости и среднего заутеровского диаметра капель от продольной по отношению к каналу координаты Показано, что последовательное усреднение по ансамблю капель и по времени позволяет построить гладкие координатные зависимости характеристик ансамбля капель. При этом значение наиболее важного для инженерных приложений параметра – среднего заутеровского диаметра D₃₂ (его величина равна отношению среднего объёма капель к их средней площади), оказывается близким к тому, которое можно получить по полуэмпирической формуле, известной из литературы, построенной на основе эксперимента, в котором жидкий воск распылялся высокоскоростным потоком. Характер зависимости среднего заутеровского диаметра от толщины слоя жидкости в качественном отношении также согласуется с найденным в эксперименте. Исследование сеточной сходимости показало, что число самых мелких капель быстро растет при уменьшении пространственного шага сетки. Однако вклад от этих капель в усредненные характеристики остается незначительным, вследствие чего не имеет смысла уменьшать размер ячейки сетки для учета мелких капель.

Клюшников В.А., Мишакин В.В., Гончар А.В. «Исследование процесса пластического деформирования сварного соединения из стали 12Х18Н9Т» Вестник научно-технического развития, № 12, с. 24-32 (2017)

Исследовано влияние пластического деформирования сварного соединения из стали 12X18H9Т на электромагнитные, магнитные и акустические характеристики материала. Получено, что неоднородность структурного состояния в зоне термического влияния приводит к неравномерному распределению характеристик в сварном соединении. По данным ультразвуковых исследований показана возможность определять ресурс пластичности материала.

Гончарова О.Н., Резанова Е.В., Люлин Ю.В., Кабов О.А. «Изучение конвективных течений жидкости и спутного потока газа с учетом испарения» Теплофизика высоких температур, 55, № 6, с. 720-732 (2017)

Изучаются конвективные течения жидкости и сопутствующего потока газа, сопровождающиеся испарением на границе раздела. Теоретическое исследование двухслойных течений проведено на основе математической модели, учитывающей испарение на термокапиллярной границе, а также эффекты термодиффузии и диффузионной теплопроводности в газопаровом слое. Представлены новые точные решения, описывающие стационарные двухслойные течения в канале с границей раздела, остающейся недеформированной, и примеры профилей скорости и температуры для системы HFE-7100 (жидкость)–азот (газ). Исследовано влияние продольных градиентов температуры, действующих вдоль границ канала, расхода газа и высоты слоя жидкости на характер течения и интенсивность испарения. Выполнено сравнение полученных расчетных данных и результатов экспериментальных исследований.

Гончарский А.В., Романов С.Ю., Серёжников С.Ю. «Обратные задачи послойной ультразвуковой томографии с данными на цилиндрической поверхности» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 18, № 3, с. 267-276 (2017)

Статья посвящена разработке эффективных методов решения обратных задач волновой томографии. Предложена новая схема послойной томографии трехмерных объектов с экспериментальными данными, которые измеряются на цилиндрической поверхности. Такая схема обеспечивает измерение как отраженных, так и проходящих волн и легко реализуема на практике. Для решения обратной задачи используется математическая модель, которая хорошо описывает как дифракционные эффекты, так и эффект поглощения ультразвукового излучения. Предложены эффективные численные методы восстановления скоростного разреза по экспериментальным томографическим данным на цилиндрической поверхности. Разработанные методы ориентированы в первую очередь на диагностику рака молочной железы на ранних стадиях заболевания. Обратные задачи ультразвуковой томографии являются нелинейными и очень сложными с вычислительной точки зрения. Численные алгоритмы реализованы на графических процессорах. Эффективность разработанных алгоритмов иллюстрируется модельными расчетами.

Гончарский А.В., Романов С.Ю., Серёжников С.Ю. «О проблеме выбора начального приближения в обратных задачах ультразвуковой томографии» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 18, № 3, с. 312-321 (2017)

Статья посвящена разработке эффективных итерационных методов решения нелинейных обратных задач волновой томографии. Итерационные алгоритмы приближенного решения обратной задачи используют явное представление для градиента функционала невязки между экспериментально измеренным и расcчитанным волновым полем. Большое значение для сходимости итерационного процесса в нелинейной обратной задаче имеет выбор начального приближения. В статье исследована возможность использования в качестве начального приближения скоростного разреза, полученного из решения обратной задачи в лучевом приближении. Эффективность такого подхода проиллюстрирована решением модельных обратных задач на суперЭВМ. Модельные задачи ориентированы на томографическую ультразвуковую диагностику мягких тканей в медицине.

Цуканов А.А., Горбатиков А.В. «Влияние заглубленных неоднородностей на спектральное отношение горизонтальных компонент случайного поля волн Рэлея» Акустический журнал, 64, № 1, с. 63-70 (2018)

Исследование статистических параметров случайного микросейсмического поля Земли позволяет получить оценки свойств и строения земной коры и верхней мантии. Используются различные приемы наблюдений и обработки микросейсмических записей, которые разбиваются на несколько групп пассивных методов сейсмологии. Среди них известны метод поверхностно-волновой томографии, метод спектрального H/V-отношения компонент в поверхностной волне и развиваемый в настоящее время метод микросейсмического зондирования (ММЗ), где используется спектральное отношение вертикальных компонент между парами пространственно разнесенных станций V/V₀. Выяснено в ходе предыдущих исследований, что эти отношения являются устойчивыми статистическими параметрами случайного поля, не зависимыми от свойств источников микросейсм. В настоящей статье предлагается расширить указанный подход и исследовать перспективы использования отношения горизонтальных компонент H₁/H₂ микросейсмического поля. На основе численного моделирования исследовано влияние заглубленной скоростной неоднородности на спектральное отношение горизонтальных компонент случайного поля фундаментальных мод Рэлея, исходя из представления, что микросейсмическое поле Земли представлено этими волнами в значительной части частотного спектра. DOI: 10.7868/S0320791918010197

Шлякотин В.Е., Горбачев В.Н., Соколова О.В., Шихман Ю.М., Бельков А.С. «Предварительные исследования процесса ультразвуковой дегазации авиационного керосина для повышения ресурса обогреваемых топливных каналов» Двигатель, № 3, с. 12-15 (2017)

Введена универсальная функция, описывающая процессы насыщения, которая может быть использована в различных областях, в том числе для описания неравновесных процессов в ракетных двигателях. С помощью этой функции доказана Н-теорема Больцмана и определено понятие энтропии как дисперсии функции распределения.

Горбушин А.Р., Заметаев В.Б. «Асимптотический анализ вязких пульсаций в турбулентном пограничном слое» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 11-22 (2018)

Исследован двухмерный пограничный слой несжимаемой вязкой жидкости при наличии пульсаций скоростей и давления. Характерное число Рейнольдса велико, и как следствие, нестационарный (турбулентный) пограничный слой тонок. Для анализа полных нестационарных уравнений Навье–Стокса используется асимптотический подход, что позволяет выделить характерные вязкие и невязкие зоны течения в пограничном слое и решить соответствующие задачи. Найдены аналитические выражения для вязких пульсаций, которые описываются уравнением Гамеля при большом значении параметра.

Бухаров К.Д., Горбушин А.Р., Карташев Ю.В., Петроневич В.В., Судакова И.А., Чернышев С.Л. «Апробация весового непрерывного эксперимента в трансзвуковой аэродинамической трубе Т-128 на дозвуковых режимах» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 48, № 7, с. 27-45 (2017)

Представлены результаты исследований сходимости непрерывного и дискретного весового эксперимента в трансзвуковой аэродинамической трубе Т-128 на дозвуковых скоростях. Рассмотрены вопросы обеспечения стабилизации числа М в рабочей части, оценки влияния динамических характеристик измерительных каналов на погрешность измерений при непрерывном изменении угла тангажа модели летательного аппарата. Приведены результаты апробации непрерывного весового эксперимента на контрольной модели при изменении угла тангажа со скоростью 0.3°/с для чисел М=0.4 и 0.85. Получено статистически удовлетворительное соответствие результатов штатного и непрерывного весового эксперимента при безотрывном обтекании.

Гордеев В.В., Казутин М.В., Козырев Н.В. «Определение предпочтительных параметров ультразвукового воздействия при изготовлении нанотермита Al/CuO» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 121-125 (2017)

Среди известных подходов к изготовлению нанотермитных композиций способ ультразвукового смешения наноразмерных порошков в среде инертной жидкости отличается относительной простотой, безопасностью и применимостью в промышленной технологии. Вместе с тем, сведения о технологических параметрах ультразвукового смешения в доступной литературе ограничены описанием того или иного процесса и не несут информации об изменении свойств нанотермитов в зависимости от технологических параметров изготовления. Целью работы является поиск оптимальных режимов ультразвукового воздействия при изготовлении нанотермита Al/CuO в среде гексана. Суть исследований сводится к определению зависимостей взрывчатых характеристик смеси от интенсивности и продолжительности ультразвуковой обработки. Использовались и сравнивались два способа ультразвукового смешения: в первом смешение осуществлялось в стеклянном стакане, установленном на ультразвуковую баню (мощность источника ультразвуковых колебаний 50 Вт); во втором – в герметичном стальном стакане с помощью погружного источника ультразвуковых колебаний (выходная мощность генератора 120–400 Вт). Выявлен экстремальный характер зависимости силы взрыва от продолжительности обработки. Чем выше интенсивность ультразвукового воздействия, тем быстрее достигается максимальная сила взрыва и тем выше ее абсолютное значение, однако и тем быстрее происходит снижение ее с увеличением продолжительности обработки суспензии сверх оптимального периода. Предположено, что причины снижения взрывчатых свойств могут быть обусловлены избирательной коагуляцией частиц одного компонента, либо концентрацией частиц одного компонента вокруг частицы другого с образованием «защитной» оболочки. Оба этих процесса препятствуют межфазному взаимодействию компонентов нанотермита в процессе взрывчатого превращения. Определены режимы изготовления нанотермита Al/CuO, обеспечивающие наибольшую силу взрыва.

