Андреев С.Н, Габышев Д.Н. «Колебательное движение микрокапель капельного кластера в линейно неоднородном электрическом поле» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 45, № 9, с. 3-10 (2018)

Рассмотрены силы, действующие на свободно левитирующие микрокапли воды в структуре, обнаруженной 15 лет назад и получившей наименование капельного кластера (Федорец А.А. Письма в ЖЭТФ. 2004. 79. 457 ). Показано, что в нём могут иметь место низкочастотные вертикальные затухающие колебания микрокапель около положения равновесия, присутствующие и при мгновенном включении внешнего электрического поля. Данные колебания рассмотрены с точки зрения анализа Фурье.

Тимушев С.Ф., Гаврилюк В.Н., Волосенко К.И., Аксенов А.А. «Численное моделирование тонального шума лопаточных машин в пространстве с граничными условиями в форме комплексного акустического импеданса» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 224-227 (2016)

Снижение уровня шума с целью минимизации его негативного воздействия на жизнедеятельность человека в открытом пространстве, жилых. офисных и производственных помещениях, культурных и культовых заведениях, салонах автомобилей, поездов, самолетов и космических аппаратов. и т.п. становится все более актуальной задачей. В развитых странах этому уделяется постоянное внимание, что отражается в значительном ужесточении требований по ограничению уровня шумов в соответствие со стандартами ISO . Для практического решения этой задачи предлагается новый выcокоэффективный метод численного моделирования 3-мерных тональных акустических нолей на частотах следования лопаток и их высших и комбинационных гармониках, создаваемых лопаточными машинами в компьютерных устройствах, системах кондиционирования и в авиационных двигателях.

Аксенов А.А., Дядькин А.А., Гаврилюк В.Н., Клименко Д.В., Рыбак С.П., Тимушев С.Ф. «Моделирование тонального шума центробежного вентилятора» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 17-19 (2018)

Снижение шума вентиляторов систем кондиционирования и очистки воздуха является важной задачей по обеспечению экологических требований в кабинах пилотируемых космических летательных аппаратов. В работе проводятся исследования с целью минимизация акустического излучения штатного вентилятора при заданной потребляемой мощности и создаваемом им напоре.

Невмержицкий Н.В., Раевский В.А., Сотсков Е.А., Сеньковский Е.Д., Давыдов Н.Б., Бодров Е.В., Фролов С.В., Анисифоров К.В., Георгиевская А.Б., Левкина Е.В., Кривонос О.Л., Кучкарева А.С., Гавриш А.Р., Ткаченко Б.И. «Некоторые особенности выброса частиц с поверхности ударно-нагруженного свинцового образца» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 82-89 (2018)

Представлены результаты экспериментального исследования процесса выброса частиц в низкий (0.05 атм) вакуум с узкой (0.2–0.8 мм) шероховатой (Rz=20–50 мкм) поверхности образца свинца под действием ударной волны интенсивностью около 17 и 34 ГПа. Регистрация течения проводилась видеокамерой в микроскопическом режиме при короткой лазерной подсветке. Благодаря малой оптической толщине пылевого потока получены спектры частиц примерно на 80% его высоты, отсчитываемой от фронта потока. Установлено, что при твердом состоянии свинца (17 ГПа) с шероховатой поверхности выбрасываются струи, состоящие из множества частиц; при жидком состоянии свинца (34 ГПа) с поверхности металла выбрасывается множество тонких (от 7 мкм) микрокумулятивных струй, которые со временем распадаются на частицы.

Босняков И.С., Волков А.В., Гаджиев Д.А., Трошин А.И. «Моделирование больших вихрей (LES/DES) с помощью разрывного метода Галёркина высокого порядка» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 56 (2018)

В основе разрывного метода Галёркина (РМГ) лежит алгоритм, позволяющий хранить внутри ячейки разложение функции по выбранному базису. Можно построить пример, когда выбор конкретного базиса позволяет получить точное решение аэродинамической или акустической задачи. Однако в большинстве случаев приходится иметь дело с приближенными решениями, при этом выбор конкретного базиса накладывает ограничения на точность такого приближения. Как показывает практика, наибольшую эффективность РМГ показывает при решении задач для течений без особенностей в условиях свободной турбулентности вдали от твёрдых стенок. Таким образом, можно ожидать наибольшей эффективности РМГ в задачах, решаемых методами LF.S/DES. К таким задачам можно отнести эволюцию дальнего вихревого следа за самолётом. Применение LES/DES означает решение уравнений для осредненных по пространству величин. В свою очередь представление решения в виде полиномов высокого порядка в РМГ делает процедуру фильтрации неочевидной. Обычное понимание параметров как осредненных по всей ячейке несправедливо. В работе на модельной задаче показано, что метод высокого порядка точности позволяет разрешать масштабы вихрей меньших, чем размер ячейки сетки. Поэтому для методов высокого порядка точности предложена специальная методика калибровки констант подсеточных моделей турбулентности.

Паймушин В.Н., Газизуллин Р.К. «Прохождение звуковой волны через пластину, закрепленную в жестком каркасе с использованием упругих прослоек и находящуюся между двумя преградами» Прикладная механика и техническая физика, 59, № 4, с. 179-194 (2018)

Рассматривается задача о прохождении стационарной звуковой волны сквозь тонкую пластину бесконечных размеров, подкрепленную с двух сторон системой перекрестных абсолютно жестких ребер и находящуюся между двумя абсолютно жесткими преградами. Предполагается, что соединение пластины с ребрами, равномерно распределенными вдоль осей прямоугольной декартовой системы координат, осуществляется через маложесткие прослойки (основания) без проскальзывания. Динамическое деформирование пластины описывается линеаризованными уравнениями классической теории пластин Кирхгофа–Лява, прослоек – двумерными и одномерными соотношениями, основанными на аппроксимациях перемещений точек покрытия и прослоек по толщине линейными функциями и учитывающими лишь деформации поперечного обжатия и поперечных сдвигов, а движение акустических сред – известными волновыми уравнениями. Решение задачи получено с использованием метода Ритца. На основе построенного решения проведено исследование влияния физико-механических и геометрических параметров рассматриваемой механической системы и частоты падающей на пластину звуковой волны на параметры звукоизоляции и напряженно-деформированного состояния пластины.

