Боровой В.Я., Мошаров В.Е., Радченко В.Н., Скуратов А.С. «Взаимодействие ударных волн вблизи цилиндра, перпендикулярного притупленной пластине. Часть I. Течение газа и теплообмен на пластине вблизи цилиндра» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 49, № 2, с. 3-13 (2018)

Проведено экспериментальное исследование гиперзвукового обтекания цилиндра, установленного на острой и притупленных пластинах. Эксперименты проводились в ударной аэродинамической трубе при числе Маха М=5 в широком диапазоне значений чисел Рейнольдса Re_L (по длине пластины): от 0.6·10⁷ до 3.4·10⁷. Варьировались удаление цилиндра от передней кромки пластины Х0 и радиус ее притупления. Использовался панорамный метод исследования теплообмена. Работа состоит из двух частей. В части I представлены результаты исследований структуры течения и теплообмена на поверхности пластины перед цилиндром и вблизи него. Показано, что коэффициент теплоотдачи вблизи цилиндра во много раз больше, чем на пластине в невозмущенной области и по порядку величины близок к коэффициенту теплоотдачи на лобовой поверхности цилиндра, обтекаемого невозмущенным потоком. Увеличение радиуса притупления пластины до некоторого уровня существенно уменьшает максимальное число Стантона перед цилиндром. При переходном и турбулентном состояниях невозмущенного пограничного слоя на пластине перед цилиндром изменение числа Рейнольдса в исследованном диапазоне слабо влияет на степень усиления теплообмена вблизи цилиндра как на острой, так и на притупленной пластине. В ходе изучения состояния невозмущенного цилиндром пограничного слоя на пластине подтверждено существование реверса ламинарно-турбулентного перехода, наступающего при увеличении радиуса притупления. Показано, что переход пограничного слоя и его реверс приводят к немонотонному изменению пиковых значений числа Стантона на пластине в зависимости от радиуса притупления ее передней кромки и степени удаления цилиндра.

Павленко О.В., Раздобарин А.М., Федоренко Г.А. «Влияние формы законцовки на обтекание крыла» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 49, № 3, с. 26-35 (2018)

Приведены результаты расчетных исследований особенностей обтекания и аэродинамических характеристик прямого крыла с готической законцовкой и законцовкой ЦАГИ. Расчеты проведены с помощью программы, основанной на численном решении осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса.

Бодров Е.В., Змушко В.В., Невмержицкий Н.В., Разин А.Н., Сеньковский Е.Д., Сотсков Е.А. «Расчетно-экспериментальное исследование развития турбулентного перемешивания в газовой слойке при прохождении ударной волны» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 54-62 (2018)

Представлены экспериментальные данные и результаты прямого численного моделирования течения, возникающего в трубе постоянного сечения при прохождении ударной волны через трехслойную газовую систему. Трехслойная система сформирована в результате постановки в трубе двух тонких пленок и заполнения пространства между ними газами различной плотности. Первая контактная граница (тонкая пленка) наклонена под углом 45° к фронту ударной волны, вторая расположена параллельно фронту. Ударная волна формируется на левом конце трубы и движется в сторону первой контактной границы с числом Маха M=2.4. Выполнено сравнение результатов моделирования задачи с экспериментальной информацией.

Морозов Ю.В., Райфельд М.А., Спектор А.А. «Обработка сейсмических сигналов для оценки траектории движущегося транспортного средства» Автометрия, 54, № 3, с. 32-38 (2018)

Рассмотрено применение энергетических параметров сигналов для оценки движения объектов с непрерывным воздействием на грунт в системах пассивной сейсмической локации. Предложены статистики для измеренных значений мощностей сигналов с учётом энергетических свойств среды. Проанализировано влияние перемещения объекта на отношение мощностей сигналов на различных датчиках. Приведены результаты проверки алгоритма оценки параметров траектории прямолинейного движения автомобиля.

Жгун С.А., Швецов А.С., Смирнов Ю.К., Меркулов А.А., Раков А.В., Маслов В.П., Минеев Б.И. «Перспективы применения датчиков на пав (поверхностные акустические волны) в авиационном моторостроении» Авиакосмическое приборостроение, № 3, с. 48-55 (2018)

Получение достоверной информации о физическом состоянии узлов и деталей испытываемых авиационных двигателей в реальном масштабе времени является чрезвычайно важной и сложной задачей. Детали и узлы двигателя, в том числе вращающиеся с большой скоростью, испытывают большие тепловые и механические нестационарные нагрузки, вибрации и деформации. Информация от датчиков, находящихся на вращающемся роторе двигателя должна передаваться с помощью бесконтактных телеметрических систем. При измерениях в условиях температур, превышающих 100–150°С питание датчиков от аккумуляторов и батарей становится проблематичным, так же, как и использование полупроводниковой электроники. По этой причине имеет смысл обратиться к устройствам на поверхностных акустических волнах (ПАВ), использующим энергию внешнего электромагнитного сигнала как для опроса чувствительного элемента, так и для формирования переизлученного сигнала, содержащего информацию об измеряемом параметре. Принцип действия таких устройств, основанный на распространении в пьезоэлектрических кристаллах поверхностных акустических волн на определенных частотах радиодиапазона (примерно от 10 МГц до 5 ГГц), определяет естественные области применения в измерениях температуры, деформаций, и уровня воздействия физических явлений на поверхность, ввиду влияния всех этих эффектов на скорость распространения ПАВ и на размеры устройства. Расстояние от опрашивающего устройства до пассивного датчика на ПАВ может достигать десятков метров. В работе отражены аспекты измерения параметров быстропеременных деформаций и, в частности, вибраций с помощью датчиков на ПАВ. Описываются физические основы и экспериментальные подходы для измерения возникающих при вибрациях деформаций и результаты сравнения выходных сигналов, полученных из беспроводных измерений с помощью датчика на ПАВ и из традиционных проводных измерений с помощью тензорезистора.

Белов В.В., Буркатовская Ю.Б., Красненко Н.П., Раков А.С., Раков Д.С., Шаманаева Л.Г. «Экспериментальные и теоретические исследования приземного распространения акустического излучения в атмосфере» Оптика атмосферы и океана, 31, № 5, с. 372-377 (2018)

Экспериментально и теоретически исследован процесс приземного распространения монохроматического акустического излучения с частотой 300, 1000, 2000 и 3150 Гц вдоль приземной трассы длиной до 100 м и для различных высот расположения источника и приемника звука. Эксперимент проводился на специально созданном стенде на полигоне ИМКЭС СО РАН. Проанализирована зависимость величины регистрируемого звукового давления от длины трассы распространения и начальной мощности сигнала. Теоретический анализ проведен методом Монте-Карло с использованием разработанного авторами алгоритма локальной оценки. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов, показано их удовлетворительное согласие, что свидетельствует об эффективности предложенного алгоритма и о возможности его использования для прогноза приземного распространения звука.

Белов В.В., Буркатовская Ю.Б., Красненко Н.П., Раков А.С., Раков Д.С., Шаманаева Л.Г. «Экспериментальные и теоретические исследования приземного распространения акустического излучения в атмосфере» Оптика атмосферы и океана, 31, № 5, с. 372-377 (2018)

Экспериментально и теоретически исследован процесс приземного распространения монохроматического акустического излучения с частотой 300, 1000, 2000 и 3150 Гц вдоль приземной трассы длиной до 100 м и для различных высот расположения источника и приемника звука. Эксперимент проводился на специально созданном стенде на полигоне ИМКЭС СО РАН. Проанализирована зависимость величины регистрируемого звукового давления от длины трассы распространения и начальной мощности сигнала. Теоретический анализ проведен методом Монте-Карло с использованием разработанного авторами алгоритма локальной оценки. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов, показано их удовлетворительное согласие, что свидетельствует об эффективности предложенного алгоритма и о возможности его использования для прогноза приземного распространения звука.

Рамазанов М.А., Юдин Ю.И., Гроховский В.А. «Учет глубины акватории в районе швартовки танкера при моделировании волнового воздействия» Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология, № 2, с. 53-58 (2016)

Представлен способ учета влияния мелководья при моделировании волнового воздействия в районе выполнения швартовной операции. Исследование выполнено посредством моделирования движения танкера, управляемого по отклонениям. Морские нефтяные терминалы, как правило, размещаются в районах с относительно небольшой глубиной, поэтому фактор влияния глубины акватории необходимо учитывать как существенный, определяющий характер волнового воздействия на крупнотоннажные танкеры. В условиях мелководья может существенно изменяться спектр волнения и, как следствие, характер силовых воздействий, определяемых им, что неизбежно влечет за собой изменение маневренных свойств швартующегося к нефтяному терминалу танкера. Для учета влияния глубины акватории в районе выполнения швартовной операции был использован спектр ТМА (TEXEL storm, MARSEN, ARSLOE), который принимает во внимание одновременно и развитие ветровых волн в условиях конечной глубины, и смешанный характер волнения. Основным назначением представленных здесь спектров является не вычисление средних значений и дисперсий силовых воздействий, а генерация воздействия сил и моментов, образуемых нерегулярным волнением при программном моделировании движения танкера.

