Шагапов В.Ш., Нагаева З.М. «Гармонические волны давления в трещинах, находящихся в нефтяных и газовых пластах» Инженерно-физический журнал, 90, № 5, с. 1109-1117 (2017)

Рассмотрена задача о распространении гармонических волн давления в трещине, созданной гидроразрывом пласта, в пористой и проницаемой среде. На основе теоретической модели в виде системы интегро-дифференциальных уравнений проведен дисперсионный анализ, изучено влияние коллекторских характеристик пласта и трещины (например, пористости и проницаемости пласта и ширины трещины) на особенности распространения гармонических волн в трещине и вне ее. Установлено, что трещина в пористом и низкопроницаемом пласте является своеобразным волновым каналом для низкочастотных колебаний давления в скважинах.

Наговицын Ю.А., Наговицына Е.Ю., Абрамов-Максимов В.Е. «Долгопериодические колебания в активных областях Солнца по данным о магнитных полях и микроволновому излучению» Астрономический журнал, 95, № 1, с. 692 (2018)

Проведено сравнительное исследование колебаний солнечных пятен и соответствующих им радиоисточников в активных областях AR 8949, AR 8951 и AR 8953 в диапазоне периодов от десятков до сотен минут. Показано, что для избранных активных областей радиоисточники удалены от соответствующих им пятен на расстояния ∼40000–60000 км, и периоды долгопериодических колебаний для них больше на ∼12%.

Наговицын Ю.А., Наговицына Е.Ю., Абрамов-Максимов В.Е. «Долгопериодические колебания в активных областях Солнца по данным о магнитных полях и микроволновому излучению» Астрономический журнал, 95, № 1, с. 692 (2018)

Проведено сравнительное исследование колебаний солнечных пятен и соответствующих им радиоисточников в активных областях AR 8949, AR 8951 и AR 8953 в диапазоне периодов от десятков до сотен минут. Показано, что для избранных активных областей радиоисточники удалены от соответствующих им пятен на расстояния ∼40000–60000 км, и периоды долгопериодических колебаний для них больше на ∼12%.

Мурзаев Р.Т, Назаров А.А., Бачурин Д.В. «Компьютерное моделирование влияния внешних знакопеременных нагрузок на дислокационную структуру в поле напряжений неравновесных границ зерен» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 44-46 (2017)

Ультразвуковая обработка значительно влияет на структуру и свойства кристаллических материалов. Экспериментально установлено, что результат может быть совершенно разным в зависимости от амплитуды (мощности) и частоты ультразвука. В области низких амплитуд колебаний, когда дислокации не могут сдвинуться с места, происходит только микропластическая деформация. В случае умеренно высоких амплитуд, когда дислокации становятся подвижными, может происходить их перераспределение и аннигиляция. Наблюдаются процессы релаксации внутренних напряжений. При ультразвуковом воздействии с высокими амплитудами, превышающими динамический предел текучести, начинается интенсивная генерация дислокаций. Это способствует формированию ячеистой структуры, упрочнению материала , наноструктурированию поверхности. Работ, в которых проводилось численное моделирование ультразвукового воздействия на дислокационные системы, довольно мало. Ранее было показано, что воздействие ультразвука на дислокационные границы, формирование которых не завершено из-за действия сил сухого трения, приводит к формированию совершенных границ, не создающих дальнодействующих напряжений. Методом моделирования было исследовано поведение системы краевых дислокаций в монокристаллах. Общим недостатком ранее выполненных работ по моделированию является то, что в них моделируется воздействие ультразвука на дислокации одной системы скольжения. При этом эффекты, связанные со взаимодействием дислокаций, движущихся в пересекающихся плоскостях скольжения, оказываются недоступными для рассмотрения. В настоящей работе при помощи компьютерного моделирования исследуется релаксация под действием ультразвука неупорядоченной системы дефектов, состоящей из дислокаций, способных двигаться по трем некомпланарным плоскостям скольжения в отдельно взятом модельном зерне поликристалла.

Самигуллина А.А., Шаяхметова Э.Р., Жиляев А.П., Назаров А.А. «Релаксация структуры ультрамелкозернистого никеля в процессе ультразвуковой обработки» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 95-97 (2017)

Использование методов интенсивной пластической деформации (ИПД) металлических материалов открывает множество новых возможностей для эксплуатации их уникальных свойств – высокой прочности, твердости и т.д. Вместе с тем пластичность материалов, подвергнутых ИПД, нередко значительно снижается за счет высоких внутренних напряжений, создаваемых неравновесными границами зерен. Пост-деформационный отжиг не всегда позволяет достичь необходимого улучшения свойств, и возникает необходимость использования иных физических методов релаксации структуры. Один из таких методов, изучаемых в настоящее время – это ультразвуковая обработка (УЗО). Ранее было показано, что УЗО приводит к значительному снижению внутренних напряжений в ультрамелкозернистом (УМЗ) никеле, а также к повышению термической стабильности его структуры. Эффект релаксации структуры зависит от амплитуды осциллирующих напряжений. В зависимости механических свойств от амплитуды УЗО было обнаружено существование амплитуды, при которой все свойства достигают максимума и выше которой проявляется обратный эффект. В настоящей работе исследуется влияние амплитуды УЗО на микроструктуру, величины микронапряжений и микротвердости УМЗ никеля, полученного ИПД кручением.

