Ван Ч., Заболотнов Ю.М. «Анализ динамики развертываемой тросовой cистемы, состоящей из двух наноспутников» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 17-30 (2018)

Исследуется динамика процесса формирования космической тросовой системы, состоящей из двух наноспутников на орбите спутника Земли. Рассматриваются стадии разделения наноспутников и развертывания системы при заданной конечной длине троса. Разработана математическая модель движения системы, учитывающая угловое движение концевых тел, растяжимость троса, динамику работы управляющего устройства для выпуска троса. Для развертывания системы предлагается простой параметрический закон, в рамках которого обеспечиваются ограничения на угловое движение наноспутников относительно направления троса. Проводится сравнение численных результатов, полученных по построенной модели и по более простым моделям движения тросовой системы.

Маркович И.И., Завтур Е.Е. «Алгоритм определения координат целей разностно-дальномерным методом с учетом неточностей установки приемных гидроакустических антенн» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 162-171 (2017)

На практике в пассивных гидроакустических системах для определения координат подводных и надводных объектов широкое распространение получил разностно-дальномерный метод (РДМ). Данный метод основан на использовании разностей расстояний от объекта до трех коллинеарных антенн с известными координатами. Для определения разности расстояний с помощью вычисления взаимно-корреляционных функций принятых шумоподобных сигналов измеряются временные задержки между поступлениями сигналов на каждую антенну. Существенным недостатком разностно-дальномерного метода является условие коллинеарного расположения трех приемных антенн с симметричной антенной базой, что представляет собой довольно трудную задачу при базах составляющих сотни метров. При несоблюдении этого требования погрешности определения координат цели значительно возрастают. В связи с этим практическую ценность для разработчиков гидроакустических систем представляет алгоритм, который позволяет рассчитать координаты цели для случая неколлинеарного расположения антенн с несимметричной антенной базой. В работе предложен алгоритм определения координат целей РДМ с учетом неточностей установки гидроакустических антенн и получены его аналитические соотношения. Подтверждена правильность приведенного алгоритма путем сведения произвольного расположения антенн к расположению на одной прямой, т.е. получение аналитическим способом из выведенных соотношений изложенного алгоритма известных выражений для классического РДМ определения координат целей. Использование предложенного алгоритма предполагает наличие априорных сведений о положении антенн, отсутствие взаимного перемещения антенной системы и цели, высокую точность измерения временных задержек, сигнал от цели и помеха являются некоррелированными стационарными случайными процессами. Однако при реализации рассматриваемого метода определения координат целей в пассивной гидролокации эти условия не всегда выполняются, и поэтому приходится учитывать факторы, связанные со средой распространения: профиль скорости звука, глубину и наклон дна, возможные многократные отражения сигналов от дна и поверхности мелкого моря, а также всегда существующую неопределенность точного положения антенн и некомпенсированный эффект Доплера, обусловленный движением цели.

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.

Загидуллина Ю.Р., Самигуллина А.А., Жиляев А.П., Назаров А.А. «Выбор условий ультразвуковой обработки для ультрамелкозернистого никеля, полученного методом кручения под высоким давлением» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 83-85 (2017)

Воздействие ультразвуковых колебаний на металлические материалы в зависимости от параметров обработки и исходного состояния материала может приводить к различным эффектам. В настоящее время, например, широко применяется эффект упрочнения поверхности металлов под действием ультразвуковой обработки (УЗО). УЗО объемных образцов может приводить как к упрочнению, так и к релаксации структуры материала. Также возможно локализованное воздействие ультразвуковой волны. Несмотря на широкое применение УЗО, многие вопросы, связанные с появлением новых видов обработки металлов, таких как интенсивная пластическая деформация, и с комбинированием этих методов с УЗО, остаются малоизученными. В настоящей работе проводится исследование влияния различных условий УЗО на акустический контакт и, как следствие, на качество проработки структуры ультрамелкозернистого никеля, полученного методом кручения под высоким давлением.

Заграй Н.П. «Экологический мониторинг водной среды при акустическом взаимодействии акустических волн» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 151-162 (2017)

Рассматривается решение теоретической задачи и ее возможные прикладные значения при описании распределений плотности вторичных волн источников при нелинейном взаимодействии акустических волн в среде распространения, осуществляя тем самым диагностику экологического состояния водной среды. Это связано с уникальной особенностью влияния объема диагностируемой среды на результат и параметры нелинейного взаимодействия распространяющихся в этой среде акустических упругих волн. При этом возможны различные случаи ограничения области нелинейного взаимодействия. Рассмотрена различная пространственная геометрия зоны нелинейного взаимодействия при разных формах как излучающей поверхности, так и формы поверхности ограничения зоны эффективного нелинейного взаимодействия. Метод запаздывающего потенциала позволяет расширить круг рассматриваемых задач в области комбинационных ситуаций для различных реальных случаев нелинейного взаимодействия акустических волн, используемых при экологическом мониторинге. Полученные выражения в общем случае определяют поле давлений любой из комбинационных частот генерируемого спектра при незначительных процессах затухания и дифракции волн. Предлагается модель описания нелинейного взаимодействия акустических волн с учетом ограничении области нелинейного взаимодействия поверхностью произвольного вида, а также изменения величины скорости их распространения в пространстве канала. При этом возможна реализация различных законов зависимости как вида поверхностей ограничения, так и скорости звука от вертикальной поперечной координаты, при использовании соответствующих представлений полей волн накачки. Подобный метод позволяет вести оценку влияния неровностей поверхности дна контролируемых водных акваторий. Решение приводит к нахождению амплитудных угловых распределений вторичного поля АПА в дальней зоне при произвольном виде поверхности ограничения нелинейного взаимодействия и в общей виде любой конфигурации формы площади активного излучателя антенны. Эти распределения будут зависеть от физических свойств среды, в которой происходит нелинейное взаимодействие распространяющихся акустических волн. Тем самым эти параметры, определяемые в результате мониторинга, будут содержать информацию об их изменениях в экологическом состоянии диагностируемых областей среды.