Паймушин В.Н., Фирсов В.А., Газизуллин Р.К., Шишкин В.М. «Аэродинамическая составляющая демпфирования консольно-закрепленных тест-образцов при колебаниях вблизи жесткого экрана» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 62-71 (2018)

Разработана численная методика обработки опытной виброграммы затухающих изгибных колебаний тест-образцов для определения экспериментальной низшей частоты и амплитудной зависимости логарифмического декремента колебаний (ЛДК), определяющего демпфирующие свойства тест-образца. Для определения ЛДК используется экспериментальная огибающая затухающих изгибных колебаний свободного конца тест-образца с аппроксимацией ее суммой двух экспонент с четырьмя независимыми параметрами. Они определяются прямым поиском минимума целевой функции, зависящей от указанных параметров. Проведены численные эксперименты, показывающие достоверность и достаточную точность разработанной методики. Показано, что для надежного определения экспериментальной аэродинамической составляющей демпфирования тест-образца необходимо, чтобы его материал имел стабильные и низкие демпфирующие свойства. Таким требованиям в полной мере удовлетворяет дюралюминий. Определены экспериментальные амплитудные зависимости ЛДК серии изготовленных из него тест-образцов, расположенных на различных расстояниях от абсолютно жесткого экрана. На их основе предложен теоретико-экспериментальный метод определения аэродинамической составляющей демпфирования путем модификации структурной формулы, полученной ранее для определения аэродинамической составляющей демпфирования тонкой прямоугольной в плане удлиненной пластины (тест-образца) при отсутствии экрана. В нее введены три дополнительных параметра, определяемые из условия минимума целевой функции, представляющей квадратичную невязку между расчетными и экспериментальными значениями аэродинамической составляющей демпфирования тест-образца при нескольких значениях длины его рабочей части и расстояния до жесткого экрана. Для поиска минимума целевой функции используется метод Хука–Дживса, не требующий вычисления ее градиента в текущей точке пространства искомых параметров. Построены полиномиальные зависимости найденных параметров от безразмерной низшей частоты колебаний тест-образца и относительного расстояния до жесткого экрана. Проведены численные эксперименты, подтверждающие достоверность разработанного метода.

Орлов Ю.Н., Руссков А.А., Гайдамака Ю.В., Самуйлов К.Е. «О распределении времени первого обрыва связи в беспроводных сетях с кэшированием» Математическое моделирование, 30, № 8, с. 131-142 (2018)

Анализируется функция распределения времени первого обрыва связи в беспроводных сетях D2D в зависимости от времени кэширования в предположении, что абоненты совершают нестационарное случайное блуждание. Эта функция распределения строится численно на основе генерации ансамбля нестационарных траекторий, ряд пошаговых приращений которых определяется решением уравнения Фоккера–Планка в единичном квадрате на плоскости с зеркальными условиями отражения от границ. Данный метод позволяет эффективно решать задачи стохастического управления и анализировать условия устойчивости соединений в беспроводных сетях.

Гайнутдинова Р.Д. «Эффекты солнечной активности в долгопериодных изменениях температуры нижней атмосферы» Наука, новые технологии и инновации, № 4, с. 23-25 (2014)

Обсуждается влияние вариаций солнечной активности на долгопериодные изменения температуры нижней атмосферы. Выявлен высокий уровень корреляции между параметрами приземной температуры воздуха и солнечной активности.

Шагапов В.Ш., Галимзянов М.Н., Вдовенко И.И., Хабеев Н.С. «Особенности распространения звука в теплой воде с воздушными пузырьками» Инженерно-физический журнал, 91, № 4, с. 912-921 (2018)

Изучено распространение слабых возмущений в водо-воздушной пузырьковой среде в условиях, когда в пузырьках помимо нерастворимого в воде газа (например, воздуха) присутствуют пары воды, которые в процессе движения смеси могут превращаться в воду. При этом находящийся в пузырьках воздух будет оказывать диффузионное сопротивление и влиять на интенсивность фазовых переходов в системе пар–вода. Проанализировано влияние начальных параметров двухфазной смеси вода–пузырьки (объемного содержания фаз, размера дисперсной фазы, температуры воды) на эволюцию гармонических волн в пузырьковой жидкости.

Ганиев Ю.Х., Гобызов О.А., Гусарова О.Д., Лихачёва Е.С., Сосин А.В., Строилов А.В., Филиппов С.Е., Шманенков В.Н. «Расчёт параметров турбулентных отрывных зон при обтекании трёхмерного щитка сверхзвуковым потоком» Космонавтика и ракетостроение, № 4, с. 99-108 (2018)

Представляются результаты численного моделирования на основе уравнений Навье–Стокса картины течения около трёхмерных щитков в сверхзвуковом турбулентном потоке. Проводится сравнение газодинамических параметров турбулентной отрывной зоны. С экспериментальными данными, полученными с использованием люминесцентных барокрасок. Отмечается в качестве новых результатов распределение интенсивности турбулентности в отрывной зоне.

Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Течения в следе за соплами ракетного блока аварийного спасения и определение пульсаций давления на поверхности возвращаемого аппарата при различных режимах полета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 95-99 (2016)

Одной из многих сложных задач проектирования ракетных пилотируемых комплексов является определение аэроакустических воздействий на обитаемый модуль (возвращаемый аппарат – ВА) при выведении пилотируемого транспортного корабля (ПТК). Эти воздействия обусловлены взаимодействием с поверхностью ВА турбулентного следа за соплами ракетного блока аварийного спасения (РБАС), составляющего вместе с ВА отделяемый головной блок (ОГБ). Для численного решения згой задачи необходимо использование так называющих вихреразрешающих подходов к описанию турбулентности, поскольку традиционные полуэмпирические модели турбулентности для осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (RANS) не позволяют получить какой-либо информации об амплитудных и. тем более, спектральных характеристиках пульсаций давления. Наиболее перспективными из этих подходов являются так называемые гибридные методы, сочетающие в себе сильные стороны RANS моделей с высокой точностью и информативностью метода моделирования крупных вихрей (LES). Однако при решении практических задач (сложная геометрия течения, высокие числа Рейнольдса) даже гибридные методы требуют огромных вычислительных затрат. В связи с этим в данной работе для решения сформулированной выше задачи предлагается специализированная вычислительная процедура, базирующая на использовании RANS и LES в различных областях потока и позволяющая решить эту задачу при вполне приемлемых по сегодняшним меркам вычислительных затратах.

Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Расчетные исследования распределения давления и пульсаций давления на поверхности пилотируемого транспортного корабля при отделении головного блока» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 75-79 (2018)

Одной из многих сложных задач, возникающих при проектировании пилотируемых транспортных кораблей (НТК), является расчет нестационарных воздействий на их элементы – возвращаемый аппарат (ВА) и двигательный отсек (ДО) – со стороны турбулентного потока, формирующегося в зазоре между ВА и обтекателем ДО (ОДО) в процессе экстренного отделения головного блока от ракеты носителя (PH). Решение данной задачи возможно лишь на основе вихреразрешаюших подходов к описанию турбулентности (например, метода моделирования крупных вихрей – LES). поскольку традиционные методы расчета, базирующиеся на решении осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса (RANS), не позволяют получить информацию об амплитудно-частотных характеристиках турбулентных пульсаций давления. Однако расчет обтекания полной конфигурации IITK методом LES требует огромных (пока недоступных) вычислительных затрат. В связи с этим возникает необходимость построения более экономичных гибридных RANS-LES методов, позволяющих достаточно точно решить рассматриваемую задачу с использованием существенно меньших вычислительных ресурсов, доступных уже в настоящее время. Именно такой метод предложен и реализован в данной работе.

Баракос Дж.Н., Батраков Л.С., Боженко А.Н., Гарипова Л.И., Кусюмов А.Н., Михайлов С.А., Пахов В.В., Степанов Р.П. «Создание базы данных акустических экспериментальных исследований модели изолированного несущего винта вертолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 41-44 (2016)

Представлены результаты экспериментальных исследований. полученные в аэродинамической трубе Т-1К КНИТУ-КАИ (Казань), модифицированной для акустических исследований. Вокруг открытой рабочей части трубы была построена акустическая камера для данных измерений.

Гаркуша В.В., Гилев В.М., Мишнев А.С., Шакиров С.Р., Шпак С.И., Яковлев В.В. «Сбор экспериментальных данных и управление гиперзвуковой аэродинамической трубой адиабатического сжатия» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 45-49 (2018)

Представлен набор аппаратно-программных средств, разработанный специалистами ИВТ СО РАН и ИТПМ СО РАН, предназначенный для автоматизации сбора данных и управления высокоскоростным аэродинамическим экспериментом на аэродинамической трубе адиабатического сжатия ИТПМ СО РАН, а также создания АСУ технологическими и научными установками.

Деров М.Н., Трофимов М.В., Гарькушев А.Ю. «Избыточная удельная механическая энергия потока воздуха как основной оценочный параметр разрушения зданий и сооружений» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 7-8, с. 35-39 (2018)

Представлена взаимосвязь между величиной избыточной удельной механической энергии потока воздуха и вероятностью разрушения (повреждения) зданий и сооружений, что позволит применять энергию потока воздуха не только для оценки степени поражения живой силы, но и для оценки нанесения повреждений механическим системам как основной оценочный параметр. Статья опирается на новые экспериментальные данные, полученные авторами при исследовании экстремальных процессов в воздушном пространстве. Выводы могут быть использованы при моделировании чрезвычайных ситуаций, связанных с возникновением ударной волны.

Гасилов В.А., Грушин А.С., Ермаков А.С., Ольховская О.Г., Петров И.Б. «Моделирование разрушения полимерных материалов под действием интенсивных потоков энергии» Математическое моделирование, 30, № 7, с. 61-78 (2018)

Предложена комплексная методика моделирования разрушения полимерных материалов под действием интенсивных потоков энергии. Результаты моделирования процесса разрушения полимерных материалов могут быть использованы для исследования их поведения при энергетических воздействиях, верификации моделей объёмного разрушения хрупких материалов и валидации широкодиапазонных уравнений состояния.

Лопатин Р.А., Голых Р.Н., Хмелев В.Н., Минаков В.Д., Генне Д.В., Нестеров В.А. «Экспериментальное исследование влияния ультразвукового кавитационного воздействия на сырьевые компоненты полимерного композита» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 94-99 (2018)

Рассматривается экспериментальное влияние ультразвуковой кавитации на полимерную матрицу и наполнитель полимерного композиционного материала. В статье описан метод, используемый для создания образцов полимерного композиционного материала с целью обеспечения их идентичности, а также представлены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие эффективность данного метода изменения свойств полимерных композиционных материалов.

Хмелев В.Н., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Лопатин Р.А., Минаков В.Д., Сырников К.Е., Петреков П.В., Генне Д.В. «Влияние ультразвукового кавитационного воздействия на характеристики полимерных композиционных материалов» Научно-технический вестник Поволжья, № 8, с. 62-64 (2018)

Статья посвящена исследованию влияния ультразвукового излучения на свойства полимерных композитных материалов и энергозатраты при полимеризации.