Джумагулова К.Н., Рамазанов Т.С., Машеева Р.У., Донко З., Калимолдаев М.Н. «Модель для исследования локализации заряженных частиц при наличии внешнего магнитного поля» Математическое моделирование, 30, № 3, с. 135-146 (2018)

Представлена математическая модель для исследования локализации сильно связанных заряженных частиц, помещенных во внешнее магнитное поле. На основе метода молекулярной динамики выполнено компьютерное моделирование системы заряженных частиц, взаимодействующих посредством экранированного кулоновского потенциала (потенциала Юкава), с наложением внешнего однородного магнитного поля. Для решения уравнений движения частиц использован скоростной алгоритм Верле. Построенная математическая модель включает в себя также уравнения для кейгеновых корреляционных функций, впервые записанных отдельно для случаев вдоль и поперек магнитного поля. На основе описанных в математической модели уравнений проведен детальный анализ влияния сильной связи и сильного магнитного поля на локализацию частиц вдоль и поперек магнитного поля. Также был сделан анализ изменения траекторий частиц с увеличением магнитного поля, построены фазовые портреты частиц. Все результаты получены в широком диапазоне изменения параметров системы (параметр связи, параметр магнитного поля, параметр экранировки).

Верболоз Е.И., Распопов Д.С., Савченко Р.Н. «Влияние ультразвука на продолжительность процесса выработки кондитерских изделий с белково-жировыми эмульсиями при непрерывном цикле производства» Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 80, № 1, с. 55-61 (2018)

Применение белково-жировых эмульсий, обработанных ультразвуком и пульсирующим магнитным полем для производствакондитерскихизделий в поле ультразвука ведет к существенному росту их качества, экономии растительных жиров, повышению антипригарных свойств и производительности печей. Известно, что на хлебопекарных предприятиях эмульсии приготавливают по ГОСТ Р 51785-2001 путем механического взбивания ингредиентов. Нами ранее предложен и исследован способ производства пищевых белково-жировых эмульсий повышенной дисперсности и стойкости с применением ультразвукового излучателя и неодимовых магнитов, жестко закрепленных на его концентраторе. Их применение оказало существенное влияние на повышение качественных показателей кондитерских изделий, в частности галет для Арктики. Для этого использовались эмульсия из творожной сыворотки, разбавленной водой 1:7, нерафинированного подсолнечного масла и подсолнечных фосфатидов, составляющая до 17% замешанного теста. Совместное, совпадающее по амплитуде, наложение ультразвука и пульсирующего с его частотой поля магнитов в контактирующем слое диспергируемых жидких ингредиентов заметно увеличивают вязкость и дисперсность получаемых белково-жировых эмульсий по сравнению с чисто ультразвуковым воздействием. При этом выявлен синергизм воздействия ультразвука и магнитного поля на повышение однородности, прочности и устойчивости эмульсии к механическим и температурным воздействиям, ее бактерицидного эффекта, пролонгирующих сроки безопасного использования продукта. Полученные эмульсии менее требовательны к режимам хранения и транспортировки. Уровень производства пьезоэлектрических ультразвуковых установок, как и неодимовых магнитов, их малые размеры и низкое энергопотребление позволяютиспользованиев линии непрерывного приготовления эмульсии для снижения стоимости и повышения качестваизделий хлебопекарных производств.

Растегаев И.А., Мерсон Д.Л., Данюк А.В., Афанасьев М.А., Хрусталев А.К. «Универсальный волновод для акустико-эмиссионного контроля высокотемпературных промышленных объектов» Дефектоскопия, № 3, с. 20-30 (2018)

Предложена оригинальная конструкция волновода, позволяющая осуществлять акустико-эмиссионный контроль, диагностику и мониторинг промышленных объектов, работающих при температурах свыше 85°С. Волновод позволяет обеспечить более высокие теплорассеивающие характеристики при минимальных акустических потерях по сравнению с известными волноводами прижимного типа. Его применение не требует внесения изменений в конструкцию объекта контроля и специального согласования с надзорными органами. Описаны физические принципы работы, особенности конструктивного исполнения, варианты применения и результаты полного цикла исследований влияния конструктивных особенностей волновода на теплорассеивающие и акустические характеристики. Использование волновода разработанной конструкции способствует расширению области применения метода акустической эмиссии в качестве экспрессметода оценки технического состояния высокотемпературных объектов как во время эксплуатации, так и перед выводом их из эксплуатации для технического диагностирования с целью определения активных (опасных) зон и внесения их в программу контроля другими неразрушающими методами.

Гаврилюк Ю.М., Гангапшев А.Н., Дербин А.В., Драчнев И.С., Казалов В.В., Кобычев В.В., Кузьминов В.В., Муратова В.Н., Панасенко С.И., Раткевич С.С., Текуева Д.А., Унжаков Е.В., Якименко С.П. «Новые ограничения на константу связи аксиона с фотоном для солнечных аксионов» Письма в ЖЭТФ, 107, № 10, с. 617-622 (2018)

Проведен поиск резонансного возбуждения первого ядерного уровня ядра ⁸³Kr (9.49.4 кэВ) аксионами, образующимися на Солнце в результате эффекта Примакова. Для регистрации γ- и рентгеновских квантов, конверсионных и Оже электронов, возникающих при разрядке ядерного уровня, использовался газовый пропорциональный счетчик, расположенный в низкофоновой установке в подземной лаборатории Баксанской нейтринной обсерватории (БНО) ИЯИ РАН. В результате получено новое ограничение на константу связи аксиона с фотоном и массу аксиона |g_Aγ·m_A|≤6.3·10^–17, которое в модели адронного аксиона соответствует новому ограничению на массу аксиона m_A≤12.7 эВ для 95% у.д.

Рахимянов А.Х., Семенова Ю.С., Живага А.А. «Технологические режимы ультразвуковой упрочняюще-отделочной обработки деталей с тонкослойными покрытиями» Вестник Кузбасского государственного технического университета, № 2, с. 84-93 (2018)

Нанесение тонкослойных функциональных покрытий требует особого подхода к окончательной обработке поверхностей. Для обеспечения сохранения свойств нанесенного покрытия необходимо обеспечивать такое воздействие на материал покрытия, чтобы сохранить его целостность и функциональность. В работе представлены перспективы применения ультразвукового пластического деформирования в качестве упрочняюще-чистовой финишной обработки изделий с тонкослойными покрытиями. В рамках проведенных исследований были выявлены ограничения по назначению технологических режимов обработки, связанных как с возможностями оборудования, так и с необходимостью обеспечения требуемых свойств поверхности и поверхностного слоя. Определены характеристики применяемого оборудования, определяющие режимные параметры обработки. Для данных режимов представлены зависимости диаметра единичного отпечатка инструмента от статического усилия пожатия инструмента к детали. На основании расчета диаметра отпечатка установлены условия получения регулярного микрорельефа, формируемого на обрабатываемой поверхности за счет перекрытия этих отпечатков при взаимном перемещении инструмента и обрабатываемой поверхности. Определены диапазоны значений режимных параметров ультразвукового пластического деформирования цилиндрических деталей из закаленной и незакаленной стали 45, обеспечивающих формирование регулярного микрорельефа на обработанной поверхности.

Рахимянов Х.М., Рахимянов К.Х., Еремина А.С., Аль-Обайди Л.М.Р. «Ультразвуковое упрочнение поверхностного слоя стали 20, сформированного в условиях электролитно-плазменного нагрева» Вестник Кузбасского государственного технического университета, № 2, с. 76-84 (2018)

Показана эффективность использования ультразвукового пластического деформирования поверхностного слоя стали 20 после цементации и закалки в условиях электролитно-плазменного нагрева. На основании проведения экспериментальных исследований с использованием математического планирования получено уравнение регрессии, устанавливающее взаимосвязь микротвердости и режимных параметров ультразвукового пластического деформирования – скорости, подачи и статического усилия. Установлено, что использование ультразвукового пластического деформирования в формировании поверхностного слоя после химико-термической обработки в электролитной плазме позволило повысить значение микротвердости с 6000 МПа до 8000 МПа, а также сформировать на поверхности специфичный регулярный микрорельеф. Проведена оптимизация режимных параметров ультразвукового пластического деформирования, обеспечивающего максимальный прирост микротвердости.