Заграй Н.П., Чернов Н.Н., Жардецкая А.С. «К вопросу о влиянии тонкой биологической структуры на параметры поля акустической параметрической антенны в экологическом мониторинге» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 8, с. 16-26 (2017)

Однородные по свойствам слои в жидких средах с толщинами от единиц миллиметров до десятков метров, разделенные друг от друга различными граничными прослойками с резкими изменениями термодинамических характеристик образуют область распространения и нелинейного взаимодействия волн акустической параметрической антенны. Тонкая структура ступенчатого характера наблюдается до самых больших глубин, однако величины амплитуд этих неоднородностей убывают с глубиной пропорционально уменьшению градиентов сглаженных профилей. Таким образом для акустической параметрической антенны, для которой среда распространения и нелинейного взаимодействия является частью этой антенны помимо активного преобразователя накачки первичного поля, тонкая структура океана непосредственно будет влиять на формирование в пространстве ее поля. В случае тонкой горизонтальной структуры среды, в которой происходит распространение и нелинейное взаимодействие акустических волн, область такого взаимодействия может быть представлена совокупностью горизонтальных слоев, в каждом из которых физические и акустические параметры: линейные и нелинейные – постоянны. Существенными при этом могут оказаться граничные условия на переходах из одного слоя в другой. Если контактирующие среды являются жидкостями, то касательные напряжения на границах можно считать практически отсутствующими, что является упрощающим элементом решения задачи. Для структуры слоев твердотельных сред граничные условия обуславливают необходимость учета возможной граничной нелинейности. Теоретически рассмотрены случаи, когда область нелинейного взаимодействия есть совокупность горизонтальных слоев, с точностью до величин второго порядка малости, а так же определен вклад в общее поле акустической параметрической антенны результатов деятельности вторичных точечных источников в каждом из слоев. Исследован характер и степень влияния тонкой структуры на параметры акустической параметрической антенны. Полученные результаты и выводы исследований позволяют выявить основные практические приложения как для целей мониторинга, так и для контроля свойств дискретных слоистых сред.

Зайко Ю.С., Решмин А.И., Тепловодский С.Х., Чичерина А.Д. «Исследование затопленных струй с увеличенной длиной начального ламинарного участка» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 97-106 (2018)

Описан метод формирования ламинарных затопленных струй с помощью устройства, дли¬на которого соизмерима с диаметром струи. Экспериментально исследована созданная воз¬душная затопленная струя диаметром 0.12 м в диапазоне чисел Рейнольдса ∼2000–13000. Выполнены термоанемометрические измерения параметров и лазерная визуализация потока. Показано, что разработанное устройство позволяет создать затопленные струи, длина ламинарных участков которых достигает 5.5 диаметра струи. Начальные участки таких струй могут использоваться для исследования развития возмущений в затопленных струях, а также применяться в медицине и технике для организации газодинамических завес.

Зайцев М.А., Карабасов С.А. «Схема Кабаре для численного решения задач деформирования упругопластических тел» Математическое моделирование, 29, № 11, с. 53-70 (2017)

Предложeно обобщение схемы Кабаре для линейных уравнений упругости с учетом нелинейного эффекта пластичности в лагранжевой постановке. В соответствии с балансно-характеристическим подходом Кабаре, вводятся консервативные переменные, относящиеся к центрам контрольных объёмов и "активные" граневые (потоковые) переменные. Линейные уравнения упругости, отвечающие гиперболической части задачи, решаются в консервативной форме относительно центральных переменных на этапах предиктор-корректор. Граневые переменные пересчитываются на новый слой по времени с учетом экстраполяции по характеристическим направлениям. Для учета пластичности используется классическая модель Прандтля–Рейсса, в рамках которой компоненты тензора напряжений корректируются на каждом шаге схемы в соответствии с ограничением, налагаемым пределом текучести. Лагранжевый шаг включает пересчет медленно меняющихся координат узлов контрольных объёмов. Примеры валидации нового алгоритма включают задачи вдавливания сферы в упругопластическое пространство, деформирования сосуда под действием заданного давления и распространения плоской сейсмической волны из точечного источника. Приведены сравнения с решениями, полученными в литературе с использованием искусственной вязкости, а также на основе метода Галеркина с разрывными потоками. Представлены результаты масштабирования нового алгоритма при проведении параллельных вычислений на многопроцессорных вычислительных станциях.