Гордин В.А., Цымбалов Е.А. «Компактная разностная схема для дифференциального уравнения с кусочно-постоянным коэффициентом» Математическое моделирование, 29, № 12, с. 16-28 (2017)

Построена компактная разностная аппроксимация на равномерной сетке задачи Дирихле для линейного дифференциального уравнения второго порядка дивергентного типа с кусочно-постоянными коэффициентом и разрывной правой частью. На численном эксперименте показано существенное преимущество представленной схемы в точности по сравнению с классической дивергентной. Такие же результаты получены для задачи Штурма–Лиувилля. Метод экстраполяции Ричардсона в обоих случаях позволяет повысить порядок точности.

Горемыко М.В., Плеве И.Р., Макаров В.В., Храмов А.Е. «Моделирование социальной системы «абитуриенты технического университета» с использованием аппарата сложных сетей» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 63-75 (2018)

Предложена математическая модель социальной системы «абитуриенты технического университета», основанная на сетевом представлении взаимодействия абитуриентов, поступающих на различные специальности и направления. Исследование временной эволюции структуры социальной сети абитуриентов выявило динамический процесс ее реорганизации, выраженной в увеличении количества связей между структурными кластерами, которые были ассоциированы с факультетами и институтами, входящими в состав университета. Обнаружено, что такая реорганизация связана с изменением предпочтений абитуриентов при выборе специальностей, что может быть в дальнейшем использовано в практических целях увеличения эффективности приемной кампании и профориентации.

Горенков Д.В., Патрушев Е.М., Патрушева Т.В. «К вопросу об использовании хаотической динамической системы в ультразвуковом измерителе скорости» Ползуновский альманах, 3, № 4, с. 38-40 (2017)

Рассмотрен принцип ультразвукового измерения скорости, основанный на доплеровском методе измерения разности частот излучённого и отраженного сигналов. Исследованы возможности применения хаотической динамической системы, в частности осциллятора Дуффинга, в ультразвуковом измерителе скорости.

Городницкий А.М., Брусиловский Ю.В., Иваненко А.Н., Попов К.В., Шишкина Н.А., Веклич И.А. «Гидратация океанической литосферы и магнитное поле океана» Геофизические исследования, 18, № 4, с. 32-49 (2017)

Совместный анализ результатов геомагнитных съемок и данных петромагнитного изучения образцов в разных геотектонических зонах Мирового океана свидетельствует, что существенный вклад в аномальное магнитное поле океана наряду с базальтовым слоем вносят глубинные источники, связанные с серпентинитовыми формациями, которые образуются в результате гидратации гипербазитов верхней мантии океанскими водами. Глубина проникновения океанской воды в мантию определяется глубиной залегания поверхности хрупко-пластического перехода, где происходит подплавление микротрещин в веществе, деформация которого начинает осуществляться за счет пластического течения. Многочисленные петромагнитные исследования океанических серпентинитов показывают, что основным носителем магнетизма в них является магнетит, составляющий до 5 и более процентов. Магнитные параметры магнетита в серпентинитах определяются не только его количеством, но и формой зерен и характером их распределения. Рассматриваются четыре морфогенетических типа серпентинитовых массивов, выделенных с учетом условий их формирования в основных морфоструктурах океанического дна: серпентиниты рифтовых зон срединно-океанических хребтов; серпентиниты зон трансформных разломов; серпентиниты зон внутриплитовых асейсмических поднятий; серпентиниты зон субдукции. Для структур, характерных для каждого типа массивов, путем решения обратной задачи магнитометрии построены компьютерные модели источников магнитных аномалий. Для зон, соответствующих каждому типу массивов, проведен комплексный петрофизический анализ имеющихся образцов. Совместная интерпретация этих данных и результатов других геофизических методов позволила получить убедительные доказательства существования серпентинитовых формаций в различных геотектонических зонах Мирового океана.

Аристова Е.Ю., Аушев А.А., Баранов В.К., Белов И.А., Бельков С.А., Воронин А.Ю., Воронин И.Н., Гаранин Р.В., Гаранин С.Г., Гайнуллин К.Г., Голубинский А.Г., Городничев А.В., Денисова В.А., Деркач В.Н., Дрожжин В.С., Еричева И.А., Жидков Н.В., Илькаев Р.И., Краюхин А.А., Леонов А.Г., Литвин Д.Н., Макаров К.Н., Мартыненко А.С., Малинов В.И., Мисько В.В., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Салатов Е.А., Скорочкин Ю.В., Сморчков Г.Ю., Стадник А.Л., Стародубцев В.А., Стародубцев П.В., Сунгатуллин Р.Р., Суслов Н.А., Сысоева Т.И., Хатункин В.Ю., Цойа Е.С., Шубин О.Н., Юфа В.Н. «Лазерное моделирование разрушительного воздействия ядерных взрывов на опасные астероиды» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 153, № 1, с. 157-172 (2018)

Приведены результаты предварительных экспериментов на лазерных установках, в которых на основе принципа физического подобия моделируются процессы заведомого разрушения каменных астероидов (хондритов) в космосе с помощью ядерных взрывов на поверхности астероидов. Приведены результаты сравнительных газодинамических расчетов модельного ядерного взрыва на поверхности крупного астероида и расчетов воздействия импульса лазерного излучения на миниатюрный имитатор астероида, подтверждающих подобие ключевых процессов в натурном и модельном случаях. Описана технология изготовления миниатюрных макетов с механическими свойствами, близкими к свойствам каменных астероидов. Для мини-макетов размером 4–10 мм, различающихся формой и условиями воздействия, при энергии лазерного излучения до 500 Дж сделана экспериментальная оценка энергетического порога заведомого разрушения макета и исследованы параметры его фрагментации. Полученные результаты подтверждают возможность экспериментального определения в лазерных экспериментах критериев разрушения ядерным взрывом астероидов различных типов. Показано, что заведомое разрушение крупного астероида возможно при достижимых значениях энергии ядерного взрыва на его поверхности.

Цзин Ц., Готао Я., Цзихун В., Сюэу Ч., Фацюнь Л. «Спорадические калиевые слои и их связь со спорадическими Е-слоями в области мезопаузы над Пекином (Китай)» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 64-69 (2017)

Разработка двухлучевого лазерного лидара для измерения калиевого (K) слоя над Пекином (40.5°N, 116.2°E) была успешно осуществлена в 2010 г. Приведены параметры спорадических Ks-слоев и их распределения. Получено сезонное распределение частоты появления слоя K_s с двумя максимумами в июле и январе. Сезонное распределение частоты появления слоя E_s над Пекином отличается от K_s. Тем не менее, хорошая корреляция E_s и K_s в отдельных исследованиях подтверждает механизм нейтрализации ионов металла в опускающемся Е-слое.

Человеков И.В., Гребенев С.А., Мереминский И.А., Просветов А.В. «Рентгеновские всплески I рода, обнаруженные телескопом JEM-X обсерватории Integral в 2003–2015 гг.» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 43, № 12, с. 859-874 (2017)

Представлены результаты анализа данных телескопа JEM-X обсерватории INTEGRAL, полученных с января 2003 г. по январь 2015 г., с целью поиска рентгеновских всплесков I рода от известных и новых барстеров. Такие всплески вызваны термоядерными взрывами на поверхности нейтронной звезды. Всплески искались по записям скорости счета детекторов этого телескопа в диапазоне энергий 3–20 кэВ. Отдельно по данным телескопа были реконструированы и проанализированы кривые блеска 104 известных на сегодняшний день рентгеновских барстеров. Ранее подобный поиск всплесков был проведен по данным телескопа IBIS/ISGRI обсерватории в диапазоне 15–25 кэВ, полученным в 2003–2009 гг. В работе анализ данных этого телескопа был продолжен вплоть до наблюдений в январе 2015 г. В совместный по двум приборам каталог всплесков вошло 2201 событие, приведены основные параметры всех событий. Большой объем выборки всплесков делает ее одной из наиболее представительных из существующих и позволяет проводить разнообразные статистические исследования всплесков. В частности, в работе построена зависимость среднего темпа генерации всплесков I рода барстерами от светимости (темпа аккреции), выявлен заметный темп генерации всплесков источниками с околоэддингтоновской светимостью, исследована популяция кратных всплесков с временем рекуррентности, много меньшим времени, необходимого для накопления на поверхности нейтронной звезды критической плотности вещества, требуемой для инициирования взрыва. Почти все зарегистрированные всплески связаны с уже известными барстерами, в архивных данных нами был обнаружен лишь один ранее неизвестный источник-барстер IGR J17380-3749 и еще один известный, но плохо изученный источник AX J1754.2-2754 был отождествлен как барстер. Ранее несколько подобных источников были отождествлены как барстеры непосредственно во время наблюдений обсерватории.