Назаров А.А. «Ультразвуковая обработка ультрамелкозернистых материалов: эксперимент и моделирование» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 3-5 (2017)

При воздействии ультразвуковыми волнами в металлах и сплавах происходит ряд интересных физических явлений, зависящих от амплитуды волн. При малых амплитудах происходят колебания дислокаций около точек закрепления, которые приводят к демпфированию колебаний. При большей амплитуде колебаний дислокации могут отрываться от препятствий, и такое повышение их подвижности приводит к акустопластическому эффекту (снижению напряжения течения при деформации) или к релаксации напряжений в деформированных материалах. Обработка ультразвуком высокой мощности приводит к интенсивной генерации дислокаций, формированию дислокационной субструктуры и даже нанокристаллической структуры на поверхности металлов. Ультразвук малой амплитуды широко применяется в исследованиях внутреннего трения в металлах, а высокоинтенсивная ультразвуковая обработка (УЗО) – для поверхностного упрочнения и финишной обработки материалов. Менее исследовано воздействие ультразвука умеренной амплитуды, приводящее к релаксационным явлениям в деформированных металлах. Такое воздействие может приводить к значительному изменению структуры и свойств сильнонеравновесных материалов, каковыми, например, являются объемные ультрамелкозернистые (УМЗ) материалы, полученные деформационными методами. Многочисленные исследования этих материалов показали, что они обладают высокодефектной структурой, главным образом связанной с дислокациями, поглощенными границами зерен при деформации, благодаря которым последние обладают неравновесной структурой, характеризующейся высоким уровнем дальнодействующих упругих напряжений и избыточной энергии. Неравновесная структура объемных УМЗ материалов обусловливает некоторые их недостатки, как, например, низкая термическая стабильность структуры, низкие значения пластичности и ударной вязкости. В связи с этим, исследование воздействия УЗО на УМЗ материалы и зависимости его результатов от амплитуды ультразвука представляет большой интерес с точки зрения улучшения комплекса механических свойств материалов. В работе приводится краткий обзор результатов экспериментальных и теоретических исследований, проведенных автором и его коллегами в области УЗО УМЗ материалов.

Мухаметгалина А.А., Самигуллина А.А., Назаров А.А., Мурзинова М.А. «Влияние ультразвуковой обработки на механические свойства сплава вт6, подвергнутого равноканальному угловому прессованию» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 47-49 (2017)

Высокие прочностные характеристики ультрамелкозернистых (УМЗ) металлов и сплавов, полученных методами интенсивной пластической деформации (ИПД), делают их перспективными для использования в качестве конструкционных материалов. Титановые сплавы системы Ti-Al-V, широко применяемые в современном авиа- и машиностроении, были одними из первых материалов, в которых деформационными способами была сформирована УМЗ структура. Известно, что измельчение структуры в полуфабрикатах из сплава ВТ6 приводит к повышению прочности, предела выносливости, износостойкости, однако несколько снижает пластичность, ударную вязкость, вязкость разрушения. Снижение этих свойств является характерным для УМЗ материалов, полученных ИПД, так как их структура обладает значительными внутренними напряжениями, микроискажениями решетки, высокой плотностью дефектов. Поэтому в последнее время активно развиваются различные способы физического воздействия на их структуру с целью улучшения механических свойств. Одним из таких способов является ультразвуковая обработка (УЗО). Интерес к УЗО как к одному из методов обработки УМЗ металлов связан с тем, что она способствует ускорению процесса релаксации остаточных напряжений, воздействуя на дефектную структуру материала. Высокочастотные колебания приводят к повышению пластичности материала при его деформировании, в частности, путем сверхпластической деформации, что позволяет значительно снизить требуемые усилия и энергозатраты в процессе обработки. Ранее была исследована зависимость механических свойств никеля, подвергнутого равноканальному угловому прессованию (РКУП), от амплитуды ультразвука. Было показано, что эта зависимость является немонотонной, и существует амплитуда ультразвука, при которой все свойства достигают максимума. Хотя в последние годы проведена значительная работа, направленная на понимание особенностей влияния УЗО на микроструктуру и механические свойства УМЗ металлов, имеющиеся данные во многом являются неполными. Кроме того, большинство исследований было проведено на преимущественно однофазных и имеющих кубическую решетку материалах. Между тем, закономерности, установленные для таких металлов и сплавов, не могут быть непосредственно перенесены на титан с менее симметричной гексагональной решеткой и, тем более, на его двухфазные сплавы. В данной работе проводилось исследование влияния УЗО с различными амплитудами напряжения на механические свойства УМЗ титанового сплава ВТ6, полученного методом равноканального углового прессования.