Сергеев С.В., Закиров Р.Г., Некрутов В.Г., Микрюков В.Н. «Математическое моделирование процесса возбуждения вибрации в роторных инерционных системах» 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. 332-334 (2010)

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.

Запевалов А.С. «Моделирование групповой структуры поверхностных волн» Процессы в геосредах, № 2, с. 497-502 (2017)

Анализируется влияние групповой структуры поверхностных волн на характер распределения возвышений морской поверхности. Анализ проводится на основе аналитической модели, имеющей традиционную форму в виде произведения несущей волны и ее огибающей. Для построения модели используются экспоненциальные и тригонометрические функции. Модель позволяет задавать такие характеристики волнового поля, как фактор групповитости, число волн в группе, асимметрию распределения возвышений поверхности, а также менять уровень гармоник несущей волны. Показано, что наличие групповой структуры приводит к росту асимметрии распределения возвышений морской поверхности. Изменения фактора групповитости не оказывает влияния на уровень гармоник несущей волны.

Пильненко А.К., Заплетников И.Н., Владыченко Н.И. «Виброакустические свойства пищевых продуктов» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 3, № 4, с. 14-20 (2017)

Исследования физико-механических свойств пищевых продуктов посвящено много работ. Исследованиям виброакустических свойств пищевых продуктов уделено недостаточное внимание. Особенно это касается вибрационных характеристик. Целью работы является исследование процесса прохождения вибрационных волн по пищевым продуктам, возникающим от воздействия режущих инструментов различной конструкции. В качестве вибрационной характеристики принят корректированный уровень виброускорения. Приведена методика исследований и описание экспериментального стенда. Измерения проводились аттестованным прибором «Ассистент». В результате получена графическая интерпретация распространения вибрационной волны по свежим овощным продуктам для прямолинейной и зубчатой режущей кромки. Получены эмпирические выражения результатов эксперимента. Закономерности прохождения вибрационных волн через пищевые продукты специфичны для каждого продукта, что создает предпосылки для диагностики пищевых продуктов.

Проскуряков К.Н., Фёдоров А.И., Запорожец М.В. «Причины возникновения виброакустических резонансов при тяжелых авариях на АЭС» Глобальная ядерная безопасность, № 32, с. 89-95 (2017)

Показано, что опередившие в свое время текущие потребности ядерной энергетики результаты научных исследований, проведенные в XX в. в Московском энергетическом институте, в настоящее время сохраняют актуальное значение. Приведенные результаты подтверждают необходимость государственной поддержки для продолжения научно-исследовательских работ, в созданном на кафедре АЭС Национального исследовательского университета «МЭИ» новом научном направлении «Прогнозирование, диагностика и предотвращение виброакустических резонансов в оборудовании АЭС» для повышения безопасности и конкурентоспособности российских АЭС. Опережение России в разработке и внедрении проектно-конструкторские решений по предотвращению виброакустических резонансов при авариях и землетрясениях необходимо для создания конкурентных преимуществ отечественных АЭС на мировом рынке.

Волков В.Ф., Дядькин А.А., Запрягаев В.И., Киселев Н.П. «Методика определения аэродинамических характеристик летательного аппарата по давлению на поверхности» Инженерно-физический журнал, 90, № 6, с. 1518-1524 (2017)

Представлено описание методики определения аэродинамических характеристик – сил и моментов, действующих на модель летательного аппарата, полученных по результатам измерений давления на поверхности модели возвращаемого аппарата при работающих тормозных двигателях в режиме зависания над посадочной поверхностью. Приводится алгоритм построения интерполяционного полинома по узлам интерполяции в радиальном и азимутальном направлениях с использованием предположения о симметрии распределения давления на поверхности. Получены аэродинамические силы и моменты при различных углах крена аппарата. Показано, что составляющие аэродинамической силы, действующие на аппарат в режиме посадки и обусловленные струями сопел торможения вертикальной скорости, пренебрежимо малы по сравнению с тягой двигателя.

Зарипов Р.Г., Ткаченко Л.А., Шайдуллин Л.Р. «Вынужденные продольные колебания газа в открытой трубе вблизи резонансной частоты возбуждения» Инженерно-физический журнал, 90, № 6, с. 1537-1542 (2017)

Представлены результаты теоретического и экспериментального исследований вынужденных продольных колебаний однородного газа в открытой трубе вблизи первой собственной частоты. Установлено, что на резонансной частоте форма волны давления газа изменяется со временем по закону, отличному от гармонического. Построены амплитудно-частотные характеристики указанных колебаний. Получено удовлетворительное согласие теоретического расчета размаха колебаний давления газа с экспериментальными данными.