Матвеев Ю.И., Костенко В.И., Хмелёв В.Н., Генне Д.В. «Экспериментальные исследования опытного ультразвукового пенетрационного устройства на модельных средах, имитирующих реголит Луны» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 42-49 (2018)

Рассмотрено влияние процесса формообразования в разбуренном реголите Луны на движение ультразвукового пенетрационного устройства (ПУ). Сформулированы условия преодоления заклинивания ПУ с учетом изменения свойств реголита с глубиной, в том числе присутствия водяного льда. Рассмотрены требования к ПУ при реализации двух режимов его работы на Луне: определения содержания воды в реголите в зависимости от глубины бурения и взятия образцов грунта для определения содержания летучих компонентов.

Минаков В.Д., Голых Р.Н., Хмелев В.Н., Лопатин Р.А., Генне Д.В., Нестеров В.А. «Методика и стенд для исследования прочностных свойств полимерных композиционных материалов, модифицированных ультразвуковым воздействием» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 90-93 (2018)

Описана технологическая схема и описание стенда для экспериментальных исследований влияние ультразвуковых воздействий на сырьевые компоненты и прочностные свойства композиционного материала.

Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Ильченко Е.В., Генне Д.В., Абраменко Д.С., Подкользин А.Д. «Анализатор импедансных характеристик ультразвуковых колебательных систем» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 33-36 (2018)

Приведены данные научных исследований, по разработке усовершенствованного УЗ прибора, связанных с изучением влияния акустической нагрузки на параметры и характеристики ультразвуковых колебательных систем. Отличительной особенностью представленного УЗКС, является повышение эффективности работы ультразвуковых излучателей, а так же снижение их себестоимости. Преимуществом разработанного анализатора заключается в контроле импеданса и возможности своевременного выявления критических изменений.

Невмержицкий Н.В., Раевский В.А., Сотсков Е.А., Сеньковский Е.Д., Давыдов Н.Б., Бодров Е.В., Фролов С.В., Анисифоров К.В., Георгиевская А.Б., Левкина Е.В., Кривонос О.Л., Кучкарева А.С., Гавриш А.Р., Ткаченко Б.И. «Некоторые особенности выброса частиц с поверхности ударно-нагруженного свинцового образца» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 82-89 (2018)

Представлены результаты экспериментального исследования процесса выброса частиц в низкий (0.05 атм) вакуум с узкой (0.2–0.8 мм) шероховатой (Rz=20–50 мкм) поверхности образца свинца под действием ударной волны интенсивностью около 17 и 34 ГПа. Регистрация течения проводилась видеокамерой в микроскопическом режиме при короткой лазерной подсветке. Благодаря малой оптической толщине пылевого потока получены спектры частиц примерно на 80% его высоты, отсчитываемой от фронта потока. Установлено, что при твердом состоянии свинца (17 ГПа) с шероховатой поверхности выбрасываются струи, состоящие из множества частиц; при жидком состоянии свинца (34 ГПа) с поверхности металла выбрасывается множество тонких (от 7 мкм) микрокумулятивных струй, которые со временем распадаются на частицы.

Тен К.А., Прууэл Э.Р., Кашкаров А.О., Рубцов И.А., Антипов М.В., Георгиевская А.Б., Михайлов А.Л., Спирин И.А., Аульченко В.М., Шехтман Л.И., Жуланов В.В., Толочко Б.П. «Регистрация выброса частиц из ударно-нагруженных металлов методами синхротронного излучения» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 103-111 (2018)

Проведены измерения распределения массы вдоль потока микрочастиц с использованием синхротронного излучения от коллайдера ВЭПП-3. Использование мягкого спектра излучения позволило измерить потоки микрочастиц с рекордной (минимальной) удельной плотностью (1 мг/см³). Одновременная регистрация потоков микрочастиц с помощью пьезодатчиков дает возможность сравнить и дополнить их показания.

Георгиевский П.Ю., Левин В.А., Сутырин О.Г. «Пространственные эффекты при взаимодействии ударной волны с продольным каналом газа пониженной плотности» Письма в Журнал технической физики, 44, № 20, с. 5-13 (2018)

На основе уравнений Эйлера численно исследуется трехмерная задача о взаимодействии ударной волны с продольным каналом газа пониженной плотности круглого, эллиптического или прямоугольного сечения. Детально описана структура формирующегося ударно-волнового предвестника и показано, что в трехмерном случае неустойчивости сдвиговых слоев внутри последнего развиваются быстрее, чем в осесимметричном течении. Для эллиптического и прямоугольного сечений отмечено небольшое усиление эффекта кумуляции высоконапорных струй. Исследована зависимость скорости роста предвестника от формы сечения канала и обнаружено, что вытягивание формы сечения канала приводит к существенному увеличению участка линейного роста.

Ясовеев В.Х., Герасимова Л.А. «Повышение точностных характеристик ультразвукового уровнемера» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 9, с. 48-51 (2006)

Рассматриваются методы повышения точностных характеристик ультразвукового магнитострикционного уровнемера, а также производится выбор и обоснование метода уменьшения погрешности квантования.

Ясовеев В.Х., Мукаев Р.Ю., Герасимова Л.А. «Применение RISK/DSP-микропроцессора для повышения точности ультразвуковых уровнемеров» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 11, с. 46-49 (2007)

Показано, как введение микропроцессора в измерительную схему влияет на быстродействие и точность ультразвукового уровнемера.

Блатов И.А., Герасимова Ю.А., Карташевский И.В. «Применение сплайновых вейвлетов к декорреляции временных рядов» Математическое моделирование, 30, № 6, с. 60-75 (2018)

Рассматривается применение полуортогональных финитных сплайновых вейвлетов к ослаблению коррелированности дискретных случайных процессов. Получены оценки величины вейвлетных компонент. Результаты применяются к распределениям с "тяжелыми хвостами". Приводятся данные численных экспериментов.