Самигуллина А.А., Мухаметгалина А.А., Жиляев А.П., Назаров А.А., Рубаник В.В., Царенко Ю.В. «Исследование механизмов воздействия знакопеременной деформации ультразвуком на ультрамелкозернистую структуру никеля» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 71-73 (2017)

Воздействие знакопеременных упругих напряжений с ультразвуковой частотой на структуру и свойства различных материалов изучается достаточно давно. Известны области применения ультразвуковой обработки (УЗО) с целью упрочнения поверхности металлов, формирования в материале нанокристаллического поверхностного слоя, стимуляции различных фазовых превращений и т.д. Воздействие УЗО в процессе пластической деформации приводит к значительному снижению напряжения течения; это явление получило название акустопластического эффекта. УЗО применяется также в качестве релаксирующего воздействия на предварительно деформированный материал и приводит к снижению твердости и прочности. Большой интерес представляет воздействие УЗО на структуру ультрамелкозернистых (УМЗ) материалов, полученных методами интенсивной пластической деформации (ИПД), так как основными элементами их структуры являются неравновесные границы зерен и высокая плотность дефектов, взаимодействие которых с ультразвуковой волной может привести к принципиально новым эффектам. В работе изучается влияние амплитуды УЗО на структуру УМЗ никеля, полученного ИПД кручением, и описываются возможные механизмы воздействия УЗО на высокодефектную структуру.

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.

Мухаметгалина А.А., Назаров А.А. «Расчет двухампульного ультразвукового волновода» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 50-52 (2017)

Ультразвуковое воздействие является одним из перспективных методов обработки ультрамелкозернистых материалов, полученных интенсивной пластической деформацией, способствующих улучшению комплекса их механических свойств, в частности, повышению пластичности и ударной вязкости. При этом, как показывают эксперименты, эффект воздействия ультразвука зависит от амплитуды напряжений. Между тем, при обработке в обычно используемом для ультразвуковой обработки режиме стоячей волны амплитуда напряжений вдоль полуволнового волновода постоянного сечения меняется по синусоидальному закону. Соответственно, изменения микроструктуры, а, следовательно, и свойств материала вдоль цилиндрического полуволнового образца распределены неравномерно, что ограничивает исследователя в выборе размеров образцов и методов исследования. Если подобрать форму волновода таким образом, чтобы амплитуда напряжений была постоянной в некоторой его области, можно увеличить зону равномерного воздействия ультразвука данной амплитуды и получить образец большего размера с необходимыми свойствами. В качестве такого волновода предлагается использовать стержень переменного сечения на основе ампульного концентратора, у которого в гауссовой области амплитуда деформаций и напряжений постоянна. Соединив две высокоамплитудные части такого концентратора между собой широкими концами, можно получить инструмент для ультразвуковой обработки с удвоенной длиной гауссовой области, в которую можно поместить обрабатываемый образец. В работе представлен расчет геометрических параметров такого инструмента.

Серов А.Ф., Мамонов В.Н., Назаров А.Д. «Энергетика пульсаций течения Куэтта–Тейлора в зазорах оппозитных многоцилиндровых роторов» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 3, с. 364-373 (2017)

Представлены результаты экспериментов по выделению тепловой энергии при вращении двух коаксиальных встречно вращающихся многощелевых «роторов», образующих систему цилиндрических кольцевых каналов, которые заполнены вязкой рабочей жидкостью. В такой системе кольцевых каналов реализуется течение Куэтта–Тэйлора. Предлагаемая конструкция рассматривается как модель теплогенератора, приводом которого могут быть два оппозитных (вращающихся навстречу друг другу) ветровых двигателя. При работе устройства рабочая жидкость, нагреваясь в кольцевых каналах за счет больших сдвиговых напряжений, циркулирует в контуре, содержащем теплообменник для передачи тепла в аккумулятор тепловой энергии. Кинетическая энергия привода в таком теплогенераторе полностью преобразуется в тепловую энергию. Экспериментально проведены прямые измерения момента силы сопротивления вращению «роторов», измерены энергетические спектры пульсаций этого момента, измерена тепловая мощность, выделяемая при работе устройства. Эксперименты проведены при четырех значениях вязкости рабочей жидкости в диапазоне изменения угловой скорости вращения «роторов» Ω=(6–30) рад/с. Изучено влияние геометрических параметров такого теплогенератора на эффективность преобразования кинетической энергии механического привода в тепловую энергию. Проведен анализ полученных результатов. Показано, что предлагаемая конструкция теплогенератора позволяет создавать устройства с заданной мощностью для работы в диапазоне малых угловых скоростей вращения «роторов».