Зарубин В.С., Крищенко А.П., Кувыркин Г.Н. «К 150-летию математической подготовки в МГТУ им. Н.Э. Баумана» Математическое моделирование, 29, № 10, с. 3-4 (2017)

Зарубин В.С., Сергеева Е.С. «Применение математического моделирования для определения термоупругих характеристик композитов, армированных наноструктурными включениями» Математическое моделирование, 29, № 10, с. 45-59 (2017)

Построена двухуровневая математическая модель, описывающая термомеханическое взаимодействие элементов структуры композита (нанокластеров, образованных хаотически расположенными анизотропными однослойными углеродными нанотрубками, и частиц матрицы) с изотропной средой, обладающей искомыми термоупругими характеристиками. Эта модель сначала использована для получения методом самосогласования термоупругих свойств нанокластеров, а затем тот же метод применен для описания термомеханического взаимодействия нанокластеров с изотропной матрицей композита. Проведен сравнительный анализ полученных расчетных зависимостей для модулей упругости композита и его температурного коэффициента линейного расширения с двусторонними оценками этих характеристик, установленными на основе двойственной вариационной формулировки задачи термоупругости. Для сравнения также использованы результаты численного эксперимента. Представленные соотношения позволяют прогнозировать термоупругие свойства перспективных композитов, упрочненных нанокластерами.

Кушнарев Д.С., Лебедев В.П., Хахинов В.В., Евстифеев С.Е., Заруднев В.Е. «Модернизация Иркутского радара некогерентного рассеяния» Солнечно-земная физика, 3, № 3, с. 88-94 (2017)

Представлены результаты модернизации управляющего и приемно-регистрирующего комплекса Иркутского радара некогерентного рассеяния. Работы были проведены в рамках выполнения и по результатам космических экспериментов «Плазма-Прогресс» и «Радар-Прогресс» с привлечением транспортных грузовых кораблей серии «Прогресс». В результате модернизации повысилась точность радиолокационных измерений низкоорбитальных космических аппаратов, например, при отношении сигнал/шум, равном 10, точность измерений дальности составляет 100–300 м, углов – 1-5 угл. мин.

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Численное моделирование донной волны, возбуждаемой на шельфе» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 386-389 (2017)

Численное моделирование низкочастотного звукового поля в прибрежной шельфовой зоне, создаваемого гидроакустическими источниками, все активнее используется в задачах зондирования донного пространства, проводимого при геологоразведочных сейсмопоисковых изысканиях. Определенный интерес приобретает анализ характеристик донной квазирэлеевской поверхностной волны, которая генерируется в условиях мелководного шельфа и регистрируется наряду с другими типами волн. Среда на значительных масштабах вглубь суши вдоль границы с водой характеризуется практически теми же упругими параметрами, как и донная, причем донно-сейсмическая волна «просачивается» в эту область и регистрируется, в частности, береговыми деформографами (лазерными интерферометрами). Гидроакустические поля в шельфовой зоне исследуются подробно в течение длительного времени, причем актуальны также исследования донной волны, характеристики которой наиболее тесно связаны со структурой и составом донной среды. Достаточно полную картину волнового поля с учетом всех типов волн, принимающих участие в его формировании, позволяют получить численные конечно-элементные методы, реализуемые вычислительными пакетами. В данной работе указанное исследование выполнено на основе анализа акустического поля, порождаемого гидроакустическим источником, погруженным на глубину h в водную толщу (ρ’, c), имеющую полную глубинуH, ниже которой залегает полубесконечная упругая донная среда, имитируемая скальным грунтом (с параметрами (ρ’’, c_i, c_t). При численном моделировании для построения 3-х мерной волновой картины используется конечно-элементный метод. Анализируется гармонический волновой режим.

Заславский Ю.М., Заславский В.Ю. «Численное моделирование донной волны, возбуждаемой на шельфе» Труды XXI научной конференции по радиофизике. Нижний Новгород, 15–22 мая 2017 г., с. 386-389 (2017)

Численное моделирование низкочастотного звукового поля в прибрежной шельфовой зоне, создаваемого гидроакустическими источниками, все активнее используется в задачах зондирования донного пространства, проводимого при геологоразведочных сейсмопоисковых изысканиях. Определенный интерес приобретает анализ характеристик донной квазирэлеевской поверхностной волны, которая генерируется в условиях мелководного шельфа и регистрируется наряду с другими типами волн. Среда на значительных масштабах вглубь суши вдоль границы с водой характеризуется практически теми же упругими параметрами, как и донная, причем донно-сейсмическая волна «просачивается» в эту область и регистрируется, в частности, береговыми деформографами (лазерными интерферометрами). Гидроакустические поля в шельфовой зоне исследуются подробно в течение длительного времени, причем актуальны также исследования донной волны, характеристики которой наиболее тесно связаны со структурой и составом донной среды. Достаточно полную картину волнового поля с учетом всех типов волн, принимающих участие в его формировании, позволяют получить численные конечно-элементные методы, реализуемые вычислительными пакетами. В данной работе указанное исследование выполнено на основе анализа акустического поля, порождаемого гидроакустическим источником, погруженным на глубину h в водную толщу (ρ’, c), имеющую полную глубинуH, ниже которой залегает полубесконечная упругая донная среда, имитируемая скальным грунтом (с параметрами (ρ’’, c_i, c_t). При численном моделировании для построения 3-х мерной волновой картины используется конечно-элементный метод. Анализируется гармонический волновой режим.