Гаркуша В.В., Гилев В.М., Мишнев А.С., Шакиров С.Р., Шпак С.И., Яковлев В.В. «Сбор экспериментальных данных и управление гиперзвуковой аэродинамической трубой адиабатического сжатия» Южно-Сибирский научный вестник, № 2, с. 45-49 (2018)

Представлен набор аппаратно-программных средств, разработанный специалистами ИВТ СО РАН и ИТПМ СО РАН, предназначенный для автоматизации сбора данных и управления высокоскоростным аэродинамическим экспериментом на аэродинамической трубе адиабатического сжатия ИТПМ СО РАН, а также создания АСУ технологическими и научными установками.

Гладилин А.В., Миронов М.А. «Поле точечного источника над слоем с постояным градиентом скорости звука» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 100-102 (2016)

Гладков С.О., Богданова С.Б. «Нелинейная динамика движения цилиндрического тела с упругой связью в вязком континууме» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 2, с. 6-20 (2018)

Благодаря построенной функции Лагранжа L и вычисленной диссипативной функции получена общая система динамических уравнений, описывающих движение полностью погруженного в жидкость цилиндрического тела. Его фиксация предполагается шарнирной на одном конце, где выбирается начало координат. Свободный конец может совершать практически любые движения, и упруго держится в произвольной точке пружиной. Задача решается в сферической системе координат, в которой на языке двух независимых угловых переменных τ и _f выводятся дифференциальные уравнения движения с учётом вязкости континуума η.

Шарандин Е.А., Гладышев В.О. «Математическая модель процессов генерации и усиления излучения в многокаскадном лазерном излучателе» Математическое моделирование, 30, № 8, с. 51-66 (2018)

Предложена математическая модель многокаскадного лазера на основе трех- и четырехуровневых активных сред в плосковолновом приближении. Модель может быть использована для анализа процессов формирования излучения в лазерном источнике при наличии межкаскадных связей с учетом реального качества элементов оптического тракта. Приведен расчет параметров импульса лазерных генераторов на YAG:Nd и YSGG:Cr:Nd в зависимости от энергии накачки. Результаты работы найдут применение для решения задач комплексной оптимизации лазерного излучателя и определения требований к узлам межкаскадной развязки.

Глазунов А.А., Еремин И.В., Жильцов К.Н., Костюшин К.В., Тырышкин И.М., Шувариков В.А. «Численное исследование определения величин пульсаций давления и собственных акустических частот в камерах сгорания с наполнителем сложной формы» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 3, с. 59-72 (2018)

Проведено численное моделирование возникновения неустойчивости течения и автоколебаний давления для камер сгорания с наполнителем сложной формы. Расчет течения продуктов сгорания в газодинамическом тракте проводился в рамках однофазной модели на основе решения уравнений Навье–Стокса для сжимаемой среды. Показано влияние модели турбулентности κ-s и модели крупномасштабных вихрей (LES) на характеристики пульсаций давления. Предложен подход для определения положения первых мод колебаний давления в камерах сгорания сложной геометрии.

Сергеенко К.М., Головизнин В.М., Глотов В.Ю. «LES-моделирование турбулентного теплообмена при течении свинцового теплоносителя в круглой трубе при различных числах Рейнольдса» Математическое моделирование, 30, № 7, с. 29-46 (2018)

Проведено численное моделирование турбулентного теплообмена в круглой трубе в широком диапазоне чисел Рейнольдса с помощью беспараметрического MILES-метода КАБАРЕ на сетках с неполным разрешением спектра турбулентности, а также с помощью CFD-кода STAR-CCM+ в LES-приближении. Результаты расчетов сравниваютсяс DNS расчетами других авторов, встречающихся в литературе, а также с RANS-расчётами, выполненными в CFD-коде STARCCM+. Моделирование показало удовлетворительную точность в определении средних, среднеквадратичных и интегральных характеристик течения, позволило выявить недостатки имеющихся модельных соотношений, описывающих локальные характеристики турбулентности. Авторами предложена пристеночная тепловая функция, реализуемая в RANS-приближениях.

Асфандияров Д.Г., Глотов В.Ю., Головизнин В.М., Данилин А.В., Зайцев М.А., Канаев Л.А., Кондаков В.Г., Соловьев А.В. «Новые вехи в развитии схемы КАБАРЕ» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2016)

В методе конечных объемов, ставшим стандартом при численном решении систем законов сохранения, наиболее вариативным элементом является определение потоков на гранях расчетных ячеек. Словосочетание «схема КАБАРЕ» определяет технику задания таких потоков через процедуру экстраполяции, в отличие от всех других алгоритмов, где используется интерполяция. Для гиперболических систем уравнений это приводит к разностным схемам, обладающим свойством временной обратимости на течениях, в которых характеристики одного семейства не пересекаются. Схема КАБАРЕ известна достаточно давно. Она прошла все этапы развития – от простейшего одномерного линейного уравнения переноса до квазилинейных систем законов сохранения гиперболическою типа в случае многих пространственных переменных, и подробно описана в монографии. Дальнейшее развитие схемы КАБАРЕ происходит в процессе опытной эксплуатации и наращивания функционала комплекса программ CABARET-Slages. реализующего эту методику на трехмерных неструктурированных гексагональных сетках, адаптированных к границам области.

Антипов М.В., Юртов И.В., Утенков А.А., Блинов А.В., Садунов В.Д., Трищенко Т.В., Огородников В.А., Михайлов А.Л., Глушихин В.В., Вишневецкий Е.Д. «Применение пьезоэлектрического метода для измерения параметров ударно-индуцированных пылевых потоков» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 96-102 (2018)

Описан пьезоэлектрический метод измерения плотности и массы пылевых потоков, выбрасываемых со свободной поверхности конденсированного материала при выходе на нее ударной волны, а также особенности его реализации в ИФВ РФЯЦ ВНИИЭФ (г. Саров). Представлены конструкции пьезодатчиков, способы регистрации и обработки сигналов. Проведено сравнение данных измерения плотности и массы пылевых потоков пьезоэлектрическим, рентгенографическим и протонографическим методами, а также методом с использованием индикаторных фольг.