Греков А.Н., Греков Н.А., Сычев Е.Н. «Профилографы скорости звука и алгоритм определения плотности воды для океанографического диапазона» Системы контроля окружающей среды, № 8(28), с. 11-15 (2017)

Выполнен анализ профилографов скорости звука, созданных мировыми производителями океанографических приборов. Особое внимание уделено измерительному каналу скорости звука, техническим и метрологическим характеристикам. Предложен алгоритм использования таких приборов для определения плотности морской воды. С этой целью авторами разработано уравнение, позволяющее по результатам измерений температуры, давления и скорости звука рассчитать плотность водной среды. Уравнение с СКО = 0,004 кг/м³ воспроизводит плотность морской воды в океанографической области измеряемых параметров. Приведены графики сравнения расчетной плотности морской воды с данными TEOS-10.

Греков А.Н., Греков Н.А., Сычев Е.Н. «Профилографы скорости звука и алгоритм определения плотности воды для океанографического диапазона» Системы контроля окружающей среды, № 8(28), с. 11-15 (2017)

Выполнен анализ профилографов скорости звука, созданных мировыми производителями океанографических приборов. Особое внимание уделено измерительному каналу скорости звука, техническим и метрологическим характеристикам. Предложен алгоритм использования таких приборов для определения плотности морской воды. С этой целью авторами разработано уравнение, позволяющее по результатам измерений температуры, давления и скорости звука рассчитать плотность водной среды. Уравнение с СКО = 0,004 кг/м³ воспроизводит плотность морской воды в океанографической области измеряемых параметров. Приведены графики сравнения расчетной плотности морской воды с данными TEOS-10.

Кольцов Н.Е., Гренков С.А. «Цифровые видеоконверторы для радиоастрономических систем преобразования сигналов» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, № 5, с. 19-27 (2017)

Цифровые видеоконверторы предназначены для систем преобразования сигналов радиотелескопов. Для видеоконвертора, работающего с тактовой частотой 128 МГц, характерной для радиоастрономической аппаратуры на программируемых логических интегральных схемах, разработан цифровой гетеродин с шагом перестройки 10 кГц. Блок, содержащий 16 цифровых видеоконверторов, выделяет сигналы с полосой 16 или 8 МГц из потоков данных 10GE, поступающих от каналов преобразования широкополосных (512 МГц) сигналов.

Лесовой С.В., Алтынцев А.Т., Кочанов А.А., Гречнев В.В., Губин А.В., Жданов Д.А., Иванов Е.Ф., Уралов А.М., Кашапова Л.К., Кузнецов А.А., Мешалкина Н.С., Сыч Р.А. «Сибирский радиогелиограф: первые результаты» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 3-16 (2017)

Начаты регулярные наблюдения активных процессов в атмосфере Солнца с помощью первой очереди многоволнового Сибирского радиогелиографа – Т-образной 48-антенной решетки с диапазоном рабочих частот 4–8 ГГц и мгновенной полосой приема 10 МГц. Антенны установлены на центральных антенных постах Сибирского солнечного радиотелескопа, максимальная база 107.4 м, угловое разрешение до 70''. Приведены примеры наблюдений диска Солнца на различных частотах, «отрицательных» всплесков и солнечных вспышек. Чувствительность по компактным источникам достигает 0.01 солнечных единиц потока (≈10^–4 от полного потока Солнца) при времени накопления 0.3 с. Высокая чувствительность радиогелиографа обеспечивает мониторинг солнечной активности и позволяет исследовать активные процессы по характеристикам их микроволнового излучения, включая сверхслабые события, не регистрировавшиеся ранее

Гречнев В.В., Киселев В.И., Мешалкина Н.С., Черток И.М. «О корреляции околоземных протонных возрастаний >100 МЭВ с параметрами солнечных микроволновых всплесков» Солнечно-земная физика, 3, № 3, с. 3-14 (2017)

Анализируются соотношения между различными комбинациями максимумов потоков и флюенсов солнечных микроволновых всплесков, записанных радиополяриметрами в Нобеяме на частоте 35 ГГц в 1990–2015 гг., и соответствующими параметрами протонных возрастаний с энергиями выше 100 МэВ, превышавших 0.1 pfu, зарегистрированных в околоземном пространстве мониторами GOES. Установлено, что наиболее высока корреляция между флюенсами протонов и микроволнового излучения. Этот факт отражает зависимость полного числа протонов от общей продолжительности процесса их ускорения. В событиях с мощными вспышками коэффициенты корреляции флюенсов протонов с флюенсами микроволнового и мягкого рентгеновского излучения выше, чем со скоростями КВМ. Результаты указывают на статистически больший вклад вспышечных процессов в ускорение высокоэнергичных протонов. Ускорение на ударных волнах оказывается менее значимым на высоких энергиях в событиях, связанных с мощными вспышками, хотя его вклад, вероятно, преобладает в более слабых событиях. Показано, что вероятность протонного возрастания прямо зависит от максимума потока и длительности микроволнового всплеска, что может быть использовано для диагностики протонных возрастаний по данным мониторинга микроволнового излучения

Афанасьев А.Н., Уралов А.М., Гречнев В.В. «Распространение быстрой магнитозвуковой ударной волны в магнитосфере активной области» Астрономический журнал, 95, № 1, с. 648 (2018)

В рамках метода нелинейной геометрической акустики рассматривается проблема распространения быстрой магнитозвуковой ударной волны в магнитосфере активной области на Солнце. Магнитное поле моделируется подфотосферным магнитным диполем в окружении радиального поля спокойной короны. Начальные параметры волны задаются на сферической поверхности в глубине активной области. Волна распространяется асимметрично и испытывает отражение от областей сильного магнитного поля, что приводит к излучению энергии волны преимущественно вверх. Значительные градиенты альфвеновской скорости способствуют существенному возрастанию интенсивности волны. Нелинейное затухание волны и расходимость волнового фронта приводят к обратному эффекту. Анализ совместного действия этих факторов показал, что выходящее из активной области быстрое магнитозвуковое возмущение может представлять собой ударную волну умеренной интенсивности. Полученный результат поддерживает сценарий, согласно которому первичным источником корональной волны может быть эруптивное волокно, импульсно расширяющееся внутри магнитосферы активной области.

Бритвин Л.Н., Гриб В.В., Демьянушко И.В., Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К. «Влияние частоты колебаний ультразвукового упрочняющего инструмента на свойства обрабатываемой поверхности» Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ, № 3, с. 70-75 (2017)

Ультразвуковое поверхностно-пластическое деформирование является эффективным способом формирования свойств поверхностного слоя обрабатываемого изделия. В настоящее время в литературе практически отсутствуют данные о влиянии частоты колебаний на эффективность процесса упрочнения. В статье представлены результаты исследований по влиянию частоты ультразвуковой упрочняющей обработки связанным индентором на шероховатость и микротвёрдость обрабатываемой поверхности.

Фатюхин Д.С., Бритвин Л.Н., Гриб В.В., Демьянушко И.В., Трифонов О.Н. «Применение ультразвуковых колебаний для совершенствования сборки и разборки резьбовых соединений» Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ, № 3, с. 85-90 (2017)

Рассмотрена возможность применения ультразвуковых колебаний для интенсификации сборки и разборки резьбовых соединений. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния ультразвука на изменение моментов закручивания и раскручивания резьб. Приведены конструктивные решения ультразвуковых инструментов для сборки и разборки резьбовых соединений. Даны технологические рекомендации по оптимизации процесса.

Лагута М.В., Гривцов В.В. «Использование динамических характеристик акустической волны для целей визуализации внутренних структур биотканей» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 70-77 (2017)

Современное состояние экологии пагубно влияет на здоровье человека, вызывая развитие заболеваний различных систем органов, а также оказывая отдаленное влияние на организм человека. Поэтому актуальной задачей является разработка методов диагностики заболеваний на начальных стадиях. Наиболее информативными и безопасными являются ультразвуковые методы визуализации внутренних структур организма человека. В таких методах анализ динамики распространения акустической волны в биологических тканях обычно проводится на основе давления и колебательной скорости. Однако, так как нелинейное взаимодействие акустической воны с биологической тканью достаточно велико, оно также вносит существенный вклад в искажение профиля волны, позволяя получить дополнительную информацию о структуре объекта. Поэтому перспективной областью на сегодняшний день является разработка акустических томографов на основе нелинейных эффектов. Основная задача заключается в исследовании взаимосвязи между нелинейным параметром и такими динамическими характеристиками акустической волны, как колебательная скорость и ускорение с целью оценки использования колебательного ускорения как характеристики акустической волны, на основе которой можно получить распределение нелинейного параметра в среде. Рассмотрение уравнения движения Эйлера в дифференциальной форме наглядно отражает связь между локальным и переносным ускорениями частиц среды, а также переход к колебательной скорости частиц после упрощения уравнения. Проведены расчеты динамики изменения колебательной скорости при прохождении акустического сигнала через биологическую среду с различными значениями нелинейного параметра при наличии вклада квадратичной и кубической нелинейностей. За основу было взято уравнение во втором приближении для гармонической волны. Все расчеты проведены в программе Matlab. Для исследования динамики изменения колебательного ускорения при изменении нелинейного параметра уравнение для колебательной скорости продифференцировано по времени. Проведена оценка характера и величины искажения профилей колебательных характеристик при различных значениях нелинейного параметра.