Рахимянов Х.М., Рахимянов К.Х., Еремина А.С., Аль-Обайди Л.М.Р. «Ультразвуковое упрочнение поверхностного слоя стали 20, сформированного в условиях электролитно-плазменного нагрева» Вестник Кузбасского государственного технического университета, № 2, с. 76-84 (2018)

Показана эффективность использования ультразвукового пластического деформирования поверхностного слоя стали 20 после цементации и закалки в условиях электролитно-плазменного нагрева. На основании проведения экспериментальных исследований с использованием математического планирования получено уравнение регрессии, устанавливающее взаимосвязь микротвердости и режимных параметров ультразвукового пластического деформирования – скорости, подачи и статического усилия. Установлено, что использование ультразвукового пластического деформирования в формировании поверхностного слоя после химико-термической обработки в электролитной плазме позволило повысить значение микротвердости с 6000 МПа до 8000 МПа, а также сформировать на поверхности специфичный регулярный микрорельеф. Проведена оптимизация режимных параметров ультразвукового пластического деформирования, обеспечивающего максимальный прирост микротвердости.

Исламирад С.З., Гхолипоур Пеыванди Р., Рахманзадех Тооткалех С. «Оптимальная комбинированная модель "эксперемент Монте-Карло" для анализа цементного сырья методом нейтронной активации по мгновенному гамма-излучению» Дефектоскопия, № 6, с. 46-52 (2018)

Цементное сырье состоит из ряда минералов, так что их количество влияет на конечные свойства цемента. Для цементной индустрии необходима непрерывная система контроля составных элементов. Нейтронно-активационный анализ по мгновенному гамма-излучению представляет собой применимый метод, используемый для анализа процентного содержания полезных ископаемых в интерактивном режиме. В статье предложена оптимальная модель «эксперимент Монте-Карло» для выделения количества компонентов в исследуемых образцах. С использованием этой процедуры процент составных элементов в цементном сырье можно определить легче и точнее. Полученные результаты анализа образцов цемента с использованием предложенного метода показали хорошее согласие с результатами рентгенофлюоресцентного анализа.

Мухин Н В., Редька Д.Н., Тарасов С.А., Осеев А.Ю., Хирш З. «Двумерная периодическая композитная структура для акустического датчика объемных свойств жидкости» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, № 1, с. 55-63 (2018)

Описывается композитная структура, представляющая собой стальную матрицу с периодической двумерной системой цилиндрических отверстий, заполненных углеводородной смесью. Изучены упругие колебания такой периодической структуры для применения в акустических датчиках жидкого топлива. Теоретические исследования композитной структуры показали возможность возбуждать в ней аксиально-симметричные и крутильные резонансные моды в частотном диапазоне с высоким коэффициентом отражения структуры, которые проявляются как окна с узкой полосой пропускания. Экспериментальные исследования подтвердили существование таких резонансных частот с характерными структурами акустических волн, причем аксиально-симметричная резонансная мода оказалась более выраженной. Измерения различных смесей бензина и этанола показывают, что датчик имеет значительную чувствительность для различения обычных видов топлива, смесей на основе бензина и присутствия добавок в стандартных видах топлива.

Решетник В.Н., Скоров Ю.В., Ласерда П., Хартог П., Резак Л. «Динамика пылевых частиц различного строения при моделировании их движения вблизи ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко» Астрономический вестник, 52, № 3, с. 267-284 (2018)

ассматриваются оценки основных сил, действующих на пылевые частицы вблизи кометного ядра. На основе этих оценок исследуется движение пылинок различного строения и массы. Мы рассматриваем силы 1) притяжения кометного ядра, 2) солнечного радиационного давления и 3) ускорения пылинок потоком газа, образовавшегося при сублимации кометного льда. Эти силы важны при моделировании движения пылинок относительно ядра кометы и могут существенно влиять на перенос пыли на его поверхности. При расчетах в качестве модели частиц используются силикатные твердые сферы и однородные баллистические агрегаты. Помимо этого мы представляем метод построения иерархических агрегатов – новой модели квази-сферических пористых частиц. Иерархический тип агрегатов позволяет моделировать относительно большие пылинки размером до миллиметра и более, при этом существенных требований к компьютерным ресурсам не предъявляется. Нами показано, что свойства этих частиц отличаются от свойств классических пористых баллистических агрегатов, которые обычно используются в задачах кометной физики, и что учет микроскопического строения частиц имеет принципиальное значение для анализа данных наблюдений. Представленные модели были применены для изучения динамики пыли в окрестностях ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко на ранней стадии наблюдений космическим аппаратом Rosetta, когда комета была примерно на 3.2 а. е. от Солнца. Были получены соотношения между основными силами, действующими на пылевые агрегаты на различных расстояниях от ядра. Найдена зависимость скорости пылевых агрегатов от их массы. В статье проведено количественное сравнение результатов численного моделирования и данных космических наблюдений приборами GIADA и CO-SIMA, установленными на борту аппарата Rosetta.

Зубарев А.П., Скуратов А.К., Реймер К., Чернова И.Н. «Моделирование возрастной структуры и мобильности научных кадров» Математическое моделирование, 30, № 3, с. 67-82 (2018)

Методами математического моделирования показано, как демографическая ситуация в стране, международная миграция и увольнения влияют на возрастную структуру научных кадров. Проведены численные эксперименты на предложенной математической модели для российских и германских условий. Получены модельные решения для возрастной структуры и мобильности научных кадров. Проведен сравнительный анализ модельных решений с данными демографических наблюдений. Сделан прогноз изменения структуры, среднего возраста и количества исследователей в России до 2031 года.

Калугина М.С., Ремшев Е.Ю., Данилин Г.А., Воробьева Г.А., Тельнов А.К. «Способ упрочнения легких сплавов аэротермоакустической обработкой в авиа- и ракетостроении» Вестник Московского авиационного института, 25, № 2, http://vestnikmai.ru/publications.php?ID=93211 (2018)

Исследуется возможность использования аэротермоакустической обработки для повышения механических свойств литейных и деформируемых алюминиевых сплавов; выявлено влияние на формирование микроструктуры сплава. Приведены экспериментальные данные, показывающие, что использование технологии аэротермоакустической обработки обеспечивает существенное повышение прочности сплавов при сохранении или небольшом снижении пластичности. Рассмотрен метод акустической эмиссии, который используется для оценки поведения материала при режимах статического и квазистатического нагружения. Данный метод позволяет обнаружить и зарегистрировать только развивающиеся дефекты.

Панов И.В., Глазырин С.И., Рёпке Ф., Блинников С.И. «Нуклеосинтез при взрыве термоядерной сверхновой» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 5, с. 331-337 (2018)

Вспышки сверхновых являются столь яркими объектами, что их возможно наблюдать даже при больших красных смещениях. Некоторые типы таких событий, например тип Ia (термоядерные), обладают особенностями кривой блеска, что позволяет их использовать для космологических приложений. Кривая блеска определяется деталями развития динамики взрыва и нуклеосинтеза: в частности, зависит от количества образовавшихся в ходе взрыва элементов железного пика. В данной работе обсуждаются процессы горения в таких объектах и особенности моделирования турбулентности в них, что необходимо для корректного гидродинамического описания процесса взрыва. Непосредственный расчет нуклеосинтеза проведен на зависимостях температуры и плотности, полученных в имеющихся 3D гидродинамических расчетах взрыва. Показано, что в рассмотренной модели предсверхновой, расчетные распространенности элементов от углерода до элементов железного пика находятся в хорошем согласии как с наблюдениями, так и с расчетами других авторов. При этом r-элементы, в связи с медленной эволюцией плотности и температуры, не образуются даже при максимальном для данной модели избытке нейтронов (Y_e ∼ 0.47).

Решетник В.Н., Скоров Ю.В., Ласерда П., Хартог П., Резак Л. «Динамика пылевых частиц различного строения при моделировании их движения вблизи ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко» Астрономический вестник, 52, № 3, с. 267-284 (2018)

ассматриваются оценки основных сил, действующих на пылевые частицы вблизи кометного ядра. На основе этих оценок исследуется движение пылинок различного строения и массы. Мы рассматриваем силы 1) притяжения кометного ядра, 2) солнечного радиационного давления и 3) ускорения пылинок потоком газа, образовавшегося при сублимации кометного льда. Эти силы важны при моделировании движения пылинок относительно ядра кометы и могут существенно влиять на перенос пыли на его поверхности. При расчетах в качестве модели частиц используются силикатные твердые сферы и однородные баллистические агрегаты. Помимо этого мы представляем метод построения иерархических агрегатов – новой модели квази-сферических пористых частиц. Иерархический тип агрегатов позволяет моделировать относительно большие пылинки размером до миллиметра и более, при этом существенных требований к компьютерным ресурсам не предъявляется. Нами показано, что свойства этих частиц отличаются от свойств классических пористых баллистических агрегатов, которые обычно используются в задачах кометной физики, и что учет микроскопического строения частиц имеет принципиальное значение для анализа данных наблюдений. Представленные модели были применены для изучения динамики пыли в окрестностях ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко на ранней стадии наблюдений космическим аппаратом Rosetta, когда комета была примерно на 3.2 а. е. от Солнца. Были получены соотношения между основными силами, действующими на пылевые агрегаты на различных расстояниях от ядра. Найдена зависимость скорости пылевых агрегатов от их массы. В статье проведено количественное сравнение результатов численного моделирования и данных космических наблюдений приборами GIADA и CO-SIMA, установленными на борту аппарата Rosetta.