Фёдоров А.В., Михайлов А.Л., Финюшин С.А., Калашников Д.А., Чудаков Е.А., Бутусов Е.И., Гнутов И.С. «Определение порога регистрации минимальной удельной массы частиц при исследовании ударно-волнового пыления поверхности материалов» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 76-81 (2018)

В условиях ударно-волнового нагружения с поверхности материалов происходит выброс частиц. Приведены результаты экспериментов по определению минимальных значений удельной массы частиц, при которых скорость их движения можно зарегистрировать с помощью гетеродин-интерферометра (методика PDV). Описан эффект многократного сдвига частоты доплеровского сигнала при отражении лазерного излучения от поверхности металлов и полупрозрачного слоя пылевых частиц.

Ганиев Ю.Х., Гобызов О.А., Гусарова О.Д., Лихачёва Е.С., Сосин А.В., Строилов А.В., Филиппов С.Е., Шманенков В.Н. «Расчёт параметров турбулентных отрывных зон при обтекании трёхмерного щитка сверхзвуковым потоком» Космонавтика и ракетостроение, № 4, с. 99-108 (2018)

Представляются результаты численного моделирования на основе уравнений Навье–Стокса картины течения около трёхмерных щитков в сверхзвуковом турбулентном потоке. Проводится сравнение газодинамических параметров турбулентной отрывной зоны. С экспериментальными данными, полученными с использованием люминесцентных барокрасок. Отмечается в качестве новых результатов распределение интенсивности турбулентности в отрывной зоне.

Воронцов А.В., Годзиашвили Г.Ю., Кротенко В.Ю., Лысенко В.А. «Методика измерений эквивалентного радиуса пассивного гидроакустического ненаправленного отражателя» Гидроакустика, № 34, с. 82-86 (2018)

Описана методика измерений радиуса пассивного гидроакустического ненаправленного отражателя. Приведена структурная схема приемопередающего тракта для проведения измерений по разработанной методике.

Григорьев Д.М., Годовицын И.В., Амеличев В.В., Ильков А.В. «Исследование влияния параметров акустического отверстия на амплитудно-частотную характеристику МЭМС-микрофона» Нано- и микросистемная техника, 20, № 8, с. 491-497 (2018)

Параметры акустического отверстия существенно влияют на характеристики МЭМС-микрофона, в частности на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Ввиду сложности конструкции корпуса для расчета АЧХ МЭМС-микрофона необходимо использовать конечно-элементное моделирование. В работе представлены результаты моделирования АЧХ МЭМС-микрофона с помощью структурно-акустического гармонического анализа в программе ANSYS. Исследовано влияние положения и формы акустических отверстий на АЧХ МЭМС-микрофона. Представлен анализ полученных результатов.

Акуличев В.А., Безответных В.В., Буренин А.В., Войтенко Е.А., Голов А.А., Моргунов Ю.Н., Стробыкин Д.С., Тагильцев А.А. «Особенности формирования интерференционной структуры скалярно-векторных звуковых полей на шельфе Японского моря» Доклады академии наук, 480, № 5, с. 601-604 (2018)

Обсуждаются результаты экспериментального исследования пространственной структуры скалярно-векторного звукового поля, сформированного при буксировке тонального низкочастотного излучателя на шельфе Японского моря. Методически эксперимент обеспечивался буксировкой на глубине 20 м источника тонального сигнала с частотой 134 Гц на различных акустических трассах с удалением до 10 км от комбинированной приёмной системы, состоящей из приёмника звукового давления и трёх ортогональных компонент градиента звукового давления. Особое внимание уделялось исследованию интерференционной структуры скалярных и векторных полей с обеспечением технической и методической достоверности результатов экспериментов в контролируемых гидрологических условиях. Обсуждаются количественные характеристики и особенности формирования интерференции на различных по глубине трассах. Наибольший интерес представляют уникальные результаты сравнения горизонтальных и вертикальных составляющих полей, которые позволили выявить на некоторых трассах наличие вихревых структур в акустическом поле источника.

Сергеенко К.М., Головизнин В.М., Глотов В.Ю. «LES-моделирование турбулентного теплообмена при течении свинцового теплоносителя в круглой трубе при различных числах Рейнольдса» Математическое моделирование, 30, № 7, с. 29-46 (2018)

Проведено численное моделирование турбулентного теплообмена в круглой трубе в широком диапазоне чисел Рейнольдса с помощью беспараметрического MILES-метода КАБАРЕ на сетках с неполным разрешением спектра турбулентности, а также с помощью CFD-кода STAR-CCM+ в LES-приближении. Результаты расчетов сравниваютсяс DNS расчетами других авторов, встречающихся в литературе, а также с RANS-расчётами, выполненными в CFD-коде STARCCM+. Моделирование показало удовлетворительную точность в определении средних, среднеквадратичных и интегральных характеристик течения, позволило выявить недостатки имеющихся модельных соотношений, описывающих локальные характеристики турбулентности. Авторами предложена пристеночная тепловая функция, реализуемая в RANS-приближениях.