Заславский Ю.М. «К анализу эффекта Доплера для боковой волны» Процессы в геосредах, № 1, с. 403-409 (2017)

Выведены расчетные формулы, описывающие Доплеровский сдвиг частоты и амплитудные изменения в боковой волне, возбуждаемой источником акустических колебаний, движущимся параллельно границе раздела сред или по нормали к ней. Обсуждается различие в эффективности возбуждения волны при разных направлениях движения источника относительно неподвижного приемника, установленного вблизи границы, и возможность практического использования указанного эффекта при селекции регистрируемых волновых типов.

Заусаев А.Ф., Заусаев А.А. Математическое моделирование орбитальной эволюции малых тел Солнечной системы (2008). 250 с.

Заусаев А.А. «Негравитационные параметры короткопериодических комет» Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 7 Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара, 3–6 июня 2010 г. Ч. 3. Секц. Дифференциальные уравнения и краевые задачи, с. 100-105 (2010)

Заусаев А.Ф., Заусаев А.А. Математическое моделирование орбитальной эволюции малых тел Солнечной системы (2008). 250 с.

Заусаев А.Ф. «Влияние несферичости фигуры Земли на движение возмущаемого тела» Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 7 Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара, 3–6 июня 2010 г. Ч. 3. Секц. Дифференциальные уравнения и краевые задачи, с. 105-111 (2010)

Заусаев А.Ф. «Применение метода регуляризации к дифференциальным уравнениям движения астероидов» Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 7 Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара, 3–6 июня 2010 г. Ч. 3. Секц. Дифференциальные уравнения и краевые задачи, с. 111-119 (2010)

Заусаев Д.А. «Банк данных оскулирующих элементов больших планет и Луны за период 1600–2200 гг.» Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 7 Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара, 3–6 июня 2010 г. Ч. 3. Секц. Дифференциальные уравнения и краевые задачи, с. 119-126 (2010)

Захаров А.Г., Аношкин А.Н., Копьев В.Ф. «Исследование новых видов заполнителей из полимерных композиционных материалов для многослойных звукопоглощающих конструкций» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 4, с. 95-103 (2017)

Рассмотрена новая конструкция ячеистого заполнителя, изготовленного из полимерных композиционных материалов. Заполнитель обладает высокой гибкостью в двух плоскостях и позволяет осуществлять выкладку поверхностей второго порядка большой кривизны. Ячейки заполнителя имеют большую поверхность контакта и обеспечивают высокую прочность склейки с обшивками многослойных конструкций. При использовании обшивок с перфорацией ячейки заполнителя могут выполнять функцию резонаторов Гельмгольца и обеспечивать гашение акустических колебаний. Представлены результаты технологических исследований по выбору материала для формования заполнителя. Получены оценки прочности заполнителя на поперечное сжатие. Приведены результаты акустических испытаний образцов звукопоглощающих конструкций с ячеистым заполнителем и проведено сравнение эффективности их шумогашения по сравнению с конструкциями на базе гофрового и сотового заполнителей. Разработанный заполнитель может использоваться для создания звукопоглощающих конструкций современных авиационных двигателей.

Арефьева И.Я., Захаров В.Е., Козлов В.В., Кричевер И.М., Маслов В.П., Новиков С.П., Поляков А.М., Решетихин Н.Ю., Семенов-Тян-Шанский М.А., Склянин Е.К., Смирнов Ф.А., Тахтаджян Л.А., Шаташвили С.Л. «Людвиг Дмитриевич Фаддеев (некролог)» Успехи математических наук, 72, № 6, с. 191-196 (2017)

Семенов К.К., Нуднер И.С., Лебедев В.В., Захаров Ю.Н., Зимин А.И., Стуколов С.В. «Лабораторные и численные исследования профиля волн цунами, распространяющихся по ровном дну» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 5-15 (2017)

Представлены результаты изучения характеристик профиля волн цунами, полученных в лабораторных условиях, при распространении над ровным дном. Выполнено исследование зависимости скорости нарастания переднего фронта, характеристик диспергирующего хвоста волны, длительности основного волнового импульса от ее высоты для различных значений глубины. С применением методов математической обработки данных показан преимущественно линейный характер данной зависимости. В работе представлено сравнение профиля волны, зафиксированного в ходе опытных исследований, с результатами численных расчетов, описывающих процесс генерации волны лабораторным волнопродуктором. Вычисления выполнялись с применением математических моделей, основанных на потенциальной теории идеальной несжимаемой жидкости (метод граничных элементов) и на теории вязкой несжимаемой двухкомпонентной жидкости (метод конечных разностей). Полученные результаты могут быть использованы в инженерных расчетах характеристик воздействий волн цунами на гидротехнические сооружения, для апробации численных моделей, описывающих процессы генерации и распространения волн цунами – в том числе в лабораторных условиях. Настоящая статья является продолжением исследований авторского коллектива, направленных на разработку математической модели возникновения и распространения одиночных волн в физическом эксперименте.

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.