Назаров В.Г. «Выбор оптимальных значений энергии излучения в задаче нахождения химического состава среды» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 91-102 (2018)

В задаче нахождения химического состава однородной среды методом мультиэнергетической радиографии рассматривается вопрос выбора оптимальных значений энергии рентгеновского излучения. Построена математическая модель задачи и предложен метод ее решения. Метод заключается в нахождении такого набора энергий излучения, при котором число обусловленности некоторой матрицы становится минимальным. Выполнены исследования для нескольких групп веществ. Приведено несколько примеров решения рассматриваемой задачи для сред разного химического состава.

Назырова Р.Р. «Вариационные принципы термодинамики как основа расчета многофазного течения» Математическое моделирование, 30, № 1, с. 76-90 (2018)

Представлены математические модели равновесного состояния многокомпонентных многофазных термодинамических систем, базирующиеся на вариационных принципах термодинамики. На основе исследования математических свойств множеств, функций и задач моделей сформулированы свойства методов вычислений, критерии адекватности результатов вычислений исходным положениям и приемлемой точности решений. Результаты исследований по разработанным программным комплексам подтверждают эффективность предлагаемых моделей и методов.

Емельяненко В.В., Нароенков С.А. «Определение негравитационных эффектов в движении околосолнечных объектов 321P, 322P, 323P И 342P» Астрономический вестник, 52, № 1, с. 73-78 (2018)

Одной из неожиданностей в исследовании малых тел Солнечной системы в начале этого века стало обнаружение космической обсерваторией SOHO околосолнечных комет, движущихся по орбитам с перигелийными расстояниями q ∼ 0.05 а. е., которые оставались наблюдаемыми в течение нескольких прохождений вблизи Солнца. В настоящее время имеются объекты, которые наблюдались уже в четырех (342P) и в пяти (321P, 322P и 323P) появлениях. В данной работе для этих объектов получены оценки негравитационных эффектов на основе попарного объединения появлений. Проведенные вычисления показывают, что наблюдения изученных объектов плохо представляются на основе учета только гравитационных сил. Величина негравитационных эффектов в большой полуоси значительно изменяется с течением времени. На движение всех комет существенное влияние оказывают компоненты негравитационных сил, перпендикулярные к плоскости орбиты.

Нашиванов И.С., Башмур К.А., Петровский Э.А. «Модель ударного виброгасителя» Автоматизированное проектирование в машиностроении, № 5, с. 56-57 (2015)

Приведена модель ударного виброгасителя, механическая модель которого составлена в программе ANSYS и полученные с ее помощью зависимости амплитуд от соответствующих частот колебаний.

Неверов А.Н. «Разборка резьбовых соединений при помощи ультразвуковых продольных колебаний» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 53-55 (2017)

Около 60% трудоемкости разборочных работ при ремонте приходится на резьбовые соединения. До сих пор, однако, ультразвук мало применяется при разборке резьбовых соединений, хотя именно они в основном повреждаются в процессе разборки. По-видимому, этому мешает отсутствие исследований по этой теме. Целью настоящей работы было исследование влияния ультразвуковых колебаний на усилие разборки резьбовых соединений.

Недосека А.Я., Недосека С.А. «Влияние характеристик АЭ датчика на регистрируемые спектры волн» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 3-6 (2017)

В ранее опубликованных работах представлены формулы для расчета перемещений наружной поверхности пластин, описывающие полный спектр волн, распространяющихся в пластине. Аналитически было показано, что АЭ волны в пластинах могут распространяться со скоростями значительно выше скорости С1. Однако контролирующая аппаратура воспринимает только ту часть спектра волны, которую пропускает акустический датчик, имеющий конкретную амплитудно-частотную характеристику. Эта характеристика связана, в первую очередь, с конструкцией и размерами чувствительного элемента и корпуса датчика. В статье рассмотрены особенности регистрации волн АЭ с использованием датчиков с различной амплитудно-частотной характеристикой.

Недосека А.Я., Недосека С.А. «Влияние характеристик АЭ датчика на регистрируемые спектры волн» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 4, с. 3-6 (2017)

В ранее опубликованных работах представлены формулы для расчета перемещений наружной поверхности пластин, описывающие полный спектр волн, распространяющихся в пластине. Аналитически было показано, что АЭ волны в пластинах могут распространяться со скоростями значительно выше скорости С1. Однако контролирующая аппаратура воспринимает только ту часть спектра волны, которую пропускает акустический датчик, имеющий конкретную амплитудно-частотную характеристику. Эта характеристика связана, в первую очередь, с конструкцией и размерами чувствительного элемента и корпуса датчика. В статье рассмотрены особенности регистрации волн АЭ с использованием датчиков с различной амплитудно-частотной характеристикой.