Асфандияров Д.Г., Глотов В.Ю., Головизнин В.М., Данилин А.В., Зайцев М.А., Канаев Л.А., Кондаков В.Г., Соловьев А.В. «Новые вехи в развитии схемы КАБАРЕ» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 34-36 (2016)

В методе конечных объемов, ставшим стандартом при численном решении систем законов сохранения, наиболее вариативным элементом является определение потоков на гранях расчетных ячеек. Словосочетание «схема КАБАРЕ» определяет технику задания таких потоков через процедуру экстраполяции, в отличие от всех других алгоритмов, где используется интерполяция. Для гиперболических систем уравнений это приводит к разностным схемам, обладающим свойством временной обратимости на течениях, в которых характеристики одного семейства не пересекаются. Схема КАБАРЕ известна достаточно давно. Она прошла все этапы развития – от простейшего одномерного линейного уравнения переноса до квазилинейных систем законов сохранения гиперболическою типа в случае многих пространственных переменных, и подробно описана в монографии. Дальнейшее развитие схемы КАБАРЕ происходит в процессе опытной эксплуатации и наращивания функционала комплекса программ CABARET-Slages. реализующего эту методику на трехмерных неструктурированных гексагональных сетках, адаптированных к границам области.

Голубев А.Ю. «Пространственно-временная структура неоднородных полей пульсаций давления на поверхности гражданского самолета» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 103-106 (2016)

Шум в салоне самолета обусловлен наличием ряда источников, среди которых выделяются шум. обусловленный переизлучением колеблющихся панелей фюзеляжа под действием нестационарных аэродинамических воздействий. под действием акустического поля силовой установки (шум струи), под действием распространяющихся от силовой установки вибраций, а также шум, излучаемый при работе системы вентиляции и кондиционирования воздуха (СКВ). При проведении мероприятий по снижению акустического излучения системы вентиляции и кондиционирования воздуха (СКВ) и силовой установки основным источником шума внутри современного скоростного пассажирского самолета становятся случайные по пространству и времени аэродинамические поля пульсаций давления звукового диапазона частот на его внешней поверхности. Особенности конструктивного исполнения летательных аппаратов приводят к тому, что помимо однородного поля пульсаций давления невозмущенного безградиентного пограничного слоя , на обтекаемой поверхности формируются дополнительные возмущения, наблюдаемые, в частности, в зонах с повышенными градиентами статического давления, в окрестности мелких геометрических неоднородностей, локальной сверхзвуковой зоны и так далее. Учитывая то, что основные характеристики дополнительных возмущений изменяются но пространству в существенно большей степени, чем характеристики пульсаций давления невозмущенного пограничного слоя, эти поля принято называть неоднородными. Жесткие ограничения массовых характеристик бортовой конструкции. лимитирование ее размеров предъявляют крайне высокие требования к задаче оптимизации звукоизоляционных характеристик бортовой конструкции. решение которой невозможно без точного учета структуры аэроакустических полей пульсаций давления, воздействующих на поверхность летательного аппарата.

Голубев А.Ю., Кузнецов С.В. «Пространственно-временная структура полей пристеночных пульсаций давления при обтекании уступа» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 180-183 (2018)

Пульсации давления на поверхности фюзеляжа являются существенным источником шума внутри пассажирского самолёта, гак как их воздействие на обшивку вызывает колебания упругой конструкции, сопровождающиеся излучением звука в салон. В то же время, жёсткие ограничения размеров и массы бортовой конструкции предъявляют крайне высокие требования к задаче оптимизации её звукоизоляционных характеристик. В связи с этим, для снижения шума в салоне летательного аппарата необходим точный учёт структуры полей пристеночных пульсаций давления. Для поля пристеночных пульсаций давления турбулентного пограничного слоя на гладкой поверхности с малыми градиентами среднего давления в акустическом отделении ЦАГИ в результате обобщения экспериментальных данных серии летных и лабораторных исследований были построены основные соотношения, позволяющие определять характеристики ноля на обтекаемой поверхности. Однако особенности конструктивного исполнения летательных аппаратов приводят к тому, что помимо однородного поля пульсаций давления невозмущённого безградиентного пограничного слоя, на обтекаемой поверхности формируются дополнительные возмущения. Одним из источников такого рода возмущений являются локальные отрывные течения, формирующиеся при обтекании поверхностных неоднородностей. Основные характеристики дополнительных возмущений изменяются по пространству в существенно большей степени, чем характеристики пульсаций давления невозмущённого пограничного слоя.

Голых Р.Н., Боброва Г.А., Хмелёв В.Н., Нестеров В.А., Титов Г.А., Доровских Р.С. «Модель кавитационной интенсификации обменной химической реакции» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 22-26 (2018)

Представлена феноменологическая модель кавитационной интенсификации химических реакций в высокоинтенсивном ультразвуковом поле. В основе предложенной модели лежит статистический подход, который заключается в оценке константы скорости химической реакции, усредненной по объему. Усреднение проводится по объему, который намного больше, чем объем кавитационного пузырька, в котором микроскопическое значение постоянной зависит от ударного волнового давления при коллапсе кавитационных пузырьков. Константа скорости химической реакции зависит от давления и рассчитывается с использованием распределения скоростей молекул Максвелла и вероятности события, что энергия молекулы больше энергии активации для данной реакции. Численный анализ модели показал, что ультразвуковое воздействие повышает эффективность химических реакций в 1,5 раза.

Цыганок С.Н., Попенко А.Н., Голых Р.Н. «CAE-системы для моделирования процесса кавитации в среде при двухчастотном ультразвуковом воздействии» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 96-102 (2018)

Приведен обзор и сравнение CAE-систем (ANSYS и COMSOL), реализующих компьютерное моделирование процесса кавитации в среде при двухчастотном ультразвуковом воздействии. Для указанного процесса описано преимущество компьютерного моделирования, использующего численное решение методом конечных элементов. Для каждой приведенной системы описаны реализованные математические модели процесса кавитации и модули, осуществляющие расчёты. В результате сравнения систем в соответствии с заданными критериями наиболее подходящей признана система COMSOL Multiphysics с модулями MEMS и Acoustic.