Витязь П.А., Панин В.Е., Кукареко В.А., Григорчик А.Н., Кононов А.Г., Почивалов Ю.И. «Ультразвуковое наноструктурирование поверхностных слоев высокохромистых сталей и их триботехнические свойства в среде смазочного материала, модифицированного ультрадисперсными углеродсодержащими добавками» Механика машин, механизмов и материалов, № 3, с. 26-32 (2017)

Исследовано влияние ультразвуковой обработки поверхностных слоев типичных высокохромистых сталей 40Х13 и 12Х18Н9 на ее структуру, дюрометрические и триботехнические свойства. Показано, что УЗО сталей 40Х13 приводит к образованию в их поверхностном слое ультрадисперсной структуры с размером субзерен 25–50 нм и обеспечивает повышение микротвердости стали в 2–3 раза. Изучены триботехнические свойства наноструктурированой стали 40Х13. Установлено, что добавление в жидкий смазочный материал ультрадисперсных углеродсодержащих добавок приводит к ускорению приработки трибосопряжений, снижению интенсивности изнашивания стали 40Х13 на 60%, интенсификации накопления дефектов кристаллической решетки в материалах пары трения, а также сопровождается увеличением микротвердости поверхностных слоев и снижением их шероховатости. Обнаружено, что ультразвуковое наноструктурирование поверхностного слоя стали 40Х13 приводит к увеличению ее износостойкости на 20% при трении в смазке И20А и на 13% при трении в среде смазки И20А, модифицированной частицами УДАГ.

Григорьев А.И., Ширяев А.А., Ширяева С.О. «Неустойчивость заряженной капли в неоднородном электростатическом поле стержня конечной толщины» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 36-50 (2018)

В аналитических асимптотических расчётах исследована неустойчивость заряженной капли идеальной жидкости в неоднородном электростатическом поле стержня конечной толщины, поддерживаемого при постоянном электростатическом потенциале. Показано, что с увеличением толщины стержня амплитуды мод и частоты осцилляций капли увеличиваются. Критические условия неустойчивости капли снижаются в несколько раз по сравнению с критическими условиями реализации её неустойчивости в электростатическом поле бесконечно тонкой нити, поддерживаемой при постоянном электростатическом потенциале. Найдена аналитическая критическая для реализации неустойчивости заряженной капли в неоднородном электростатическом поле зависимость между зарядовым и полевым параметрами, зависящая от толщины стержня.

Герасимова С.К., Гололобов П.Ю., Григорьев В.Г., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Стародубцев С.А. «Гелиосферная модуляция космических лучей: модель и наблюдения» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 63-78 (2017)

Излагается разработанная в ИКФИА СО РАН базовая модель модуляции космических лучей в гелиосфере. Модель имеет только один свободный параметр модуляции – отношение регулярного магнитного поля к турбулентному – и может применяться для описания вариаций интенсивности космических лучей в широкой области энергий от 100 МэВ до 100 ГэВ. Рассмотрены возможные механизмы генерации турбулентного поля. Первоначальное предположение об электрической нейтральности гелиосферы оказалось неверным, а требуемый для согласования модели с наблюдениями нулевой потенциал в плоскости солнечного экватора может быть обеспечен, если лобовая точка обтекаемой межзвездным газом гелиосферы лежит вблизи указанной плоскости. Установлено, что аномальное возрастание интенсивности космических лучей в конце 23-го цикла солнечной активности связано с остаточной модуляцией, производимой дозвуковым солнечным ветром за фронтом стоячей ударной волны. Модель применяется для описания особенностей поведения интенсивности космических лучей в нескольких циклах солнечной активности.

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Распределение тензорной анизотропии космических лучей в окрестности нейтрального токового слоя» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 18-21 (2017)

Исследуется временной профиль изотропной интенсивности, компонент векторной и тензорной анизотропии космических лучей (КЛ) в периоды пересечений Землей нейтральной поверхности межпланетного магнитного поля (ММП) в 23–24 циклах солнечной активности. Для определения момента пересечения используется синоптическая карта обсерватории Вилкокса и данные о напряженности ММП. Из дальнейшего анализа исключены периоды Форбуш понижений и наземных возрастаний солнечных КЛ. События анализируются для эпох с положительной и отрицательной полярностями общего магнитного поля Солнца. А также внутри каждой эпохи отдельно выделены переходы от сектора с положительным знаком к сектору с отрицательным знаком и, наоборот, переход от отрицательного знака к положительному. Всего отобрано 213 событий пересечений. Для каждого события с помощью метода глобальной съемки были получены первые две сферические гармоники углового распределения КЛ. Среднее число станций, данные которых использованы в каждом событии, составило в среднем 32. В результате анализа данных полученных вышеуказанными методами показано, что временное изменение изотропного компонента вызвано возникновением магнитной пробки. Впервые надежно выделены зональные гармоники, доказано существование в области малой энергии антисимметричной суточной вариации КЛ, ориентированной вдоль ММП. Приведено сравнение с ранее полученными результатами.

Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Григорьев В.Г., Герасимова С.К. «Исследование тензорной анизотропии космических лучей во время крупномасштабных возмущений солнечного ветра» Солнечно-земная физика, 3, № 2, с. 22-26 (2017)

Впервые произведено разложение наблюдаемой анизотропии космических лучей на зональные гармоники и компоненты векторной и тензорной анизотропии. Рассмотрены события форбуш-понижений космических лучей, произошедших в ноябре 2001 и ноябре 2004 гг. Показано, что в начале форбуш-понижения преобладает конвекционный ток космических лучей, направленный от Солнца, а в период восстановления интенсивности – диффузионный ток частиц вдоль межпланетного магнитного поля в сторону Солнца. На фазах спада интенсивности космических лучей наблюдается кратковременное уменьшение величины второй зональной гармоники, которое совпадает с резкими скачками напряженности межпланетного магнитного поля и скорости солнечного ветра. Во время прохождения крупномасштабных возмущений солнечного ветра тензорная анизотропия ведет себя сложным образом, для объяснения ее поведения требуется дальнейшее детальное исследование.

Григорьева И.Ю., Лившиц М.А., Руденко Г.В., Мышьяков И.И. «Активные области минимума прошедшего солнечного цикла: связь нагрева плазмы с электрическими токами» Астрономический журнал, 95, № 1, с. 665 (2018)

Проанализирована совокупность данных о небольших активных областях (АО) на Солнце за три года (2007–2009 гг.). Показано, что в очень спокойных условиях (при низком уровне рентгеновского фона) форма корональных петель некоторых АО достаточно хорошо соответствует ходу силовых линий, вычисленному в потенциальном приближении. Это относится к нескольким АО (например, к группе 10999 в июне 2008 г.), где вспышки мощнее В3 вообще не наблюдались. Микроволновое излучение этой АО, зарегистрированное на РАТАН-600, было очень слабым и поляризация фактически отсутствовала. В большинстве групп наблюдались субвспышки. На примере группы 10933 (январь 2007 г.) продемонстрировано, что для таких АО характерно возрастание мягкого рентгеновского излучения от нескольких до десяти раз, одновременно с некоторым увеличением потока микроволнового излучения. При этом к северо-западу от основного пятна АО 10933 развивается источник с противоположным направлением поляризации. Серия магнитограмм SOHO/MDI (а также Hinode) показывает, что перед развитием этого поляризованного источника происходит всплытие нового магнитного поля, продолжающееся несколько часов 8 января 2007 г. С использованием наблюдений полного вектора магнитного поля (данные Hinode) и метода нелинейной экстраполяции бессиловых магнитных полей получена оценка плотности тока на поверхностях, располагающихся на различных высотах. Проинтегрированный по высоте ток существенно усилен в двух узлах над нейтральной линией поля вблизи места основного всплытия поля. Таким образом, подтверждается то, что всплытие нового магнитного поля является основным фактором эволюции АО на всех стадиях их существования. Развитие этих представлений может помочь в выяснении взаимосвязи между усилением токов, нагревом плазмы и ускорением частиц, как в слабых АО, так и в мощных комплексах активности.

Гриневич П.Г., Новиков С.П. «Сингулярные солитоны и спектральная мероморфность» Успехи математических наук, 72, № 6, с. 113-138 (2017)

Как правило, для солитонных уравнений кроме регулярных решений удается построить интересные классы сингулярных решений. При этом условия совместности их особенностей с динамикой, задаваемой уравнением, влекут жесткие ограничения на вид особых точек. Например, известные мероморфные решения уравнения Кортевега–де Фриза имеют полюсы второго порядка по пространственной переменной, причем старший коэффициент – всегда треугольное число. Важный пример решений такого рода – сингулярные конечнозонные решения. В пространственно-одномерном случае собственные функции вспомогательных линейных операторов с полюсными особенностями, совместными с динамикой, оказываются также локально мероморфными для всех значений спектрального параметра. Это свойство, которое мы называем спектральной мероморфностью, позволяет естественно определить индефинитную метрику на пространстве, порожденном собственными функциями, причем число отрицательных квадратов указанной метрики оказывается новым интегралом движения.