Дудин Г.Н., Нейланд В.Я. «Об индуцировании трехмерных возмущений в пограничном слое при сильном взаимодействии с гиперзвуковым потоком» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 89-96 (2018)

Исследовано течение в ламинарном пограничном слое на бесконечной по размаху пластине конечной длины на режиме сильного взаимодействия с гиперзвуковым потоком газа. В предположении, что на задней кромке пластины может задаваться дополнительное условие, которое является функцией от поперечной координаты, в окрестности передней кромки проведены разложения функций течения в степенные ряды. Показано, что в эти разложения входит неопределенная функция, которая зависит от значения поперечной координаты. Сформулированы и численно решены соответствующие краевые задачи и определены собственные числа. Установлено, что в этом случае может происходить перестройка в трехмерный двумерного пограничного слоя.

Огарков Н.Н., Платов С.И., Суфьянов Д.В., Некит В.А. «Эффективность удаления окалины с горячекатаной полосы при наложении ультразвуковых колебаний на полосу в изгибно-растяжном окалиноломателе» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 59-61 (2017)

Удаление окалины с поверхности горячекатаной полосы перед ее холодной прокаткой осуществляется на непрерывно-травильных агрегатах (НТА) разбавленным раствором кислоты. Интенсивность ее растворения при прохождении через травильные ванны в значительной степени определяется доступностью реактивной среды к ней, особенно при наличии вкатанной окалины. Известно, что разрыхленный слой окалины растворяется значительно быстрее, чем сплошной слой. Для разрыхления слоя окалины на поверхности горячекатаной полосы НТА включают изгибно-растяжные окалиноломатели, в которых полоса огибает ролики, благодаря чему она подвергается изгибу в различных направлениях. При этом часть окалины отслаивается, а в оставшейся окалине образуется большое количество очень тонких близкорасположенных поперечных трещин, что ускоряет действие кислоты. Механическое воздействие на полосу с окалиной не всегда приводит к целенаправленному изменению состояния поверхности горячекатаной полосы перед ее травлением. Повышение эффективности разрыхления и удаления окалины с ее поверхности в таких случаях целесообразно применять дополнительное энергетическое воздействие на поверхность контакта окалины с полосой. Одним из таких способов воздействия является наложение ультразвуковых колебаний на изгибаемую роликами горячекатаную полосу. С целью исследования влияния ультразвуковых колебаний горячекатаной полосы на эффективность разрыхления и удаления окалины с ее поверхности в лаборатории ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» была спроектирована и изготовлена в масштабе 1:6 геометрически подобная модель изгибно-растяжного окалиноломателя НТА-1 ЛПЦ-4 ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

Платов С.И., Огарков Н.Н., Ярославцев А.В., Некит В.А. «Процесс ультразвуковой ковки» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 65-67 (2017)

Процесс ультразвуковой ковки проволоки в ленту осуществляется в очаге деформации, образованном двумя бойками, один из которых соединен с источником ультразвуковых колебаний – активный боек, другой – пассивный боек – является отражением ультразвуковых колебаний.

Максимова Н.А., Арзамасцева М.А., Ильченко М.Г., Акопян Л.Г., Некрасова Г.А., Егорова А.С. «Значение мультипараметрического ультразвукового исследования и тонкоигольной аспирационной биопсии у пациентов с узловыми образованиями щитовидной железы на этапах скрининга» Современные проблемы науки и образования, № 5, http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26927 (2017)

Целью настоящего исследования было определение диагностической ценности ультразвукового исследования с использованием режима эластографии и пункционной аспирационной биопсии в выявляемости патологии щитовидной железы на этапах скрининга в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте (РНИОИ).

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)

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).

Беляев С.П., Рубаник В.В., Реснина Н.Н., Рубаник В.В.(мл.), Шеляков А.В., Непомнящая В.В. «Влияние ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения сплава Ti-Hf-Ni-Cu» Ультразвук: проблемы, разработки, перспективы. Материалы международной научной конференции. Уфа, 25–29 сент. 2017 г., с. 122-124 (2017)

Целью данной работы являлось исследование влияния ультразвуковой механоактивации на кинетику кристаллизации и мартенситные превращения аморфного сплава с памятью формы методом дифференциально сканирующей калориметрии.