Викторов Р.В., Колмогоров В.С., Пономарев М.О., Решетников Д.С. «Экспериментальные исследования возможности выделения вально-лопастного звукоряда движущегося морского объекта» Гидроакустика, № 29, с. 63-69 (2017)

Рассматривается возможность кепстральной обработки сигнала по выделению вально-лопастного звукоряда движущегося морского объекта. Приведены результаты экспериментальных исследований в морских условиях, показывающие, что применение кепстральной обработки в широкой полосе анализа сигнала шумоизлучения морского объекта может привести к выигрышу в отношении сигнал–помеха при выделении дискретных составляющих вально-лопастного звукоряда движущейся морской цели по сравнению с амплитудным детектированием.

Драчёв К.А., Римлянд В.И. «Применение метода конечных разностей во временной области для моделирования распространения ультразвука» Вестник Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ), № 1, с. 15-22 (2018)

Приведено описание программного комплекса для построения акустических полей в двух и трехмерном пространстве на основе метода конечных разностей во временной области. Приведены примеры численного моделирования и сравнение с результатами реального эксперимента. Получено хорошее совпадение для волновых фронтов и скоростей различных типов волн. Показана высокая эффективность разработанного программного комплекса и возможности его интерфейса.

Родимова Р.И., Шинкевич Ю.Г. «Автоматизированные системы технического диагностирования современных гидроакустических комплексов» Гидроакустика, № 23, с. 75-87 (2015)

Рассматриваются общие принципы построения автоматизированных систем технического диагностирования гидроакустических комплексов. Представлены структуры и физические алгоритмы работы автоматизированных систем технического диагностирования. Произведена оценка основных характеристик качества контроля.

Родимова Р.И., Шинкевич Ю.Г. «Оценка достоверности результатов контроля работоспособности гидроакустического комплекса (ГАК)» Гидроакустика, № 22, с. 85-92 (2015)

Предложена методика оценки основных показателей качества контроля – показателей достоверности. Проанализированы результаты оценки показателей достоверности для автоматизированной системы технического диагностирования одного из изделий.

Диденкулова И.И., Пелиновский Е.Н., Родин А.А. «Накат длинных волн на плоский и "безотражательный" откосы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 71-77 (2018)

При помощи вычислительного комплекса CLAWPACK выполнено численное исследование наката длинных волн на два типа откосов в рамках нелинейной теории мелкой воды. Один из откосов представляет собой плоский откос, широко используемый в лабораторных и численных экспериментах; второй – так называемый "безотражательный" откос (h∼x^4/3, где h – глубина бассейна, x – расстояние от уреза). В случае очень малых амплитуд волны при отсутствии обрушения высота наката на безотражательном пляже превышает высоту наката на плоский откос. С увеличением амплитуды волн эффекты обрушения сказываются сильнее на безотражательном пляже, и высота наката становится меньше.

Родин А.Е., Федорова В.А. «Пульсарная шкала времени на основе наблюдений в Парксе 1995–2010 гг.» Астрономический журнал, 95, № 6, с. 401-406 (2018)

Хронометрирование высокостабильных миллисекундных пульсаров дает возможность независимой проверки земных шкал времени на интервалах длиннее года. На основе данных хронометрирования пульсаров, полученных на радиотелескопе РТ-64 в Парксе (Австралия) в 1995–2010 гг., построена групповая пульсарная шкала времени. Для повышения точности групповой шкалы применялись оптимальные винеровские фильтры.

Родионов А.А., Савельев Н.В. «Обнаружение локального возмущения профиля скорости звука в мелком море с помощью вертикальной антенной решетки» Гидроакустика, № 29, с. 70-79 (2017)

Исследована задача обнаружения локального возмущения профиля скорости звука в мелком море. Предполагается, что обнаружение осуществляется анализом принятого акустического сигнала, проходящего через возмущенную среду. Излучаемый сигнал представляет собой набор тональных компонент, а в качестве приемной системы используется вертикальная антенная решетка. Задача обнаружения решается с помощью критерия отношения правдоподобия (считается, что в принятом сигнале присутствует аддитивный гауссов шум). С помощью численного моделирования получены характеристики обнаружения для различного типа возмущений и различных отношений сигнал/шум.

Бисикало Д.В., Саванов И.С., Нароенков С.А., Наливкин М.А., Шугаров А.С., Бахтигараев Н.С., Левкина П.А., Ибрагимов М.А., Кильпио Е.Ю., Сачков М.Е., Карташова А.П., Фатеева А.М., Урацука М.Р.Р., Эстрада Р.З., Диас А.А., Родригес О.П., Фигера Ф.Э., Гарсиа М.Г. «О перспективах распределенных наблюдений околоземного пространства с использованием российско-кубинской обсерватории» Астрономический журнал, 95, № 6, с. 389-400 (2018)

Рассмотрена проблема создания специализированной сети крупноагертурных широкоугольных телескопов для распределенных наблюдений околоземного пространства с использованием российско-кубинской обсерватории. Важнейшей целью оперативного мониторинга околоземного и околосолнечного космического пространства является парирование космических угроз естественного и техногенного происхождения. Угроза естественного происхождения ассоциируется с астероидно-кометной опасностью, а угроза техногенного происхождения – с “космическим мусором”, заполняющим околоземное космическое пространство. Современная сеть оптических средств наземного базирования для парирования указанных угроз должна: а) иметь глобальную и по возможности равномерную географическую распределенность, б) позволять проводить обзорные широкоугольные и высокоточные прецизионные наблюдения, в) создаваться и эксплуатироваться в рамках единой сетецентрической концепции. В работе, на основе опыта ИНАСАН по разработке широкоугольных телескопов 1-метрового класса и элементов кластерного сверхширокоугольного телескопа, высказаны предложения по составу каждого узла сети. Выполнены оценки эффективности распределенных наблюдений для решения задачи максимально точного прогноза движения потенциально опасных небесных тел при сближении с Землей, наблюдений объектов космического мусора и искусственных спутников Земли. Получены первые оценки астроклиматических условий в предполагаемом месте строительства будущей российско-кубинской обсерватории в горах заповедника Сиерра-дель-Розарио. Специальное внимание уделено возможности использования сети для проведения широкого круга астрофизических исследований, включая оптическую поддержку исследования области локализации гравитационно-волновых и других транзиентных событий.

Родыгин В.В., Николаев Н.И., Гриценко М.В. «Оценка уровней вибрации дейдвудных устройств с масляной системой смазки» Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология, № 1, с. 74-80 (2018)

Периодические изменения крутящего момента, передаваемые на валопровод двигателем, и неравномерность гидродинамического сопротивления гребного винта сопровождаются вибрацией дейдвудного устройства. Повышенный зазор при неплотной посадке дейдвудного подшипника вызывает возбуждение колебаний гребного вала. При увеличении зазора в дейдвудном подшипнике нарушается работа масляного клина, увеличивается коэффициент трения, что сопровождается повреждением опор скольжения и выходом из строя всего подшипника. Вибрация может приводить к появлению трещин в наборе корпуса судна и фундаментах опорных подшипников, разрушению подшипников дейдвуда и гребного вала. При систематическом измерении вибрации полученный частотный анализ позволяет определить характер неисправности и причины ее возникновения, что существенно повышает надежность дейдвудного устройства и предупреждает развитие дефекта. Измерение вибрации судовых механизмов и оборудования подробно описано в Правилах Российского морского регистра судоходства и активно применяется для контроля технического состояния в эксплуатации. Полученные результаты измерений сопоставляются с регламентируемыми в Правилах уровнями (категориями). Система контроля состояния судового валопровода, одобренная классификационными обществами, также рекомендует производить измерения вибрации дейдвудных подшипников в процессе эксплуатации для модифицированного (без выемки вала) освидетельствования дейдвудного устройства, что существенно оптимизирует расходы. К сожалению, в существующих Правилах и требованиях отсутствуют конкретные нормы вибрации дейдвудных устройств, учитывающие их конструктивные особенности, что не позволяет оценить состояние механизма. На основании многократных измерений вибрации дейдвудных устройств исследуемых судов проектов 2608 и 1907 и сопоставления полученных результатов с существующими стандартами осуществлен сбор данных для дальнейшей оценки их уровней и категорий состояния.