Гриценко И.А., Дубчак Т.А., Михайленко К.А., Соколов С.С., Шешин Г.А. «Нелинейные явления при колебаниях кварцевого камертона, погруженного в сверхтекучий гелий» Физика низких температур, 44, № 1, с. 46-52 (2018)

Проведены эксперименты по возбуждению гидродинамических потоков в сверхтекучем гелии при вынужденных колебаниях кварцевого камертона, погруженного в жидкость. Исследованы нелинейные колебания, которые возникают при увеличении вынуждающей силы и проявляются искажением формы резонансной амплитудно-частотной характеристики по сравнению с лоренцевыми кривыми, типичными для предельно малой силы. Нелинейные резонансные кривые описаны с использованием уравнения Дуффинга, параметры которого установлены при сравнении теоретического расчета с экспериментальными данными. Зависимость скорости колебаний ножек камертона от вынуждающей силы, установленная на основании уравнения Дуффинга, оказывается близкой к зависимости, ранее полученной для квазиламинарного течения He II и содержащей кубический по скорости вклад в силу взаимного трения, обусловленную рассеянием фононов на квантованных вихрях в турбулентном потоке.

Гриценко С.А., Мейрманов А.М. «О модели изотермической акустики для двухкомпонентной среды» Вестник Московского энергетического института (МЭИ), № 6, с. 146-151 (2017)

Исследована математическая модель, описывающая процессы изотермической акустики в гетерогенной среде с двумя компонентами, разделенными общей границей. Один из компонентов является упругим телом, другой – пороупругой средой (это может быть насыщенный жидкостью грунт). Пороупругая среда пронизана системой пор, заполненных вязкой слабосжимаемой жидкостью. Дифференциальные уравнения модели, описывающие движение упругого тела и совместное движение твердого скелета и жидкости в порах, базируются на классических законах механики сплошной среды и адекватно отражают физические процессы. Однако они содержат быстро осциллирующие коэффициенты, зависящие от малого параметра, равного отношению среднего размера пор к размеру рассматриваемой области. Подобные коэффициенты делают невозможным применение модели для численных расчетов. Дано обобщенное решение начально-краевой задачи, приведена теорема существования и единственности обобщенного решения и его априорные оценки. Для проведения процедуры гомогенизации допускается стандартное предположение о периодичности порового пространства и твердого скелета. На основе полученных априорных оценок и метода двухмасштабной сходимости Г. Нгуетсенга выведены усредненные уравнения и начально-краевые условия (предельные при стремлении малого параметра к нулю). В зависимости от характеристик сплошной среды получены различные предельные режимы. Представлена усредненная модель для специального случая, которая не содержит быстро осциллирующих коэффициентов и может служить для численных расчетов.

Грищенко А.И., Модестов В.С., Полянский В.А., Третьяков Д.А., Штукин Л.В. «Экспериментальное исследование поля акустической анизотропии в образце с концентратором напряжений» Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки, 10, № 1, с. 121-129 (2017)

Экспериментально исследовано поведение акустической анизотропии и скорости продольной волны в случае неодноосного напряженно-деформированного состояния при неупругом деформировании пластины с концентратором напряжений (в виде центрального отверстия). Представлены результаты для нескольких уровней деформации, а также результаты конечно-элементного анализа действующих напряжений. Обнаружено качественное совпадение расчетных полей напряжений и полей распределения акустической анизотропии. Установлено, что максимальные по абсолютной величине значения акустической анизотропии приходятся на области с наибольшими напряжениями вблизи концентратора. Выдвинуто предположение о том, что неравномерность распределения акустической анизотропии в материале указывает на возможную концентрацию напряжений в соответствующих точках.

Леонов Д.В., Кульберг Н.С., Громов А.И., Морозов С.П., Ким С.Ю. «Исследование причин возникновения мерцающего артефакта в доплеровских режимах ультразвукового медицинского диагностического устройства» Акустический журнал, 64, № 1, с. 100-111 (2018)

Исследуется мерцающий артефакт в режиме ультразвуковой доплеровской визуализации. Он проявляется чаще всего в виде быстро меняющихся окрашенных пикселей в окрестности гиперэхогенных объектов. В спектральном доплеровском режиме при этом наблюдается “белый” шумовой спектр. Данный эффект может быть использован как дополнительный клинический признак при диагностике камней в почках и кальцинатов в мягких тканях. В исследовании используются “сырые” данные из приемного модуля ультразвукового медицинского диагностического устройства. Эксперименты проводились на специально изготовленном фантоме с использованием образцов, обладающих предсказуемыми свойствами. Подтверждены две физические причины возникновения артефакта (кавитация и вынужденные колебания конкремента). Найдены характерные особенности, отличающие сигналы обеих разновидностей мерцающего артефакта. DOI: 10.7868/S0320791918010124

Муравьев В.В., Байтеряков А.В., Глезер А.М., Громов В.Е. «Влияние наработки рельсов на скорость поверхностных и головных ультразвуковых волн» Деформация и разрушение материалов, № 11, с. 42-47 (2017)

Исследовано изменение скоростей поверхностных и головных ультразвуковых волн вблизи поверхности катания головки рельсов с различным пропущенным тоннажом. Отмечена корреляция скорости поверхностных и головных волн с твердостью и структурой рельсовой стали.

Мауль Д., Красникова Л.В., Громцев А.С «Исследование влияния ультразвуковой обработки в жидких средах различного состава на поверхностную микрофлору мясных полуфабрикатов» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 79, № 3, с. 19-25 (2017)

Для предотвращения микробиологической порчи мясо и мясные продукты подвергают различным видам обработки. Однако эти методы не обеспечивают стерилизацию продукта, могут снижать его пищевую и биологическую ценность. В этой связи особую актуальность приобретает изучение инновационных методов, гарантирующих потребителю безопасные и минимально обработанные продукты. Большим потенциалом в этом отношении обладает применение молочнокислых бактерий (МКБ) и обработка ультразвуком (УЗ). Проведены исследования поверхностной микрофлоры мясных полуфабрикатов с целью подтверждения положительного влияния УЗ обработки в различных жидких средах на их микробиологическую стабильность. Исследования включали определение антагонистической активности штаммов бактерий рода Lactobacillus acidophilus по отношению к типичной микрофлоре охлажденных мясных полуфабрикатов. По результатам опытов отобран наиболее активный штамм ацидофильной палочки – штамм 7m13. Наименьшей антагонистической активностью обладал штамм 5e. Установлены следующие параметры режима УЗ обработки: мощность 350 Вт с экспозицией 2 мин, что позволяет избежать нежелательных денатурационных изменений белков мышечной ткани. Обработка опытных образцов включала следующие варианты: контроль (не подвергнутый обработке УЗ); образец 1 – обработанный в дистиллированной воде; образец 2 – обработанный в молочной сыворотке (МС); образец 3 – обработанный в ферментированной МС. В результате исследований было установлено, что штамм бактерий рода L. acidophilus 7m13 проявляет наиболее высокую антагонистическую активность по отношению к использованным тест-культурам бактерий. Качественный и количественный состав поверхностной микрофлоры опытных образцов непостоянен; менее чувствительны к обработке УЗ кокковые формы по сравнению с палочками и дрожжевыми клетками. Применение ферментированной МС при обработке УЗ позволяет получить наименьшую поверхностную обсемененность.

Поливанов П.А., Громыко Ю.В., Бунтин Д.А., Маслов А.А., Сидоренко А.А. «Использование вейвлет преобразования для корреляционного анализа пульсаций в пограничном слое» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 969-972 (2017)

Экспериментальные исследования при гиперзвуковых числах Маха, как правило, проводятся в трубах кратковременного действия. В этих установках данные о пульсациях в пограничном слое измеряются в основном поверхностными датчиками давления. Существует множество факторов, влияющих на уровень пульсаций на стенке модели, поэтому для анализа развития волновых пакетов в пограничном слое часто применяется кросс-корреляционный анализ. Однако использование стандартного корреляционного метода обработки данных часто не позволяет наблюдать за эволюцией волновых пакетов. В работе предложен новый метод получения кросс-корреляционных данных на базе вейвлет преобразования.

Груданов В.Я., Ткачева Л.Т. «Моделирование и оптимизация гидравлических и акустических характеристик глушителей шума поршневых двигателей» Вестник Белорусско-Российского университета, № 4, с. 17-28 (2017)

Рассмотрены основные направления развития теории чисел. Приведена современная классификации рядов предпочтительных чисел, на базе которых разработана математическая модель перфорированной перегородки и дано расчетное обоснование геометрических и конструктивных параметров глушителя шума активно-реактивного типа.

Сомов Р.В., Грязнова И.Ю., Иващенко Е.Н. «Сравнение результатов численного и физического моделирования обратного рассеяния акустических волн на дискретных неоднородностях» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 407-410 (2017)

Задача о рассеянии акустических сигналов на дискретных донных неоднородностях связана с изучением и освоением природных богатств Мирового океана. В частности, запасы таких важных источников минерального сырья, как железомарганцевых конкреций (ЖМК), оцениваются в десятки триллионов тонн. Конкреции представляют собой дискретные округлые твёрдые рудные образования, расположенные на донной поверхности. По данным ранее проведенных работ они залегают на слоях осадочных пород, плохо отражающих звуковые волны. Плотность конкреций и скорость звука в них заметно превышают эти параметры подстилающей подложки, что позволяет использовать обратное рассеяние акустических сигналов в качестве важного инструмента для обнаружения и оценки концентрации ЖМК.