Волков С.С., Неровный В.М., Шестель Л.А. «Влияние концентрации тепловой энергии на прочность поверхностей при ультразвуковой сварке пластмасс» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 1, с. 63-70 (2018)

Приведены результаты исследования, позволившие провести оптимизацию разделок стыкуемых кромок в зависимости от технических и эстетических требований к готовой продукции. Для повышения концентрации энергии на свариваемых поверхностях выбрана V-образная форма разделки кромок. Выполнен анализ теплового режима сварки полимеров и кинетики образования сварного соединения. Установлено, что оптимальное значение угла V-образного клина, при котором достигаются максимальная прочность и герметичность соединения, составляет примерно 45°. При сварке деталей из жестких пластмасс их необходимо рассматривать как отдельное звено единой акустической системы преобразователь–волновод–свариваемые детали–опора. Описан механизм образования соединения при ультразвуковой сварке пластмасс. Показано, что выделение тепла на свариваемых поверхностях происходит за счет внутреннего трения. Выявлено, что V-образная разделка кромок деталей приводит к преимущественному теплообразованию на границе раздела, вызываемому повышением уровня динамических напряжений, что способствует ускорению процесса ультразвуковой сварки пластмасс. Разделка кромок увеличивает прочность создаваемого соединения, улучшает его внешний вид и сокращает время ультразвуковой сварки.

Нестеров А.П. «Вибрационные испытания и анализ данных. современный подход» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 11, с. 52-54 (2017)

Постановка актуальных задач в областях вибрационных испытаний, сбора и анализа данных при проведении испытаний и в процессе эксплуатации изделий и механизмов. Рассмотрены варианты комплексного подхода к решению поставленных задач с использованием оборудования и программного обеспечения производства компании “Висом”.

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.

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.

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.

Нефедов Н.Н., Руденко О.В. «О движении фронта в уравнении типа Бюргерса с квадратичной и модульной нелинейностью при нелинейном усилении» Доклады академии наук, 478, № 3, с. 274-279 (2018)

Рассмотрена сингулярно возмущённая начально-краевая задача для параболического уравнения, называемого в приложениях уравнением типа Бюргерса, а также уравнением реакция–диффузия–адвекция. Построено асимптотическое приближение решений с движущимся фронтом при модульной и квадратичной нелинейности при нелинейном усилении. Выявлено влияние нелинейного усиления на процессы распространения и разрушения фронтов. Получены оценки локализации и времени разрушения.

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.

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.

Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С. «Сборка прессовых соединений с применением ультразвуковых колебаний» Вестник машиностроения, № 9, с. 43-46 (2017)

Приведены результаты исследования прессовых соединений при действии ультразвуковых колебаний и основные закономерности сборки в зависимости от режима колебаний и величины натяга соединения.

Ливанский А.Н., Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Фатюхин Д.С. «Ультразвуковая обработка дисперсных систем» Вестник машиностроения, № 9, с. 62-68 (2017)

Исследовано применение ультразвуковых технологий для получения и обработки дисперсных систем: эмульсий, суспензий и аэрозолей.

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)

Никитин Н.В., Пиманов В.О. «О поддержании колебаний в локализованных турбулентных структурах в трубах» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 68-76 (2018)

Численно исследовано решение уравнений Навье–Стокса, по ряду качественных признаков воспроизводящее локализованные турбулентные структуры, возникающие в круглых трубах при переходных числах Рейнольдса. В фазовом пространстве это решение соответствует предельному состоянию решения, эволюционирующего на сепаратрисе, разделяющей области притяжения решений, отвечающих ламинарному и турбулентному течениям. Относительная простота пространственного и временного поведения предельного решения на сепаратрисе позволила провести его подробное исследование. В частности, выявлен нелинейный механизм возникновения продольных вихрей, ответственных за поддержание пристенных полос, неустойчивость которых обеспечивает наличие пульсаций.

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

Смирнов С.Г., Николаева В.А., Панкова Е.О. «Опыт проектирования высокоэффективного глушителя шума» Безопасность жизнедеятельности, № 10, с. 28-33 (2017)

Учитывая, что основным способом снижения интенсивного аэродинамического шума компрессоров, газодувок, двигателей внутреннего сгорания является применение глушителей, в статье сформулировано три основных требования, которые необходимо учитывать при проектировании высокоэффективных конструкций глушителей: достаточное по нормам снижение шума в широком диапазоне частот; малое гидравлическое сопротивление, не оказывающее негативного влияния на работу энергоустановки, и конструктивная и технологическая простота изготовления. На примере заглушения шума всасывания роторной газодувки "Рутс" рассмотрен проект новой оригинальной конструкции реактивного глушителя шума, удовлетворяющей всем этим требованиям и синтезированной из двух резонаторов Гельмгольца, двух расширительных камер и полуволнового резонатора Хершеля–Квинке. Отмечено, что расчет предлагаемой конструкции реактивного глушителя на основе конечно-элементного моделирования показал высокую эффективность шумоглушения (более 30–40 дБ) в частотном диапазоне 100–3600 Гц.