Ерофеев В.И., Иляхинский А.В., Никитина Е.А., Родюшкин В.М. «Пути повышения чувствительности метода акустического зондирования при исследовании структуры металлов» Дефектоскопия, № 2, с. 11-14 (2018)

На примере использования различных способов обработки результатов зондирования металла упругими волнами изучены пути повышения чувствительности ультразвукового метода. Представление процессов, определяющих влияние среды на параметры упругой волны статистической моделью в виде распределения Дирихле, позволяет количественно охарактеризовать изменения структуры зондирующего импульса, улучшить понимание феноменов взаимодействия упругой волны со средой с учетом поврежденности материала.

Кучугов П.А., Змитренко Н.В., Розанов В.Б., Яхин Р.А., Степанов Р.В. «Исследование возможностей моделирования процессов несимметричного взрыва и разлета сверхновых звезд в условиях лазерного эксперимента» Письма в ЖЭТФ, 107, № 7, с. 411-417 (2018)

Работа посвящена моделированию процессов взрыва и разлета лазерных мишеней, которые в условиях эксперимента позволили бы лучше понять причину наблюдаемого несимметричного распределения веществ в облаке остатков некоторых сверхновых звезд (например, сверхновой Кассиопея А). На основе анализа критериев гидродинамического подобия условий, характерных для астрофизического объекта и эксперимента, предложены мишени для значений поглощенной лазерной энергии в диапазоне 1–100 кДж. Статья является продолжением серии ранее опубликованных работ по исследованию сверхновых звезд и возможности моделирования ряда процессов, наблюдаемых при взрыве сверхновых звезд, таких как движение ударной волны по веществу, развитие гидродинамических неустойчивостей на границах разноплотных оболочек, крупномасштабное перемешивание слоев центральной области звезды с элементами, изначально расположенными на периферии облака остатков, в лабораторных условиях с помощью мощных лазеров. Исследования проведены на основе численного моделирования взрыва и разлета мишеней по одномерным и двумерным гидродинамическим программам.

Романишин Р.И., Романишин И.М. «Обработка обратно рассеянного сигнала в ультразвуковом контроле» Дефектоскопия, № 6, с. 11-16 (2018)

Предложен метод обработки обратно рассеянного сигнала в ультразвуковом контроле толстостенных изделий, который базируется на нормировании интенсивности зарегистрированного сигнала к энергии за один цикл от излучения до первого донного отраженного сигнала. Он позволяет учитывать уровень зондирующего сигнала, влияние акустического контакта, усиление приемного тракта, затухание сигнала в процессе распространения и получать профиль сечения обратного рассеяния ультразвука материалом по пути распространения сигнала. Профиль сечения обратного рассеяния является основой для определения рассеянной поврежденности в объеме материала. Приведены результаты экспериментальной апробации предложенного метода. Разработана технология определения минимального усиления для «корректного» приема обратно рассеянного сигнала.

Романишин Р.И., Романишин И.М. «Обработка обратно рассеянного сигнала в ультразвуковом контроле» Дефектоскопия, № 6, с. 11-16 (2018)

Предложен метод обработки обратно рассеянного сигнала в ультразвуковом контроле толстостенных изделий, который базируется на нормировании интенсивности зарегистрированного сигнала к энергии за один цикл от излучения до первого донного отраженного сигнала. Он позволяет учитывать уровень зондирующего сигнала, влияние акустического контакта, усиление приемного тракта, затухание сигнала в процессе распространения и получать профиль сечения обратного рассеяния ультразвука материалом по пути распространения сигнала. Профиль сечения обратного рассеяния является основой для определения рассеянной поврежденности в объеме материала. Приведены результаты экспериментальной апробации предложенного метода. Разработана технология определения минимального усиления для «корректного» приема обратно рассеянного сигнала.

Гончарский А.В., Романов С.Ю., Серёжников С.Ю. «Обратные задачи формирования зондирующих импульсов в ультразвуковой томографии: модельные расчеты и эксперимент» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 19, № 2, с. 150-157 (2018)

Статья посвящена разработке методов формирования акустических зондирующих импульсов в задачах ультразвуковой томографии. Обратная задача формирования акустических зондирующих импульсов рассматривается в рамках линейной модели. Эта задача является некорректной и требует использования регуляризирующих алгоритмов. Для численного решения использована тихоновская схема регуляризации. Разработанные алгоритмы протестированы на решении модельных задач и с помощью специально поставленного эксперимента, в котором акустический тракт включает в себя цифровой генератор импульсов, усилитель, источник акустического излучения, акустический детектор, предусилитель и аналого-цифровой преобразователь. Экспериментально подтверждены как адекватность линейной модели, так и высокая эффективность предложенных алгоритмов.

Романчиков С.А. «Устройство для ультразвуковой ускоренной сушки макаронных изделий в поле инфракрасного излучения» Ползуновский вестник, № 1, с. 70-76 (2018)

Сушка полуфабрикатов макаронных изделий сложный, многоступенчатый и продолжительный процесс, влияющий на качество готовых изделий. Понижение влажности структуры полуфабрикатов макаронных изделий путем увеличения температуры позволяет значительно снизить развитие микробиологических, биохимических и других процессов, а также существенно влияет на сроки хранения готовых изделий. В работе предложено устройство, работа которого основана на принципах высокотемпературной сушки макаронных изделий в поле инфракрасного излучения при непрерывном воздействии ультразвука. Рассмотрены и описаны особенности и преимущества модернизации сушильного шкафа. Предложенное техническое решение позволяет в автоматическом режиме осуществить ускорение процесса сушки, стабилизации и охлаждения полуфабрикатов макаронных изделий, без снижения их качественных характеристик. Модернизация сушильного шкафа обеспечивает ускорение интенсификации скорости высокотемпературной сушки на 24–26%. Работа устройства основано на комплексном использовании ультразвуковых волн и инфракрасного излучения в процессе сушки, стабилизации и охлаждения макаронных полуфабрикатов. Комбинированное воздействие инфракрасного излучения с ультразвуком обеспечивает равномерное распределение влаги между частицами теста, позволяет быстрее увлажнять частицы дисперсной фазы. Это приводит к образованию расслабляющей клейковины, которая вызывает адгезийный и когезийный эффекты и упрочняет «склеивание» теста. Проведенные экспериментальные исследования позволили установить, что основными факторами ускорения сушки полуфабрикатов макаронных изделий являются повышенный коэффициент теплоотдачи и снижение вязкости жидкости от ультразвука. Воздействие ультразвука способствует ускорению перемещения влаги по капиллярам из глубины макаронного теста на поверхность и высокочастотным колебаниям кавитирующих пузырьков газа, находящихся в структуре изделий, которые выдавливают воду из капилляров. В процессе исследования установлены наиболее рациональные значения параметров уровня давления ультразвука и диапазона инфракрасного излучения.

Кульчин Ю.Н., Каменев О.Т., Петров Ю.С., Ромашко Р.В., Колчинский В.А. «Разработка физических основ низкочастотной акустической томографии на арктическом шельфе волоконно-оптическими сейсмоприемниками» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 1, с. 556-559 (2018)

Рассмотрены принципы построения и функционирования волоконно-оптического сейсмоприемника на основе интерферометра Маха–Цендера, предназначенного для проведения сейсмического мониторинга на арктическом шельфе при наличии ледового покрова. Для построения сейсмоприемника предлагается использовать подход, основанный на совместном применении интерферометрического метода измерения и пространственной локализации волоконно-оптического интерферометра. Представлены результаты экспедиционных экспериментов по апробации прототипов сейсмоприемника. Показано, что пороговая чувствительность сейсмоприемника 10^–7 м²с^–2 обеспечивает возможность регистрации слабых сейсмосигналов в переходной зоне суша–море.

Кулак Г.В., Крох Г.В., Ропот П.И., Шакин О.В. «Неколлинеарная акустооптическая фильтрация полихроматических бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах» Журнал прикладной спектроскопии, 85, № 3, с. 486-491 (2018)

Исследованы особенности неколлинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах. Получены уравнения связанных волн для векторных амплитуд падающего бесселева пучка о-типа и дифрагированного пучка е-типа различных мод. Найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров взаимодействующих бесселевых пучков о- и е-типа, а также от значений интегралов перекрытия. С использованием метода интегралов перекрытия показано, что независимо от значения моды бесселевого светового пучка в условиях поперечного фазового синхронизма дифрагированных бесселевых пучков о- и е-типа в диапазоне оптического спектра 0.4–1.1 мкм в кристаллах парателлурита достижима полоса пропускания фильтра ∼0.6 нм.