Грязнова И.Ю., Муравьев М.С. «О влиянии двукратного рассеяния на дискретных случайных неоднородностях, расположенных на плоскости, на статистические характеристики обратно рассеянных акустических волн» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 420-422 (2017)

Неоднородности реальных сред влияют на характеристики волн, распространяющихся в этих средах, и возникающие при этом явления чрезвычайно разнообразны. Мерцание звезд и флуктуации радиоизлучения от внеземных источников, замирание радиоволн и рассеяние звука в море – это лишь немногие примеры наблюдаемых эффектов. На теории рассеяния строятся принципы акустического зондирования, позволяющего изучать мелкомасштабную структуру морской среды и ее пространственно-временную изменчивость, связанную с проявлением внутренних волн, наличием пузырьков, твердых взвесей, а также планктона и других биологических объектов. Одна из возможностей учета рассеяния волн основана на приближенном суммировании рядов теории возмущений. В этом случае ряд теории возмущений будет представлять собой разложение рассеянного поля по кратности рассеяния, где двукратно рассеянное поле порождено уже не первичным, а однократно рассеянным полем. Двукратно рассеянное поле в свою очередь возбуждает трехкратно рассеянные волны и так далее. В приближении однократного рассеяния (так называемое борновское приближение) можно ограничиться первым членом разложения. Рамки применимости теории однократного рассеяния заключаются в малости рассеянного поля и многократным рассеянием можно пренебречь. Таким образом, в приближении однократного рассеяния задача о распространении волн в случайно-неоднородных средах сводится к задачам о возбуждении полей заданными случайными источниками. При нарушении условий применимости однократного рассеяния необходимо строить теорию с учетом многократного рассеяния волн. Так как если немало двукратное рассеяние, то не малы и остальные члены ряда. Делается вывод, что для длинноволновых зондирующих сигналов, а также для ka = 1 (k – волновое число, a – характерный размер), в случае расположения дискретных случайных неоднородностей на плоскости для оценки обратно рассеянного акустического поля возможно использовать теорию однократного рассеяния, поскольку двукратное рассеяние, а, следовательно, и все остальные члены борновского разложения пренебрежимо малы.

Губайдуллин А.А., Пяткова А.В. «Особенности акустического течения в цилиндрической полости при усилении нелинейности процесса» Акустический журнал, 64, № 1, с. 13-21 (2018)

Проведено численное исследование акустического течения газа в цилиндрической полости, возникающего при вибрационном воздействии. Стенки полости считаются непроницаемыми и поддерживаются при постоянной температуре. В качестве исследуемого газа взят воздух. Показаны изменения акустического течения и средней за период температуры газа в полости при усилении нелинейности процесса. При этом усиление нелинейности происходит за счет увеличения амплитуды вибрации. DOI: 10.7868/S0320791917060016

Губайдуллин Д.А., Гафиятов Р.Н. «Динамика волн в многофракционных пузырьковых жидкостях» Инженерно-физический журнал, 90, № 6, с. 1506-1511 (2017)

Исследовано распространение импульсных волн в смесях жидкости с дисперсной фазой, состоящей из парогазовых и газовых пузырьков, отличающихся друг от друга радиусами и теплофизическими свойствами. Предложена система дифференциальных уравнений для описания движения такой смеси и вы ведено дисперсионное соотношение для нее. Проведено сравнение динамики акустических волн в смесях воды с паровоздушными пузырьками, пузырьками углекислого газа с водяным паром и пузырьками гелия, а также в монодисперсных смесях воды с пузырьками одного газа. В исследованиях качественный состав дисперсной фазы варьировался за счет наращивания объемного содержания пузырьков одной из фракций и соответствующего уменьшения содержания пузырьков другой фракции при неизменном общем объемном содержании пузырьков.

Губайдуллин Д.А., Никифоров А.А. «Затухание акустического сигнала, распространяющегося через два слоя пузырьковой жидкости» Инженерно-физический журнал, 91, № 1, с. 214-220 (2018)

Исследована динамика акустического сигнала в пятислойной среде, содержащей два слоя жидкости с полидисперсными пузырьками газа. Проведены расчеты по взаимодействию импульсного возмущения давления малой амплитуды с многослойным образцом, содержащим два слоя промышленного геля с поли дисперсными пузырьками воздуха. Показано, что небольшое количество пузырьков воздуха (около 0.1% по объему) в тонком слое геля существенно понижает амплитуду акустических волн с частотами, близкими к резонансным частотам собственных колебаний пузырьков в 10 и более раз. При этом имеются диапазоны частот, где влияние пузырькового слоя незначительно

Гафиятов Р.Н., Губайдуллин Д.А., Губайдуллина Д.Д. «Акустические волны разной геометрии в многофракционных пузырьковых жидкостях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 121-128 (2018)

Исследовано распространение акустических волн разной геометрии в смесях жидкости с дисперсной фазой, состоящей из пузырьков, отличающихся друг от друга как радиусами, так и теплофизическими свойствами. Записана система дифференциальных уравнений движения смеси, выведено дисперсионное соотношение. Построены дисперсионные кривые, проведено сравнение затухания импульсов давления для плоских, цилиндрических и сферических волн в рассматриваемых пузырьковых жидкостях. Выполнено сопоставление теории и экспериментальных данных.

Губайдуллин Д.А., Тукмаков Д.А. «Влияние свойств дисперсной фазы на характеристики ударной волны при прохождении прямого скачка уплотнения из чистого газа в газовзвесь» Известия высших учебных заведений. Авиационная техника, № 3, с. 128-132 (2017)

Гафиятов Р.Н., Губайдуллин Д.А., Губайдуллина Д.Д. «Акустические волны разной геометрии в многофракционных пузырьковых жидкостях» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 121-128 (2018)

Исследовано распространение акустических волн разной геометрии в смесях жидкости с дисперсной фазой, состоящей из пузырьков, отличающихся друг от друга как радиусами, так и теплофизическими свойствами. Записана система дифференциальных уравнений движения смеси, выведено дисперсионное соотношение. Построены дисперсионные кривые, проведено сравнение затухания импульсов давления для плоских, цилиндрических и сферических волн в рассматриваемых пузырьковых жидкостях. Выполнено сопоставление теории и экспериментальных данных.

Лесовой С.В., Алтынцев А.Т., Кочанов А.А., Гречнев В.В., Губин А.В., Жданов Д.А., Иванов Е.Ф., Уралов А.М., Кашапова Л.К., Кузнецов А.А., Мешалкина Н.С., Сыч Р.А. «Сибирский радиогелиограф: первые результаты» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 3-16 (2017)

Начаты регулярные наблюдения активных процессов в атмосфере Солнца с помощью первой очереди многоволнового Сибирского радиогелиографа – Т-образной 48-антенной решетки с диапазоном рабочих частот 4–8 ГГц и мгновенной полосой приема 10 МГц. Антенны установлены на центральных антенных постах Сибирского солнечного радиотелескопа, максимальная база 107.4 м, угловое разрешение до 70''. Приведены примеры наблюдений диска Солнца на различных частотах, «отрицательных» всплесков и солнечных вспышек. Чувствительность по компактным источникам достигает 0.01 солнечных единиц потока (≈10^–4 от полного потока Солнца) при времени накопления 0.3 с. Высокая чувствительность радиогелиографа обеспечивает мониторинг солнечной активности и позволяет исследовать активные процессы по характеристикам их микроволнового излучения, включая сверхслабые события, не регистрировавшиеся ранее

Гудкова Т.В., Батов А.В., Жарков В.Н. «Модельные оценки негидростатических напряжений в коре и мантии Марса: 1. Двухуровневая модель» Астрономический вестник, 51, № 6, с. 490-511 (2017)

Выявлены зоны максимальных касательных напряжений и напряжений растяжения–сжатия в недрах Марса для двух типов моделей: упругой модели и модели с упругой литосферой варьируемой толщины (150–500 км), расположенной на ослабленном слое, который частично потерял свои упругие свойства. Ослабление моделируется пониженным в десять раз значением модуля сдвига вплоть до границы с ядром. Численное моделирование проводится с помощью техники функций Грина (метод нагрузочных чисел) с шагом 1×1 градус по широте и долготе до глубины 1000 км. Граничным условием служит разложение по сферическим гармоникам последних данных топографии и гравитационного поля Марса (модель MR0120D) до 90 степени и порядка, определяемых по отношению к референсной поверхности, за которую принимается равновесный сфероид. Рассмотрена двухуровневая модель компенсации, в которой источниками аномального гравитационного поля являются неравновесный рельеф и аномалии плотности на границе кора-мантия. Расчеты проведены для двух тестовых моделей внутреннего строения Марса со значением средней толщины коры 50 и 100 км и средней плотностью коры 2900 кг/м³. Значительные касательные напряжения имеют место под областью Фарсида одновременно с напряжениями сжатия. Основные зоны высоких касательных напряжений и одновременно растягивающих напряжений сконцентрированы в коре в области Эллада и в литосфере в областях: бассейн Аргир, Ацидалийская равнина, равнина Аркадия и долина Маринера. Зона высоких максимальных касательных и растягивающих напряжений определяется на границе литосферы под вулканом Олимп и поднятием Элизий.