Звегинцев В.И. «Газодинамические проблемы при работе сверхзвуковых воздухозаборников в нерасчетных условиях (Обзор)» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 829-858 (2017)

Анализируются современные представления о работе сверхзвуковых воздухозаборных устройств высокоскоростных воздушно-реактивных двигателей. Показано, что при нерасчетных режимах работы воздухозаборника течение в канале двигателя становится весьма сложным. Последнее приводит к непредсказуемым последствиям и, в частности, к незапуску воздухозаборника. Выражение «незапуск воздухозаборника» в настоящей статье рассматривается как синоним отсутствия теоретического понимания и предсказания происходящих газодинамических явлений. Предлагаются подходы к обеспечению авторегулирования системы «воздухозаборник–камера сгорания» для ПВРД. Указаны направления дальнейших исследований по обеспечению устойчивой работы воздухозаборных устройств в широком диапазоне полетных условий. Ключевые слова: сверхзвуковое течение, воздухозаборник, воздушно-реактивный двигатель, торможение потока, ударные волны, запуск/незапуск, противодавление

Зверев А.Т. «Кинематика и динамика движений литосферных плит» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, № 5, с. 22-33 (2017)

Выявлено наличие двух независимых планов развития движений литосферных плит. Первый план связан с движениями в подвижных поясах на дивергентных и конвергентных границах плит. Он обусловлен геодинамическими процессами верхней мантии. Второй план связан с трансформными разломами, пересекающими подвижные пояса и литосферные плиты, разбивая их на отдельные сегменты, сдвинутые относительно друг друга на разные расстояния, что придает подвижным поясам дугообразную форму. Второй план обусловлен геодинамическими процессами нижних частей мантии. На основе анализа геолого-геофизических и геодинамических данных сделан вывод в пользу геосинклинальной геотектонической гипотезы развития земной коры.

Нефедьев Д.И., Кривулин Н.П., Маланин В.П., Кикот В.В., Зверовщиков А.В. «Прогнозирование вскипания рабочей среды для предотвращения аварийных режимов эксплуатации энергетических установок с использованием пьезоэлектрических датчиков акустического давления» Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль, № 4, с. 14-21 (2017)

Актуальность и цели. При эксплуатации энергетических установок актуальна проблема прогнозирования, своевременного обнаружения и минимизации последствий воздействия дестабилизирующих факторов. Например, возрастание градиента температуры рабочей среды (теплоносителя, топлива, окислителя и пр.) с достижением температуры ее кипения сопровождается многократным увеличением давления и может стать причиной неконтролируемого (аварийного) режима эксплуатации энергетической установки. Объектом исследования являются процессы изменения акустического шума в диапазоне частот и температуры рабочей среды на протяжении времени от начальных стадий кипения до вскипания рабочей среды. Предмет исследования – способы определения вскипания рабочей среды. Целью работы является исследование возможностей прогнозирования вскипания рабочей среды для предотвращения аварийных режимов эксплуатации энергетических установок с использованием пьезоэлектрических датчиков акустического давления. Материалы и методы. При математическом моделировании процесса эксплуатации пьезоэлектрических датчиков при кипении рабочей среды использовались методы операционного исчисления. Для расчета значения прогнозируемой длительности времени до вскипания с использованием предлагаемой математической модели использовалось программное обеспечение MathCAD. В экспериментальных исследованиях использовались положения теории планирования эксперимента и принципы математической обработки результатов. Результаты. Предложена методика прогнозирования вскипания рабочей среды для предотвращения аварийных режимов эксплуатации энергетических установок с использованием пьезоэлектрических датчиков акустического давления. Методика основана на анализе временных зависимостей значений выходных сигналов пьезоэлектрических датчиков информативных относительно акустического давления и температур пьезоэлементов датчиков. Изложены результаты экспериментов по определению временных зависимостей выходных сигналов датчиков. Выводы. Использование предлагаемой методики способа позволит увеличить задел научно-технических решений, направленных на предотвращение аварийных ситуаций при эксплуатации энергетических установок.

Кустов А.И., Зеленев В.М., Мигель И.А. «Разработка и совершенствование АМД-методов для мониторинга деформационного воздействия на металлические материалы» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 113-115 (2017)

Бреус Т.К., Владимирский Б.М., Зелёный Л.М. «Неоконченные споры к 120-летию со дня рождения А.Л. Чижевского» Вестник Российской академии наук (РАН), 87, № 12, с. 1110-1118 (2017)

Обсуждается судьба первых публикаций А.Л. Чижевского, в которых рассматривается влияние космической погоды на динамику социально-исторических процессов и коллективное поведение людей. Отмечается, что статистические данные учёного, указывающие на корреляцию некоторых показателей социальных процессов с космофизическими индексами, получили подтверждение у независимых отечественных и зарубежных авторов, а гипотеза о воздействии солнечной активности на социально-исторические процессы и биосферу прошла проверку в ходе новейших биофизических и нейрофизиологических исследований.