Григорьев В.А., Петников В.Г., Росляков А.Г., Терёхина Я.Е. «Распространение звука в мелком море с неоднородным газонасыщенным дном» Акустический журнал, 64, № 3, с. 342-358 (2018)

Приводятся методы и результаты численных экспериментов по распространению низкочастотного звука в одном из районов арктического шельфа со случайно-неоднородным газонасыщенным дном. Характеристики верхнего слоя донных осадочных пород (осадков), использованные при расчетах, были получены при 3D-сейсморазведке и малоглубинном бурении морского дна. Показано, что для неоднородных осадков можно определить эффективную скорость звука. Она оказывается равной средней скорости звука при усреднении по трассе распространения до глубины в осадках 0.6 длины волны в дне. При этом затухание акустических волн, наблюдаемое в воде на расстояниях более 30 глубин волновода в моделях неоднородного и однородного (с эффективной скоростью звука) дна, одинаково. Предложена оригинальная методика оценки распределения скорости звука в верхнем неоднородном слое осадков. Методика основана на измерениях затухания акустических волн в воде при волноводном распространении.

Милешин В.И., Россихин А.А., Панков С.В., Щипин С.К. «Оптимизация незакапотированных лопаток винтовентилятора на основе 3D-обратной задачи с целью уменьшения его тонального шума» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 17, № 1, с. 87-99 (2018)

Представлены результаты газодинамической и аэроакустической оптимизации формы лопатки незакапотированного биротативного винтовентилятора с использованием 3D-обратной задачи. На основе нестационарных 3D уравнений Навье–Стокса выявлено, что одним из основных источников тонального шума является взаимодействие концевых вихрей первого ротора со вторым и потенциальное взаимодействие роторов. С использованием метода 3D-обратной задачи аэродинамическая нагрузка была перераспределена по высоте лопаток первого и второго роторов таким образом, чтобы уменьшить интенсивность концевых вихрей и потенциальное взаимодействие роторов при возможном увеличении тяги винтовентилятора. Для проверки акустических характеристик модифицированного винтовентилятора проведено моделирование тонального шума исходного и модифицированного винтовентиляторов с использованием аэроакустического программного комплекса ЦИАМ 3DAS. Получено ближнее акустическое поле и диаграммы направленности в дальнем поле. Тональный шум вентилятора был снижен на 4 дБ для режимов взлёта и посадки без потерь тяги и коэффициента полезного действия.

Ховричев М.Ю., Апетян А.А., Рощина Е.А., Измайлов И.С., Бикулова Д.А., Ершова А.П., Баляев И.А., Куликова А.М., Петюр В.В., Шумилов А.А., Оськина К.И., Максимова Л.А. «Поиск двойных систем среди близких карликов на основе Пулковских наблюдений и данных обзора SDSS» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 2, с. 124-139 (2018)

Цель работы – обнаружить ранее неизвестные двойные системы среди маломассивных карликов солнечной окрестности и протестировать методику поиска. Базовые идеи – выявление на ПЗС-кадрах изображений звезд, имеющих значимые эллиптичность и/или асимметрию по сравнению со звездами фона, и дальнейшее определение пространственных параметров двойной системы и разности блеска между компонентами. Для ее реализации был разработан метод, основанный на шейплет-разложении изображений. В список объектов для исследования были включены все сравнительно слабые звезды с большими собственными движениями (V>13^m, >300 мс дуги/год), для которых флаг "duplicate source" в каталоге Gaia DR1 равен единице. В результате были отобраны 702 звезды. Для верификации результатов были выполнены дополнительные наблюдения 65 звезд из этого списка с помощью пулковского метрового телескопа "Сатурн" (2016–2017). Всего было выявлено 138 звезд-кандидатов в двойные системы (девять из них – по данным телескопа "Сатурн" и обзора SDSS). Шесть звезд программы являются известными двойными. Показано, что изображения главных компонент сравнительно широких пар WDS14519+5147, WDS11371+6022 и WDS15404+2500 разделяются на компоненты, поэтому можно говорить об обнаружении тройных систем. Почти для всех выявленных двойных систем получены оценки углового разделения р, позиционного угла и разности блеска компонент Дш. Для большинства звезд 1.5"<р<2.5", a Дш<1.5^m.

Рощупкин В.В., Ляховицкий М.М., Покрасин М.А., Минина Н.А., Кудрявцев Е.М. «Экспериментальное исследование акустических свойств и микротвердости стали 45» Перспективные материалы, № 3, с. 72-78 (2018)

Исследованы скорость ультразвука, относительное температурное расширение и микротвердость стали 45. Измерения проводили как на отожженных, так и на закаленных образцах. Экспериментальное исследование акустических свойств и теплового расширения стали 45 проведено в температурном диапазоне от 20 до 1100°С, а микротвердости – от 20 до 500°С. Для учета теплового расширения стали были проведены дилатометрические исследования, результаты которых учитывали при расчете акустических свойств и при построении температурной зависимости плотности и модуля Юнга стали. Определены температурные границы фазовых превращений в исследованной стали. Экспериментальное исследование акустических свойств стали проводили по разработанной авторами и аттестованной в ФГПУ “Стандартинформ” Методике ГСССД МЭ 216-2014. Исследование микротвердости осуществляли методом непрерывного индентирования с использованием индентора Берковича в соответствии с международным стандартом ISO 14577-1.215, 2.215, 3.215 и 4.207 на автоматической установке NanoTest. По результатам полученных экспериментальных и расчетных данных построены аппроксимирующие уравнения для температурных зависимостей теплофизических и механических свойств исследованной стали.

Мамонтов В.А., Рубан А.Р., Куличкин Н.В., Халявкин А.А. «Расчет поперечных колебаний валопроводов судов с учетом длины и жесткости дейдвудных подшипников» Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология, № 2, с. 30-33 (2010)

Методом численного анализа рассчитано акустическое поле излучения фокусирующих акустических преобразователей на основе круглых пьезопластин в виде сегментов поверхностей сферы, параболоида, гиперболоида и эллипсоида вращения. Показано, что наиболее эффективным концентратором акустической энергии в фокусе является пьезопластина в виде параболоида вращения. Акустические поля пьезопреобразователей на основе параболоидных и сферических пьезопластин имеют схожие закономерности, заметно отличающиеся от закономерностей акустических полей, формируемых пьезопластинами в виде эллипсоида и гиперболоида вращений, которые излучают почти идентичные акустические поля.

Борисов А.В., Желтаков А.В., Зархин В.И., Рубанов И.Л., Семенова С.А. «Инструментальное исследование поведения гибкой протяженной буксируемой антенны в условиях мелководья» Гидроакустика, № 21, с. 82-89 (2015)

Приведены результаты исследования поведения гибкой протяженной буксируемой антенны при ее буксировке в условиях мелководья.

Андреев М.Я., Евдокимов А.М., Охрименко С.Н., Рубанов И.Л. «Жизненный цикл серийных образцов гидроакустического вооружения» Морской сборник, 2055, № 6, с. 67-69 (2018)

Рассматриваются вопросы управления жизненным циклом серийных образцов гидроакустического вооружения ПЛ и НК в целях снижения совокупных затрат.

Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л., Сергиенко М.М. «Интегрированная система боевого управления нижней полусферы надводного корабля – дальнейшее развитие интегрированных систем подводного наблюдения» Гидроакустика, № 31, с. 60-64 (2017)

Рассматривается интегрированная система боевого управления нижней полусферы надводного корабля как развитие интегрированных систем подводного наблюдения.

Андреев М.Я., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л. «Обеспечение устойчивой эксплуатации гидроакустических станций и комплексов с гибкими протяженными буксируемыми антеннами для надводных кораблей и подводных лодок» Гидроакустика, № 33, с. 66-69 (2017)

Рассматривается актуальный вопрос обеспечения устойчивой эксплуатации гидроакустического вооружения (ГАС и ГАК с ГПБА) для НК и ПЛ и основные направления его решения.

Желтаков А.В., Кокорин Д.В., Рубанов И.Л., Семенова С.А. «Исследование поведения ГПБА штатной буксируемой части гидроакустической станции для надводных кораблей» Гидроакустика, № 24, с. 84-90 (2015)

Приведены результаты исследования поведения буксируемой части станции на испытаниях в Балтийском море.