Жарков В.Н., Гудкова Т.В., Батов А.В. «Об оценке диссипативного фактора недр Марса» Астрономический вестник, 51, № 6, с. 512-523 (2017)

Ключевые слова: диссипативный фактор, затухание, сейсмические волны, собственные колебания, внутреннее строение, Марс

Гульельми А.В., Потапов А.С. «Волны от Солнца: к 100-летию со дня рождения В.А. Троицкой» Солнечно-земная физика, 3, № 3, с. 95-99 (2017)

Прошло сто лет со дня рождения выдающегося ученого – профессора В.А. Троицкой. Ее достижения в солнечно-земной физике широко известны. На протяжении многих лет Валерия Алексеевна была президентом Международной ассоциации по геомагнетизму и аэрономии. Данная статья посвящена лишь одному аспекту многогранной творческой активности В.А. Троицкой. Он относится к проблеме поиска источников ультранизкочастотных (УНЧ) электромагнитных колебаний и волн за пределами магнитосферы Земли. Авторам статьи посчастливилось работать под руководством В.А. Троицкой над этой проблемой. Мы кратко изложили историю исследований от зарождения идеи внемагнитосферного происхождения дневных перманентных УНЧ-колебаний в конце 60-х гг. прошлого века до современных поисков наземными и спутниковыми средствами УНЧ-волн, возбужденных колебаниями поверхности Солнца, распространяющихся в межпланетной среде и достигающих Земли.

Зотов О.Д., Завьялов А.Д., Гульельми А.В., Лавров И.П. «О возможном эффекте кругосветных поверхностных сейсмических волн в динамике повторных толчков сильных землетрясений» Физика Земли, № 1, с. 187-201 (2018)

С использованием сотен главных толчков и тысяч афтершоков продемонстрировано существование эффекта кругосветных поверхностных сейсмических волн (условно назовем их “кругосветное сейсмическое эхо”), и выполнен анализ его проявлений в динамике повторных толчков сильных землетрясений. Вместе с тем авторы далеки от мысли о полной доказанности эффекта. Мы излагаем лишь одну из версий своего видения физических причин наблюдаемого явления и анализируем закономерности его проявления. Эффект заключается в том, что поверхностные волны, возбужденные в очаге землетрясения при главном толчке, совершают полный оборот вокруг Земли и возбуждают сильный афтершок в эпицентральной зоне главного толчка. Физическая природа эффекта, по мнению авторов, состоит в том, что благодаря эффекту суперпозиции происходит концентрация волновой энергии при достижении сходящимися поверхностными волнами эпицентральной зоны (кумулятивный эффект). Наиболее четко проявляется эффект первого сейсмического эха. Тем самым в данной работе подтверждена гипотеза авторов об активизации разрушения горных пород под кумулятивным воздействием кругосветного сейсмического эха на очаговую область, разгружающуюся (“остывающую”) после главного толчка. Установлены пространственные закономерности проявления эффекта и обнаружена независимость вероятности его возникновения от магнитуды главного толчка. Эффект кругосветного сейсмического эха может быть использован для повышения надежности прогноза сильных афтершоков при определении сценария развития сейсмического процесса в эпицентральной зоне произошедшего сильного землетрясения.

Довбня Б.В., Клайн Б.И., Гульельми А.В., Потапов А.С. «Спектр частотной модуляции серпентинной эмиссии как отражение спектра солнечных колебаний» Солнечно-земная физика, 3, № 1, с. 59-62 (2017)

По данным антарктической станции Восток исследуется частотная модуляция серпентинной эмиссии (SE). Показано, что обнаруженная ранее 5-минутная модуляция несущей частоты является наиболее характерной и устойчивой в спектре эмиссии. Колебания частоты с таким периодом присутствуют при умеренно-спокойной геомагнитной возмущенности ( K_р=0–2) примерно в 70% от общего времени наблюдения SE. В спектре мощности модуляции SE, полученном после попиксельной оцифровки исходной сонограммы сигнала, отчетливо выделяется пик на периодах, близких к 5 мин. При детальном изучении найдено соответствие спектра эмиссии спектру короткопериодных колебаний Солнца. По результатам проведенного анализа делается вывод, что модуляцию несущей частоты серпентинной эмиссии с периодом 5 мин можно рассматривать как отражение колебаний в фотосфере с тем же периодом, характерным для собственных колебаний Солнца.

Гульельми А.В., Клайн Б.И., Потапов А.С. «Северно-южная асимметрия ультранизкочастотных колебаний электромагнитного поля Земли» Солнечно-земная физика, 3, № 4, с. 27-33 (2017)

Представлен результат экспериментального исследования северно-южной асимметрии ультранизкочастотных электромагнитных колебаний IPCL по данным наблюдения в обсерватории «Мирный» (Антарктида). IPCL возбуждаются в дневном секторе овала полярных сияний в диапазоне периодов 3–10 мин и представляют собой один из самых мощных типов колебаний магнитосферы Земли. Эти колебания были обнаружены в 1970-х гг. в ходе полярных экспедиций ИФЗ АН СССР, организованных проф. В.А. Троицкой. Мы показали, что активность IPCL в «Мирном» зависит от наклона силовых линий межпланетного магнитного поля (ММП) к плоскости геомагнитного экватора (северно-южной асимметрии) перед фронтом магнитосферы. Результат свидетельствует о контролирующем воздействии ММП на режим колебаний магнитосферы и дает основание высказать гипотезу о том, что IPCL представляют собой вынужденные колебания нелинейной динамической системы, важнейшими структурными элементами которой являются дневные полярные каспы. Статья посвящается памяти профессора В.А. Троицкой (1917–2010).

Скрыль С.В., Крылов В.О., Филева С.А., Гуляев О.А. «Функциональное представление угроз утечки информации по виброакустическим каналам на объектах авиакосмической промышленности» Авиакосмическое приборостроение, № 12, с. 22-32 (2017)

Обосновывается необходимость функционального представления процессов перехвата техническими средствами разведки информативных сигналов виброакустических полей от разрабатываемых и производимых образцов авиакосмической продукции. Приводится декомпозиционная структура функциональной модели угроз утечки информации по виброакустическим каналам на объектах авиакосмической промышленности (АКП). Обосновывается возможность адекватной оценки характеристик угроз утечки информации по виброакустическим каналам на объектах АКП с целью устранения недостатков эвристической оценки обеспечиваемой защищенности информации объектов АКП от подобного рода угроз и корректного обоснования способов противодействия разведке.

Четверушкин Б.Н., Тыртышников Е.Е., Кудрявцев Н.Н., Дымников В.П., Журавлев Ю.И., Сон Е.Э., Рудаков К.В., Евтушенко Ю.Г., Жижченко А.Б., Гуляев Ю.В., Бугаев А.С., Коновалов А.Н., Маслов В.П., Бердышев В.М., Семенов А.Л., Моисеев Е.И., Петров И.Б., Флеров Ю.А., Поспелов И.Г., Кабанихин С.И., Якобовский М.В., Тишкин В.Ф., Василевский Ю.В., Шананин А.А., Гущин В.А., Никитин И.С., Лобанов А.И., Демченко В.В., Ступицкий Е.Л., Якушев В.Л., Бабаков А.В., Шевелев Ю.Д., Ишанов С.А., Рябенький В.С. «Памяти Александра Сергеевича Холодова» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 135-136 (2018)

Гун В.С., Морозова В.С., Поляцко В.Л. «Система построения двумерных ортогональных сеток общего назначения» Математическое моделирование, 29, № 11, с. 71-88 (2017)

Описана сервисная система широкого назначения построения двумерных ортогональных сеток для работы в составе систем численного моделирования физических процессов. Изложен алгоритм численного конформного отображения произвольной односвязной области на расчетный параметрический прямоугольник, лежащий в ее основе. Изложены структура и решаемые задачи прикладного программного пакета. Приведена методика тестирования и примеры конформных отображений. Проиллюстрировано качественное совпадение с экспериментальными данными для задач гидродинамики, а также приложения к задачам оптимизации течений в каналах сложной формы.