Шкуратник В.Л., Николенко П.В., Кошелев А.Е. «Спектральные характеристики акустической эмиссии при нагружении образцов каменного угля и их использование для прогноза разрушения» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 5, с. 23-28 (2017)

Экспериментально установлены закономерности изменения спектров акустической эмиссии, возникающей в образцах каменного угля Кузнецкого и Печерского угольных бассейнов при одноосном и всестороннем (по схеме Кармана) сжатии. Показано, что при одноосном нагружении при приближении к стадии разрушения образца значительно изменяется спектральный состав акустической эмиссии, увеличиваются амплитуды низкочастотных составляющих и снижаются амплитуды высокочастотных. При нагружении образцов по схеме Кармана также происходит увеличение амплитуд сигналов на низких частотах, однако снижения высокочастотной составляющей не отмечено, что связано с влиянием бокового гидростатического давления, препятствующего раскрытию трещин. DOI: 10.15372/FTPRPI20170503

Никонова Т.В., Дервоед М.А. «Математическое моделирование движения волновых пакетов в оболочках, близких к цилиндрическим» Вестник Витебского государственного университета (Веснік Віцебскага дзяржаўнага універсітэта), № 3, с. 16-19 (2017)

Цель статьи – построение математической модели, позволяющей решить начально-краевую задачу для уравнений в частных производных, описывающих волновые формы движения тонкой упругой оболочки, срединная поверхность которой мало отличается от цилиндрической.

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.

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)

Лямина Е.А., Новожилова О.В. «Поле температуры вблизи поверхностей максимального трения в вязкопластичности» Математическое моделирование, 29, № 10, с. 105-112 (2017)

При применении ряда жесткопластических моделей материала поле скорости является сингулярным вблизи поверхностей максимального трения. В частности, квадратичный инвариант тензора скорости деформации стремится к бесконечности при приближении к таким поверхностям и коэффициент интенсивности скорости деформации контролирует величину квадратичного инварианта тензора скорости деформации в узкой области около поверхности трения, что влияет на поле температуры в этой области. Однако численное решение соответствующих краевых задач стандартными конечно элементными методами невозможно, т.к. поле скорости является сингулярным. В связи с этим, в публикуемой работе получено асимптотическое представление для поля температуры в окрестности поверхности максимального трения в случае вязкопластической модели, включающей напряжение насыщения. Прикладной аспект полученного результата состоит в том, что в процессах деформирования вблизи поверхностей трения образуется тонкий слой с сильно измененными свойствами. Этот слой влияет на качество окончательного изделия. Известно, что образование этого слоя контролируется пластической деформацией и температурой. Для учета влияния пластической деформации на образование слоя с сильно измененными свойствами предложены модели, основанные на коэффициенте интенсивности скорости деформации. Результаты настоящего исследования позволяют распространить эти модели для учета влияния температуры на образование слоя с сильно измененными свойствами вблизи поверхностей трения.

Литтау О.А., Новокрещин А.В., Баюк И.О. «Изучение амплитуд отраженных волн в лучевом приближении для анизотропных сред с высококонтрастными границами» Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности, № 12, с. 40-47 (2017)

При изучении азимутальной сейсмической анизотропии широко используется аппроксимация Рюгера систем уравнений Цёпприца для коэффициентов отражения продольных волн, применимая для границ со слабыми акустическими контрастами и слабыми значениями анизотропии. В статье проведены исследования свойств подходов Рюгера и точного решения для коэффициентов отражения продольных волн на модельных данных HTI-среды при больших значениях контрастности и анизотропии. Показано, что разница в оценке азимутального градиента, вычисленного на основе подхода Рюгера, и точного решения в высококонтрастных средах может достигать 14%.

Носов М.А. «Адаптация расчетной сетки при моделировании волн цунами» Математическое моделирование, 29, № 12, с. 63-76 (2017)

Описаны принципы и методика адаптации неструктурированной расчетной сетки к распределению глубин океана для длинноволновых моделей цунами. Показано, что для адекватного воспроизведения цунами в рамках теории длинных волн возмущение, вводимое в модель, должно быть сглажено или отфильтровано для устранения короткопериодных компонентов, подверженных фазовой дисперсии. Предложена явная формула для определения периода среза фильтра. Выполнены оценки относительной вычислительной эффективности использования неструктурированных сеток, адаптированных к распределению глубин, по сравнению с регулярными сетками. Показано, что использование неструктурированных сеток может обеспечить выигрыш в вычислительной эффективности до нескольких тысяч раз.