Буренин Р.А., Бикмаев И.Ф., Хамитов И.М., Зазнобин И.А., Хорунжев Г.А., Еселевич М.В., Афанасьев В.Л., Додонов С.Н., Рубино-Мартин Х.А., Агханим Н., Сюняев Р.А. «Оптическое отождествление далеких скоплений галактик среди источников сигнала Сюняева–Зельдовича из обзора обсерватории им. Планка» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 44, № 5, с. 317-330 (2018)

Представлены результаты работ по оптическому отождествлению и спектроскопическим измерениям красных смещений скоплений галактик из второго каталога источников сигнала Сюняева–Зельдовича обзора всего неба обсерватории им. Планка, расположенных на высоких красных смещениях z <<0.7–0.9. Использованы данные наблюдений 1,5-мроссийско-турецкоготелескопа(РТТ-150), 1.6-м телескопа Саянской обсерватории, 3.5-м телескопа обсерватории Калар-Альто, а также данные 6-м телескопа САО РАН (Большой телескоп азимутальный, БТА). Спектроскопические измерения красных смещений получены для семи далеких скоплений галактик, включая одно скопление, PSZ2 G126.57+51.61, которое входит в космологическую выборку обзора. В центральных областях двух скоплений PSZ2 G069.39+68.05 и PSZ2 G087.39-34.58 обнаружены дуги сильного гравитационного линзирования далеких галактик, одна из которых находится на красном смещении z=4.262. Данные, представленные ниже, примерно удваивают число известных скоплений галактик в обзоре обсерватории им. Планка на высоких красных смещениях, z <<0.8.

Акопян В.Б., Руденко О.В., Сапожников О.А., Сарвазян А.П., Свет В.Д., Хохлова В.А., Aubry J.-F., Chapelon J.-Y., Cleveland R.O., Crum L.A., Duck F.A., Hand J.W., Hill K., Holland C.K., Hynynen K.H., Lewin P.A., McGough R.J., Mourad P.D., Muratore R., O'Brien W.D.(Jr.), ter Haar G. «Леонид Рафаилович Гаврилов (к 80-летию со дня рождения)» Акустический журнал, 64, № 3, с. E001-E003 (2018)

25 мая 2018 г. исполнилось 80 лет Леониду Рафаиловичу Гаврилову, главному научному сотруднику Акустического института им. академика Н.Н. Андреева, доктору технических наук, известному специалисту в области медицинской акустики.

Михайлов С.Г., Руденко О.В. «Простой бимодульныи нелинейный элемент» Акустический журнал, 64, № 3, с. 302-307 (2018)

Исследована динамика искусственного нелинейного элемента, представляющего собой гибкую мембрану с ограничителями ее колебаний и статической прижимающей силой. Такой элемент обладает свойством “бимодульности” и демонстрирует “модульную” нелинейность. Построена математическая модель, описывающая эти колебания. Рассчитана их форма. Прослежена аналогия с классическим объектом – маятником Галилея. Показано, что при низкочастотном возбуждении мембраны уровень гармоник в спектре выше, чем в окрестности частоты резонанса. Установлена сильная зависимость уровня гармоник от величины прижимающей силы при слабом возбуждении. Предложена конструктивная схема устройства, в квазистатическом приближении обладающего свойством бимодульности. Проведен эксперимент, подтверждающий ее работоспособность. Показано качественное совпадение экспериментальных результатов и расчетов при детектировании амплитудно-модулированного сигнала.

Руденко О.В. «Возбуждение волн в диссипативной среде с двойной квадратично-модульной нелинейностью: обобщение неоднородного уравнения Бюргерса» Доклады академии наук, 480, № 3, с. 273-277 (2018)

Найдены решения неоднородного уравнения в частных производных второго порядка, обладающего двумя типами нелинейности: степенной (квадратичной) и неаналитической (модульной). Уравнения, содержащие каждую из этих нелинейностей по отдельности, изучались ранее. Естественным продолжением этих работ будет теория волновых явлений в среде с двойной нелинейностью, которые недавно наблюдались в экспериментах. Здесь получены решения, описывающие профили интенсивных волн. Найдены формы свободно распространяющихся стационарных возмущений в виде ударных волн с конечной шириной фронта. Рассчитаны профили вынужденных волн, возбуждаемых внешними источниками.

Краснов В.В., Лехт Е.Е., Миннебаев В.М., Пащенко М.И., Рудницкий Г.М., Толмачев А.М. «Вспышки мазерного излучения h2ob молодом звездном объекте GH₂O 092.67+03.07 (IRAS 21078+5211)» Астрономический журнал, 95, № 3, с. 210-223 (2018)

Представлены результаты мониторинга мазера H₂O в направлении источника GH₂O 092.67+03.07 (IRAS 21078+5211), расположенного в гигантском молекулярном облаке Cygnus OB7. Наблюдения были выполнены на 22-м радиотелескопе Пущинской радиоастрономической обсерватории в период 2006–2017 гг. Обнаружены сильные вспышки мазерного излучения H₂O, в которых поток достигал значений 19800 Ян. Вспышки имели как глобальный для источника, так и локальный характер. Все вспышки сопровождались сильными структурными изменениями спектров H₂O в соответствующих диапазонах лучевых скоростей. Показано, что отдельные компоненты H₂O образуют как компактные скопления, так и вытянутые цепочки протяженностью 1–2 а.е. Анализ переменности потока, лучевой скорости и формы линии деталей в эпохи вспышек показал, что среда может быть сильно фрагментированной и что в областях генерации мазерного излучения H₂O имеются мелкомасштабные турбулентные движения вещества.

Лехт Е.Е., Пащенко М.И., Рудницкий Г.М., Толмачев А.М. «Сверхвспышки мазерного излучения H₂O в направлении протозвездного объекта G25.65+1.05 (IRAS 18316-0602)» Астрономический журнал, 95, № 3, с. 224-236 (2018)

Приведены результаты исследования источника мазерного радиоизлучения G25.65+1.05 в линии молекулы H₂O λ =1.35 см на радиотелескопе РТ-22 обсерватории в Пущино (Россия) в период с июня 2002 г. по март 2017 г. Обнаружено три сверхвспышки в 2002, 2010 и 2016 гг. с плотностью потоков в максимумах >3400, 19000 и 46000 Ян, соответственно. Приведены результаты анализа сверхвспышек. Показано, что они происходили в периоды высокой мазерной активности в узком интервале лучевых скоростей (40.5–42.5 км/с) и могли быть связаны с прохождением сильной ударной волны. В течение всего мониторинга преобладало излучение трех групп деталей на лучевых скоростях около 41, 42 и 43 км/с. Вспышка 2016 г. сопровождалась значительным увеличением потоков нескольких деталей в интервале 35–56 км/с.

Румянцев К.А. «Численное моделирование ближнего акустического поля бесконечной пластины, возбуждаемой сосредоточенной силой» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1-1, с. 103-108 (2018)

Численное моделирование процессов излучения звука упругими телами является актуальной задачей при разработке средств акустической защиты (САЗ), акустических преобразователей, а также при снижении уровней шума машин и механизмов. При решении данных задач широкое распространение получил метод конечных элементов (МКЭ). В связи с этим представляет интерес оценка достоверности полученных этим методом решений. Целью работы является сопоставление результатов, полученных с помощью МКЭ, и аналитического решения для известной задачи об излучении звука. В статье рассмотрена задача об излучении звука упругой бесконечной пластиной (аналитическое решение опубликовано ранее). Выполнен расчет поля комплексного акустического давления вблизи пластины с помощью аналитических и численных моделей. Рассчитаны значения поля комплексного акустического давления вблизи пластины. Выполнено сравнение результатов, полученных методом конечных элементов и с помощью аналитического уравнения. Результаты численного моделирования и аналитического расчета хорошо согласуются между собой, что подтверждает возможность применения метода конечных элементов для моделирования процессов излучения звука упругими телами.

Гришанина Т.В., Русских С.В., Шклярчук Ф.Н. «Управление конечным поворотом упругой системы из одного состояния в другое с гашением колебаний в момент окончания операции» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 159, № 4, с. 429-443 (2017)

Рассмотрена задача программного управления произвольной упругой системой, совершающей конечный поворот в общем случае с разгоном или торможением относительно некоторой неподвижной оси и малые нестационарные колебания под действием произвольно распределенной нагрузки, пропорциональной неизвестной финитной функции времени. Уравнения движения системы записываются в нормальных координатах, которые задают собой собственные формы колебаний свободной по углу поворота системы. При этом конечный поворот системы как абсолютно твердого тела представлен собственной формой с нулевой частотой. Ставится условие, чтобы в конце поворота системы на заданный угол за заданное время гасились упругие колебания по нескольким низшим собственным формам. Неизвестная управляющая функция (закон управления) ищется на рассматриваемом интервале времени в виде ряда по

Коваленко Ю.А., Рыбин П.С. «Гидроакустические средства для навигационного обеспечения подводных носителей в высоких широтах» Гидроакустика, № 22, с. 98-103 (2015)

Рассмотрена возможность навигационного обеспечения подводных носителей в Арктике с использованием радиогидроакустических навигационных буев и проанализированы результаты эксперимента по их применению.