Царёва О.О., Зелёный Л.М., Малова Х.В., Подзолко М.В., Попова Е.П., Попов В.Ю. «Что ожидает человечество при инверсии магнитного поля Земли: угрозы мнимые и подлинные» Успехи физических наук, 188, № 2, с. 207–220 (2018)

Глобальное магнитное поле Земли, существующее благодаря работе внутреннего динамо-механизма, подвержено с момента своего формирования непрерывным изменениям, происходящим на различных масштабах времени. Палеоданные свидетельствуют о том, что сравнительно длительные периоды эволюционных изменений сменяются быстрыми инверсиями. Согласно наблюдениям современное магнитное поле Земли ослабевает, а магнитные полюсы смещаются, что может говорить о начале процесса инверсии. В работе проведена аппроксимация коэффициентами Гаусса компонентов земного магнитного поля за последние 100 лет. Методом экстраполяции оценено, что магнитный дипольный компонент обратится в нуль к 3600 г., при этом геомагнитное поле будет определяться меньшей по величине квадрупольной магнитной составляющей. Развита численная модель, позволяющая оценить и провести сравнение потоков галактических и солнечных космических лучей в магнитосфере Земли, а также на её поверхности в периоды доминирования дипольного или квадрупольного полей. Принята во внимание роль атмосферы, поглощающей частицы космических лучей. Оценена величина радиационной опасности для людей на Земле и на высоте ∼400 км, соответствующей орбите Международной космической станции. Показано, что в максимально неблагоприятный для человечества период инверсии, когда магнитное поле Земли достигнет минимума, поток галактических космических лучей на Земле может возрасти не более чем в три раза, а радиационная опасность не превысит предельно допустимой дозы. Таким образом, опасность периодов магнитной инверсии для людей и природы в целом не может привести к фатальному исходу, несмотря на то что в период инверсии структура магнитосферы должна кардинально измениться.

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.

Земляков В.Л., Ключников С.Н. «Контроль электроакустических пьезопреобразователей акустических антенных решеток по электрическим измерениям» Инженерный вестник Дона, 46, № 3, с. 7 (2017)

Описан метод контроля параметров электроакустических преобразователей пьезоэлектрического типа в составе акустических антенных решеток по электрическим измерениям, а также предложена удобная практическая реализация этого метода путем определения интеграла (площади под кривой) от активной составляющей проводимости.

Семенов К.К., Нуднер И.С., Лебедев В.В., Захаров Ю.Н., Зимин А.И., Стуколов С.В. «Лабораторные и численные исследования профиля волн цунами, распространяющихся по ровном дну» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 5-15 (2017)

Представлены результаты изучения характеристик профиля волн цунами, полученных в лабораторных условиях, при распространении над ровным дном. Выполнено исследование зависимости скорости нарастания переднего фронта, характеристик диспергирующего хвоста волны, длительности основного волнового импульса от ее высоты для различных значений глубины. С применением методов математической обработки данных показан преимущественно линейный характер данной зависимости. В работе представлено сравнение профиля волны, зафиксированного в ходе опытных исследований, с результатами численных расчетов, описывающих процесс генерации волны лабораторным волнопродуктором. Вычисления выполнялись с применением математических моделей, основанных на потенциальной теории идеальной несжимаемой жидкости (метод граничных элементов) и на теории вязкой несжимаемой двухкомпонентной жидкости (метод конечных разностей). Полученные результаты могут быть использованы в инженерных расчетах характеристик воздействий волн цунами на гидротехнические сооружения, для апробации численных моделей, описывающих процессы генерации и распространения волн цунами – в том числе в лабораторных условиях. Настоящая статья является продолжением исследований авторского коллектива, направленных на разработку математической модели возникновения и распространения одиночных волн в физическом эксперименте.

Харитонов В.В., Кленков Р.Р., Пенчученко В.В., Абашев В.Ю., Шешегов П.М., Зинкин В.Н. «Авиационный шум и риск снижения надежности действий летного состава» Безопасность жизнедеятельности, № 1, с. 32-38 (2018)

По результатам исследования акустической обстановки на рабочих местах летного состава гражданской авиации и Военно-воздушных сил с помощью теории потенциальной ненадежности действий оператора эргатической системы определены риски снижения работоспособности летного состава при действии авиационного шума.

Зинкин В.Н., Сливина Л.П. «Риск развития нейросенсорной тугоухости у работников авиаремонтных заводов, подвергающихся воздействию шума» Безопасность труда в промышленности, № 1, с. https://www.btpnadzor.ru/ru/archive?year=2018&type=3 (2018)

Наиболее высокой акустической нагрузке на авиаремонтных заводах подвергаются работники моторно-испытательных станций и цехов ремонта агрегатов авиационных двигателей. На них действует комбинация вредных факторов и трудового процесса. Шум имеет наибольшую степень отклонения фактических уровней от нормы. Класс условий труда соответствует вредному. Работа во вредных шумовых условиях труда создает риск развития профессиональной патологии – нейросенсорной тугоухости. Даны рекомендации по использованию средств защиты от шума специалистами авиаремонтных заводов в зависимости от условий труда.

Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б., Злобин Д.В., Косарев Г.В. «Оценка помехоустойчивости комбинированного приёмника в звуковом поле мелкого моря» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 41-51 (2017)

Экспериментальные исследования скалярно-векторной структуры звуковых полей, создаваемых подводными движущимися источниками, проводились в 2015–2016 гг. в заливе Петра Великого (Японское море). На основе полученных экспериментальных данных была выполнена оценка помехоустойчивости комбинированных приёмников в шумовом поле помехи, содержащем значительную по уровню анизотропную составляющую. С целью оценки помехоустойчивости комбинированного приёмника строились сонограммы звукового поля для отношения сигнал/помеха на выходах каналов приемника и на выходе компаратора в рабочем диапазоне частот. В результате анализа сонограмм были выделены отдельные составляющие, вносящие вклад в суммарную помехоустойчивость комбинированного приёмника. Результаты исследований подтверждают предпочтительность мультипликативных алгоритмов обработки сигналов на выходе комбинированного приёмника и его повышенную помехоустойчивость.

Касаткин Б.А., Злобина Н.В., Касаткин С.Б., Злобин Д.В., Косарев Г.В. «Оценка помехоустойчивости комбинированного приёмника в звуковом поле мелкого моря» Подводные исследования и робототехника, № 2, с. 41-51 (2017)

Экспериментальные исследования скалярно-векторной структуры звуковых полей, создаваемых подводными движущимися источниками, проводились в 2015–2016 гг. в заливе Петра Великого (Японское море). На основе полученных экспериментальных данных была выполнена оценка помехоустойчивости комбинированных приёмников в шумовом поле помехи, содержащем значительную по уровню анизотропную составляющую. С целью оценки помехоустойчивости комбинированного приёмника строились сонограммы звукового поля для отношения сигнал/помеха на выходах каналов приемника и на выходе компаратора в рабочем диапазоне частот. В результате анализа сонограмм были выделены отдельные составляющие, вносящие вклад в суммарную помехоустойчивость комбинированного приёмника. Результаты исследований подтверждают предпочтительность мультипликативных алгоритмов обработки сигналов на выходе комбинированного приёмника и его повышенную помехоустойчивость.

Балашова Е.В., Кричевцов Б.Б., Попов С.Н., Брунков П.Н., Панкова Г.А., Золотарев А.А. «Упругие и пьезоэлектрические параметры кристаллов гистидинфосфита L-Hist·H₃РО₃, полученные методом электромеханического резонанса» Письма в Журнал технической физики, 44, № 3, с. 69-78 (2018)

Монокристаллы L-гистидинфосфита (L-Hist·H₃РО₃) выращены методом медленного охлаждения из водного раствора. Приводятся результаты элементного анализа, рентгенодифракционных исследований кристаллической структуры и габитуса полученных кристаллов. На пластинках с естественными гранями (010) проведены измерения упругих и пьезоэлектрических коэффициентов методом электромеханического резонанса для колебаний сжатия-растяжения в интервале температур 295–340 K. Получены значения коэффициентов упругой податливости s₃₃ и s₂₂ и соответствующих модулей Юнга, пьезокоэффициентов d₂₃ и d₂₂, коэффициентов электромеханической связи, температурного коэффициента частоты резонанса. Проводится сравнение с другими кристаллами, представляющими собой соединения аминокислот с фосфористой или фосфорной кислотой. DOI: 10.21883/PJTF.2018.03.45581.17002

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.

Зорин С.С., Цыганок С.Н., Нестеров В.А. «Первичный измерительный преобразователь кавитационной активности» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 64-68 (2017)

Описывается конструкция и принципы работы первичного измерительного преобразователя для оценки кавитационной активности (интенсивности распространяемых в технологической среде ультразвуковых колебаний (Вт/см²) и их частоты (кГц)) в целях контроля параметров ультразвукового воздействия. В статье прослеживаются ключевые особенности данного датчика: способность оценивать физическую величину в условиях агрессивной технологической среды и его применимость в труднодоступных участках технологических объемов, используемых в производственных или исследовательских целях. Так же автор приводит некоторые сведения о результатах исследования готового датчика и адекватности его измерительных характеристик.

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.

Егорова А.А., Зотеев В.Е. «Исследование проблемы адекватности линейно-параметрической дискретной модели колебаний систем с турбулентным трением» Математическое моделирование и краевые задачи. Труды 7 Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара, 3–6 июня 2010 г. Ч. 4. Секц. Информационные технологии в математическом моделировании, с. 58-64 (2010)

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.

Зубова Е.М. «Применение метода регистрации сигналов акустической эмиссии к исследованию процессов накопления повреждений в композиционном материале» Математическое моделирование в естественных науках, № 1, с. 203-204 (2017)

В настоящее время используются различные перспективные методы контроля и диагностики процессов накопления повреждений в композиционных материалах. Стоит выделить метод акустической эмиссии, который обнаруживает развивающиеся, а потому наиболее опасные дефекты, позволяет получать дополнительную ценную информацию о поведении конструкции под действием нагрузки. В работе отражены результаты экспериментального исследования образцов из углерод-углеродного композиционного материала с нанесенным керамическим покрытием, описана стадийность накопления повреждений при испытаниях на одноосное растяжение.