Нуднер И.С., Семенов К.К., Хакимзянов Г.С., Шокина Н.Ю. «Исследование взаимодействия длинных морских волн с сооружениями, защищенными вертикальными экранами» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 31-43 (2017)

Для уменьшения волновых нагрузок на плавучие морские сооружения (платформы, и понтоны) в настоящее время используют защитные экраны, частично или полностью непроницаемые. Настоящая работа посвящена изучению взаимодействия длинных морских волн с конструкциями, образованными защищаемым сооружением и защитным экраном и расположенными над пологим откосом. В работе представлены результаты экспериментальных и численных исследований величин заплесков и силовых воздействий на полупогруженное тело в широком диапазоне высот набегающих волн для разных типов экрана, разных отношений осадки тела и местной глубины, расстояний между экраном и телом и для других характеристик. Опытные исследования проводились в гидроволновой лаборатории в лотке с установленным в нем стационарным вакуумным волнопродуктором для создания волн типа цунами. Для численных исследований использовались нелинейная модель течений несжимаемой жидкости и пошаговый алгоритм расчета на подвижных сетках, адаптирующихся к подвижной свободной границе и имеющих сгущения в окрестности исследуемых сооружений. Генерация волн выполнялась численным волнопродуктором, моделирующим реальный вакуумный волнопродуктор экспериментальной установки. В статье определены значения параметров конструкции, при которых защитный экран уменьшает величины заплесков и силовых воздействий на плавучее тело.

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.

Дорфман А.А., Печенин С.А., Семенов К.К., Нуднер И.С., Максимов В.В. «Воздействие волны цунами на морские гидротехнические сооружения и береговые объекты» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 16-30 (2017)

Изложен расчетный метод, позволяющий определить основные характеристики воздействия волн цунами на морские гидротехнические сооружения и объекты, размещенные в береговой зоне. Учет различных по форме объектов делает изложенный в работе подход полезным для получения оценок при решении различных прикладных задач, в том числе для расчета критериев безопасности сооружений и объектов при планировании строительства в цунамиопасных районах. В работе представлена математическая модель, используемая для количественного описания процесса взаимодействия волн цунами с морскими сооружениями и позволяющая определить значения коэффициентов давления и силы. Дана классификация береговых и прибрежных сооружений по степени их проницаемости для водного потока, выделяющая разные типы взаимодействия волнами цунами с ними. Даны формулы и соотношения, позволяющие рассчитать величины действующей на сооружения и объекты нагрузки в зависимости от их характеристик. Представлены выражения для хорошо проницаемых объектов; указаны формулы для плохо проницаемых объектов при воздействии на них фронта потока, образованного волнами цунами, и при стадии их квазистационарного обтекания волнами цунами.

Беляев Н.Д., Лебедев В.В., Алексеева А.В., Нуднер И.С., Семенов К.К., Щемелинин Д.И. «Исследования изменений структуры грунта при воздействии волн цунами на гидротехнические сооружения» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 44-52 (2017)

Работа посвящена исследованию изменений структуры грунта у оснований морских гидротехнических сооружений, вызванных воздействием на них волн цунами. Представлены результаты выполненных экспериментальных исследований для двух видов сооружений: морской ледостойкой стационарной платформы гравитационного типа и берегоукрепления откосного типа с защитным слоем из наброски. В ходе опытных исследований воздействия волн цунами на морскую платформу гравитационного типа были получены сформировавшиеся профили дна и выполнен их анализ. В результате получены количественные сведения о степени разрыхления грунта у основания платформы. Полученные данные свидетельствуют о возможной независимости значения степени разрыхления грунта от числа Эйлера, характеризующего интенсивность волнового воздействия на грунт. Экспериментальные исследования воздействия волн цунами на берегоукрепительное сооружение откосного типа показали, что фильтрационные потоки, возникающие в теле наклонной грани сооружения, в результате воздействия волны цунами способствуют изменению структуры каменной наброски, которое приводит к увеличению пористости грунта, слагающего тело сооружения. Отмечено качественное подобие следствий воздействия волн цунами на грунт и на набросные элементы гидротехнического сооружения.

Максимов В.В., Нуднер И.С., Лебедев В.В., Семенов К.К., Кшевецкий С.П., Амосов А.А. «Взаимодействие волн цунами с откосными сооружениями» Фундаментальная и прикладная гидрофизика, 10, № 4, с. 53-60 (2017)

Выполнен краткий обзор теоретических и экспериментальных исследований по проблеме воздействия волн цунами на элементы откосных сооружений. Приведены авторские результаты экспериментальных и теоретических исследований, которые были положены в основу руководящих документов при проектировании морских защитных гидротехнических сооружений и Свода Правил «Здания и сооружения в цунамиопасных районах. Правила проектирования», вышедшего под эгидой Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации в 2017 г. Исследовалось влияние шероховатости сооружений на величину наката одиночной волны. Расчеты проводились с использованием модели длинных волн, полученной профессором Алешковым Ю.З., реализованной разностной схемой второго порядка. В данной работе рассмотрены защитные сооружения в виде откоса с вертикальной стенкой и откоса с бермой и вертикальной стенкой. Приведено сравнение расчетных данных с данными экспериментальных исследований для двух относительных высот волны. В завершающей части приводятся новые результаты, полученные при численном моделировании цунами на основе полных уравнений Эйлера (авторами построена новая, полностью консервативная схема второго порядка для численной реализации этих уравнений), и рассматриваются перспективы дальнейшего изучения проблемы взаимодействия цунами с защитными сооружениями.