Бобровский И.В., Рыбина М.С., Мелентьев В.Д., Яготинец В.П. «Экспериментальные исследования гидроакустической системы связи с шумоподобными сигналами в условиях черного моря при воздействии помех различного типа» Гидроакустика, № 25, с. 29-40 (2016)

Представлены результаты экспериментальных исследований гидроакустической системы связи, содержащей параллельные каналы передачи цифровой информации, которые обеспечивают повышение скорости этой передачи. Установлено, что для повышения достоверности принимаемой цифровой информации при когерентном разнесенном по временной задержке приеме многолучевого сигнала необходимо оценивать параметры лучевых составляющих этого сигнала в полосах частот соответствующих индивидуальных информационных каналов передачи. С учетом таких оценок, а также с использованием реализованного метода подавления тональных помех, гидроакустическая система связи при совместном воздействии аддитивной шумовой и комплекса помех различного типа обеспечивает прием цифровой информации с высокой достоверностью, что подтверждено в экспериментах, проведенных в акватории Черного моря летом 2015 г.

Швецов И.А., Щербинин С.А., Астафьев П.А., Мойса М.О., Рыбянец А.Н. «Численное моделирование и оптимизация акустических полей и конструкций фокусирующих ультразвуковых преобразователей высокой интенсивности» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 405-408 (2018)

Недавние успехи в области физической акустики, методов визуализации и обработки изображений, пьезоэлектрических материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей привело к появлению новых методов и аппаратуры для ультразвуковой диагностики, терапии и эстетической медицины, а также развитию традиционных и появлению новых областей применения. Одним из перспективных применений пьезокерамических и композиционных материалов являются ультразвуковые преобразователи для медицинской диагностической аппаратуры, в частности, фокусирующие преобразователи высокой интенсивности (HIFU). Настоящая статья посвящена разработке математических моделей, численному моделированию и оптимизации акустических полей таких преобразователей, выполненных из пористой сегнетопьезокерамики.

Сухорукова О.Б., Швецова Н.А., Рыбянец А.Н. «Численное моделирование акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 3, с. 153-159 (2017)

Разработан новый метод прямого синтеза динамически фокусированных ультразвуковых полей, основанный на циклической генерации различных фокальных структур посредством одновременной подачи сигналов различной частоты на отдельные сектора сферически фокусирующих секторных преобразователей. Выполнены теоретические расчеты и численное моделирование структуры акустических полей для различных конфигураций секторов преобразователя и наборов возбуждающих частот. Определены оптимальные режимы возбуждения секторного фокусирующего преобразователя и условия формирования динамических фокальных структур. Рассмотрены возможные направления применения метода динамической фокусировки ультразвука высокой интенсивности – для ультразвуковой хирургии, терапии и косметологии.

Наседкин А.В., Наседкина А.А., Рыбянец А.Н. «Моделирование и конечно-элементный анализ преобразователя из пористой пьезокерамики в форме диска с плосковогнутой поверхностью» Дефектоскопия, № 6, с. 23-31 (2018)

Проведено исследование дискового пьезопреобразователя с одной плосковогнутой поверхностью. Специфическая форма конструкции придает преобразователю большую гибкость и повышает его эффективность аналогично известным излучателям типа Cymbal и Moonie. Для анализа преобразователя использованы конечно-элементные технологии и программный комплекс ANSYS. Изучено влияние пористости пьезокерамического материала преобразователя на его рабочие характеристики в статическом режиме и в режимах установившихся колебаний. В проведенных расчетах для учета пористости пьезокерамики использованы данные вычислительных экспериментов по решению задач гомогенизации методами эффективных модулей и конечных элементов.

Швецова Н.А., Макарьев Д.И., Швецов И.А., Щербинин С.А., Рыбянец А.Н. «Новые методы и конструкции фокусирующих пьезопреобразователей для ультразвуковой диагностики и терапии» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 3, с. 293-298 (2018)

Разработаны новые методы формирования HIFU-полей с использованием динамической фокусировки и гармонического многочастотного возбуждения для ультразвуковой диагностики и терапии. Разработаны и исследованы новые конструкции ультразвуковых преобразователей высокой интенсивности (HIFU) на основе высокоэффективных композиционных материалов. Выполнено конечно-элементное и конечно-разностное моделирование HIFU-преобразователей и процессов распространения ультразвуковых волн в биологических тканях. Проведены измерения параметров пьезокерамических материалов, пьезоэлементов и акустических полей фокусирующих ультразвуковых преобразователей. Выполнены эксперименты на биологических тканях ex vivo, подтверждающие эффективность, селективность и безопасность разработанных HIFU-преобразователей и методов формирования акустических полей.

Лисс А.Р., Рыжиков А.В. «Проблемы и пути построения отказоустойчивых систем обработки сигналов в гидроакустике» Гидроакустика, № 22, с. 5-17 (2015)

Рассматриваются задачи и режимы в гидроакустике, в которых необходима повышенная отказоустойчивость, и способы ее обеспечения. Показана зависимость вероятности безотказной работы систем обработки сигналов от числа отказов, интервала между отказами и времени их автоматического восстановления. Анализируются проблемы программного обеспечения вычислительных комплексов отказоустойчивых гидроакустических систем

Лисс А.Р., Рыжиков А.В. «Системы обработки сигналов в гидроакустических станциях и комплексах» Гидроакустика, № 27, с. 38-47 (2016)

Рассматриваются этапы развития систем обработки сигналов в отечественной гидроакустике. Показана непосредственная зависимость технических характеристик гидроакустических станций и комплексов от параметров системообразующей электронной компонентной базы и уровня развития технологии программного обеспечения. Делается прогноз их развития до 2030 г.

Петронюк Ю.С., Мороков Е.С., Левин В.М., Рыжова Т.Б., Шаныгин А.Н. «Исследование деградации композитных материалов ультразвуковыми методами высокого разрешения» Известия РАН. Серия физическая, 82, № 1, с. 560-564 (2018)

Методы импульсной акустической микроскопии применялись для визуализации и оценки неразрушающими методами объемной микроструктуры композитов, армированных углеродными волокнами. Исследовались необратимые изменения в структуре композитного материала под действием внешних механических и климатических факторов, изучалась динамика процессов накопления и роста микроскопических дефектов, приводящих к разрушению. Ультразвуковые исследования проводились на частотах 50–100 МГц. Показано, что в формировании изображений участвует рассеянное (дифрагированное) излучение, что позволяет обнаруживать полости малого размера (отслоения армирующих нитей), выявлять скопление микроскопических дефектов и наклонные протяженные, ориентированные вдоль укладки волокон трещины, которые являются предшественниками хрупкого разрушения композита и визуализация которых затруднительна стандартными ультразвуковыми методами.

Марков Ю.Г., Перепёлкин В.В., Рыхлова Л.В., Филиппова А.С. «Численно-аналитический подход к моделированию осевого вращения Земли» Астрономический журнал, 95, № 4, с. 317-326 (2018)

На основе небесномеханического подхода и численного эксперимента исследуется модель неравномерности осевого вращения Земли. Показано, что для задачи прогноза вариаций скорости осевого вращения Земли на короткие интервалы времени оправдано применение приближенной малопараметрической модели. Приближенная модель получена посредством осреднения переменных параметров, подверженных малым вариациям вследствие нестационарности возмущающих факторов. Проведена верификация модели и сравнение с прогнозами, публикуемыми Международной службой вращения Земли, на длительном интервале времени.

Землянуха П.М., Зинченко И.И., Салий С.В., Рябухина О.Л., Лиу Ш.Ю. «Пространственно-кинематическая структура области образования массивных звезд S255N на разных масштабах» Астрономический журнал, 95, № 5, с. 344-365 (2018)

Представлены результаты детального анализа наблюдений области образования звезд большой массы S255N в линиях CO(2-1), N₂H+(3-2), NH₃(1,1), C¹⁸O(2-1) и некоторых других на инструментах SMA, VLA и IRAM. Комбинирование данных интерферометра и одиночной антенны позволило более детально изучить кинематику газа молекулярного ядра на разных пространственных масштабах. На масштабах всей области нет признаков вращения или изотропного сжатия. Наиболее крупные (<<0.3 пк) фрагменты газа расположены вблизи границы зон ионизированного водорода S255 и S257. Часть фрагментов меньшего масштаба связана с протозвездными сгустками. Кинетическая температура таких фрагментов лежит в пределах 10-80 К. Около сгустка SMA1 обнаружен околозвездный тор с внутренним и внешним радиусами R_in << 8000 а.е. и R_out << 12 000 а.е. соответственно. Профиль вращения указывает на существование центрального объекта массой «8.5/sin²(i) Mq. SMA1 разрешается на два сгустка – SMA1-NE, SMA1-SE, – температуры которых <<150 Ки <<25 К соответственно. По всей видимости, тор является частью механизма аккреции окружающего газа на два протозвездных сгустка.