Гундырев Д.А., Белов Ю.И., Демин И.Ю., Серкин А.Г., Черникова С.О. «Неинвазивная система сбора и анализа сигналов пульсовых волн» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 404-406 (2017)

Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) является одним из методов оценки состояния механизмов регуляции физиологических функций в организме человека и животных. Показатели ВСР отражают жизненно важные характеристики управления физиологическими функциями организма – вегетативный баланс и функциональные резервы механизмов его управления. Анализируя ВСР, мы можем не только оценивать функциональное состояние организма, но и следить за его динамикой, вплоть до патологических состояний с резким снижением возможностей систем регуляции сердечного ритма, срывом адаптационных процессов и высокой вероятностью смерти. Определение ВСР является доступным неинвазивным методом оценки вегетативной регуляции сердечной деятельности. В частности, простые и компактные приборы фотоплетизмографии и пульсоксиметрии, выпускаемые в России и за рубежом, сейчас широко используемые как в клиническом применении, так и в амбулаторном, становятся доступными в индивидуальной эксплуатации обычному, неквалифицированному пользователю. Они позволяют контролировать упругость аорты и магистральных артерий, насыщение крови кислородом и ряд других характеристик кровеносной системы человека. В качестве устройства для съема данных применяется датчик–клипса со светодиодом, установленным с одной стороны пальца (или уха), и с фотодиодом, установленным на противоположной стороне, имеющая возможность для подключения к блоку регистрации сигнала через USB. Светодиод излучает свет, пропускаемый через палец. Свет частично поглощается внутри пальца кожей, тканью, кровью, костью и попадает на фоточувствительный элемент. Изменению объема крови в пальце соответствует изменение интенсивности света, который проходит через палец. Увеличение давления приводит к увеличению объема крови в пальце и, соответственно, уменьшает поток света, через него проходящий. Отсюда следует, что сопротивление фотодиода можно считать обратно пропорциональным уровню кровяного давления человека. Макет системы регистрации пульсовых волн выполнен на основе отладочной платы AT43DK355 для семейства микроконтроллеров типа AT43USB35X.

Тюрина А.В., Гурбатов С.Н. «О приближенном описании затухания нелинейных акустических волн» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 423-426 (2017)

Демин И.Ю., Гурбатов С.Н., Рыхтик П.И., Сафонов Д.В., Андреев В.Г., Камалов Ю.Р. «Акустическая система VERASONICS с открытой архитектурой: возможности использования в ультразвуковых исследованиях» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 33-35 (2017)

Исследовательская акустическая система Verasonics (VERASONICS INC., Kirkland, WA 98034, USA) была разработана как удобный инструмент для передачи, приёма и обработки ультразвуковых сигналов. По существу, все аспекты современных ультразвуковых систем представлены пользователю для создания новых методов сбора и обработки ультразвуковых сигналов как в задачах био-медицинской акустики, так и в задачах дефектоскопии. Основным достоинством системы Verasonics является то, что она предоставляет широкие возможность исследователю как в разработке новых методов формирования ультразвуковой волны настраиваемыми массивами преобразователей, так и создание новых алгоритмов обработки изображений, используя среду программирования MATLAB.

Толипов Х.Б., Гуревич С.Ю. «Об эволюции возмущений волны Рэлея, движущейся в клиновидной среде» Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 7 Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара, 3–6 июня 2010 г. Ч. 1. Секц. Математические модели механики, прочности и надёжности элементов конструкций, с. 376-381 (2010)

Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Голубев Е.В. «Метод локального измерения толщины тонких металлоизделий с помощью ультразвука» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика, 10, № 1, с. 58-61 (2018)

При возбуждении ультразвуковых волн Лэмба в тонких металлических пластинках и листах с помощью термоакустического излучателя диаметром от 3 мм и больше происходит изменение формы ультразвукового импульса. С увеличением диаметра первоначальный импульс начинает разделяться на два. Считается, что за счет градиента температуры источниками разделенных ультразвуковых импульсов являются диаметрально противоположные края ТА-излучателя (термоакустического излучателя). Время отставания этих импульсов относительно друг друга определяется диаметром ТА-излучателя и скоростью распространения волн Лэмба. Этот факт можно использовать для локального измерения скорости волн, поскольку длина участка, на котором производится измерение, не превышает диаметра ТА-излучателя. На основании зависимости между скоростью ультразвуковых волн Лэмба от толщины пластинки и частоты колебаний предложена методика экспериментального измерения толщины пластинки. Проведена оценка доверительных границ суммарных относительной и абсолютной погрешностей измерений. Для сравнения была проведена такая же оценка для случая измерения толщины образца с помощью микрометра. Сделан вывод о том, что если погрешность в измерении толщины металлических листов и пластинок допускается равной или более 5,0%, то метод измерения с помощью ультразвуковых волн, возбуждаемых оптическими наноимпульсами, можно успешно применять на производстве. Кроме того, этот метод является весьма перспективным при контроле толщины крупногабаритных тонких металлоизделий.

Розенко Л.Я., Гусарева М.А., Франциянц Е.М., Фатькина Н.Б., Зема Т.В., Крохмаль Ю.Н., Солнцева А.А., Кошелева Н.Г. «Возможности использования терапевтического ультразвука при лечении инфильтративно-язвенных лучевых ректитов» Современные проблемы науки и образования, № 5, http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26970 (2017)

Проведенный анализ клинического материала свидетельствует о высокой эффективности использования ультразвукового воздействия при лечении лучевых язвенных ректитов, существенного улучшения качества жизни больных.

Гусев Б.В., Саурин В.В. «О колебаниях неоднородных балок» Инженерный вестник Дона, 46, № 3, с. 50 (2017)

Проведен анализ публикаций и полученных результатов в области динамического поведения неоднородных балок и стержней по материалам зарубежной печати. Работа состоит из введения и шести разделов. Во введении обсуждается актуальность вопросов, связанных с изучением колебаний неоднородных балок. Вторая часть посвящена освещению достижений в области разработки и применению аналитических методов и подходов. Следующий параграф касается различных аспектов, отражающих разнообразие динамических явлений, возникающих в геометрически неоднородных балочных конструкциях. Обсуждаются результаты, связанные с моделированием конических, ступенчатых балок и стержней, имеющих различные типы геометрических особенностей. В четвертом разделе обсуждается современное состояние вопросов в области решения динамических задач для физически неоднородных балок. Показано, что структурная неоднородность может быть связана не только с материальными свойствами, но и возникать вследствие внешних воздействий, таких как инерционные воздействия и температурные нагрузки. Значительное внимание уделено вопросам связанных с эффективным применением структурно неоднородных балок в области архитектуры, строительстве, робототехнике, аэронавтике и других инновационных сферах. В шестом и седьмом параграфах приводится обзор существующих численных методов и подходов для приближенного и достоверного описания динамических процессов происходящих в неоднородных балках. Обсуждаются различные промышленные программные пакеты, позволяющие за приемлемое время и с высокой степенью точности решать динамические задачи балок с переменными физическими и геометрическими свойствами. В седьмой, завершающей части большое внимание уделено применению метода конечных элементов.

Гусев И.В., Непоклонов В.Б., Санакина О.Ю. «Пути повышения стабильности общеземной геоцентрической системы координат» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, № 6, с. 3-11 (2017)

Основным требованием, предъявляемым к современным реализациям общеземной геоцентрической системы координат (ОГСК), является долговременная стабильность, которая характеризуется возможностью спрогнозировать координаты опорных пунктов, закрепляющих систему координат, на заданную эпоху. Существующие модели не позволяют в полной мере учесть все смещения опорных пунктов, поэтому не прекращаются исследования, направленные на поиск новых наиболее оптимальных методов повышения стабильности ОГСК. Первый, из рассмотренных в данной статье методов, связан с моделированием и компенсацией нелинейных составляющих движения пунктов, второй – с совершенствованием существующих и разработкой новых моделей учёта геофизических эффектов, влияющих на стабильность пунктов. Третье направление предполагает мониторинг системы координат путём регулярных определений координат её опорных пунктов по разнородным измерительным данным ГНСС, РСДБ, ЛЛС, DORIS, накопленным на коротких интервалах времени (например: 7, 14, 28 суток).

Иванов М.А., Базилевский А.Т., Бричева С.С., Гусева Е.Н., Демидов Н.Э., Захарова М., Красильников С.С. «Фундаментальные проблемы изучения Луны, технические средства подходов к их решению и потенциальные регионы исследования» Астрономический вестник, 51, № 6, с. 473-489 (2017)

Рассмотрены четыре фундаментальные научные проблемы изучения Луны: (1) лунная хронология, (2) внутреннее строение Луны, (3) полярные области Луны, (4) лунный вулканизм. Формулировка научных проблем и их составляющих позволяет наметить список технических средств для их решения и регионы, исследования в которых представляются наиболее важными. Для решения всех упомянутых проблем необходимо проводить исследования на поверхности Луны с использованием луноходов, которые позволяют доставлять комплекс аналитической аппаратуры в места, где геологическая ситуация была определена по результатам детального анализа орбитальной информации. Важнейшими методами исследования, позволяющими ответить на ряд ключевых вопросов, являются анализ местной геологической ситуации по панорамным снимкам, определение химического, изотопного и минерального состава грунта и глубинное сейсмическое зондирование. В статье приводится предварительный список регионов с высоким научным приоритетом.

Четверушкин Б.Н., Тыртышников Е.Е., Кудрявцев Н.Н., Дымников В.П., Журавлев Ю.И., Сон Е.Э., Рудаков К.В., Евтушенко Ю.Г., Жижченко А.Б., Гуляев Ю.В., Бугаев А.С., Коновалов А.Н., Маслов В.П., Бердышев В.М., Семенов А.Л., Моисеев Е.И., Петров И.Б., Флеров Ю.А., Поспелов И.Г., Кабанихин С.И., Якобовский М.В., Тишкин В.Ф., Василевский Ю.В., Шананин А.А., Гущин В.А., Никитин И.С., Лобанов А.И., Демченко В.В., Ступицкий Е.Л., Якушев В.Л., Бабаков А.В., Шевелев Ю.Д., Ишанов С.А., Рябенький В.С. «Памяти Александра Сергеевича Холодова» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 135-136 (2018)