Лопатин Р.А., Голых Р.Н., Хмелев В.Н., Минаков В.Д., Генне Д.В., Нестеров В.А. «Экспериментальное исследование влияния ультразвукового кавитационного воздействия на сырьевые компоненты полимерного композита» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 94-99 (2018)

Рассматривается экспериментальное влияние ультразвуковой кавитации на полимерную матрицу и наполнитель полимерного композиционного материала. В статье описан метод, используемый для создания образцов полимерного композиционного материала с целью обеспечения их идентичности, а также представлены результаты экспериментальных исследований, подтверждающие эффективность данного метода изменения свойств полимерных композиционных материалов.

Хмелев В.Н., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Лопатин Р.А., Минаков В.Д., Сырников К.Е., Петреков П.В., Генне Д.В. «Влияние ультразвукового кавитационного воздействия на характеристики полимерных композиционных материалов» Научно-технический вестник Поволжья, № 8, с. 62-64 (2018)

Статья посвящена исследованию влияния ультразвукового излучения на свойства полимерных композитных материалов и энергозатраты при полимеризации.

Голых Р.Н., Хмелёв В.Н., Шепелева А.И., Педдер В.В., Шалунов А.В. «Программный модуль для расчёта скорости течения жидкой фазы в разветвлённой системе пор под действием сил акустической природы» Научно-технический вестник Поволжья, № 8, с. 69-71 (2018)

Описана предложенная компьютерная модель процесса течения жидкой фазы в разветвлённой системе пор под действием сил акустической природы. Созданный программный модуль, реализующий компьютерную модель, позволяет выявить зависимости скорости течения жидкой фазы от режимов акустического или ультразвукового воздействия.

Минаков В.Д., Голых Р.Н., Хмелев В.Н., Лопатин Р.А., Генне Д.В., Нестеров В.А. «Методика и стенд для исследования прочностных свойств полимерных композиционных материалов, модифицированных ультразвуковым воздействием» Южно-Сибирский научный вестник, № 3, с. 90-93 (2018)

Описана технологическая схема и описание стенда для экспериментальных исследований влияние ультразвуковых воздействий на сырьевые компоненты и прочностные свойства композиционного материала.

Мишакин В.В., Серебряный В.Н., Гончар А.В., Клюшников В.А. «Измерение характеристик текстуры конструкционной стали 15ЮТА акустическим методом при усталостном разрушении» Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 84, № 7, с. 30-34 (2018)

Представлены результаты исследования изменения текстуры и коэффициентов Пуассона конструкционной стали 15ЮТА при усталостном разрушении в области многоцикловой усталости ультразвуковым эхо-импульсным методом. Используя объемные упругие волны и прецизионное измерение времени их распространения, получили значения коэффициентов функции распределения ориентировок (W₄⁰⁰ и W₄²⁰, на основе которых строили полюсные фигуры. В качестве параметра, характеризующего остроту текстуры, использовали отношение интенсивностей в центре полюсной фигуры и в точке, отстоящей от центра на 45° вдоль направления прокатки. Установили, что изменение остроты текстуры связано с процессами развития микропластических деформаций и накопления микроповреждений. Изменение остроты текстуры в зависимости от количества циклов нагружения носит немонотонный характер. На начальном (первом) этапе нагружения наблюдали рост остроты, что можно объяснить развитием микродеформаций по наиболее благоприятно ориентированным плоскостям скольжения. На втором – уменьшение, что связано с рассеянием текстуры при повышении плотности микродефектов в процессе разрушения сплава. Параметр, характеризующий остроту текстуры, можно использовать как индикатор предразрушения при мониторинге материала конструкции ультразвуковым методом.

Пожалостин А.А., Гончаров Д.А. «Экспериментально-аналитический метод определения логарифмического декремента колебаний для случая осесимметричных колебаний упругого бака с жидкостью» Естественные и технические науки, № 6, с. 93-94 (2018)

Получено численное значение логарифмического декремента колебаний ( для первого тона ) модели упругого бака из целлулоида заполненного маловязкой жидкостью ( вода ). Найдены значения частот осесимметричных колебаний системы для ряда значений уровня жидкости в баке, методом вынужденных колебаний.

Аткин Е., Булатов В., Дорохов В., Горбунов Н., Филиппов С., Гребенюк В., Карманов Д., Ковалев И., Кудряшов И., Курганов А., Меркин М., Панов А., Подорожный Д., Полко Д., Пороховой С., Шумихин В., Ткаченко А., Ткачев Л., Турундаевский А., Васильев О., Воронин А. «Новое универсальное колено космических лучей вблизи магнитной жесткости 10 ТВ по данным космической обсерватории НУКЛОН» Письма в ЖЭТФ, 108, № 1, с. 5-13 (2018)

Результаты космической обсерватории НУКЛОН дают сильное указание на существование нового универсального “колена” космических лучей, которое наблюдается во всех группах ядер, включая тяжелые ядра, вблизи магнитной жесткости 10 ТВ. Универсальность означает одно и то же положение колена в шкале магнитной жесткости для всех групп ядер. Колено наблюдается с использованием обоих методов измерения энергии частиц, реализованных в обсерватории НУКЛОН – калориметрическим методом и кинематическим методом. Новое “колено” космических лучей, вероятно, связано с пределом ускорения достаточно широко распространенным или ближним источником космических лучей.

Босняков С.М., Горбушин А.Р., Курсаков И.А., Матяш С.В., Михайлов С.В., Чевагин А.Ф. «О точности экспериментальных данных для валидации вычислительных методов» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 82-84 (2016)

Аэродинамическая труба (АДТ) является основным инструментом для получения высококачественных экспериментальных данных. Она имеет элементы, которые существенно влияют на результаты испытаний, например, поддерживающие устройства, канал перед моделью, отклоняемые стенки рабочей части, форкамеру. сопло и т.д. Пренебрежение этими устройствами приводит к тому, что сопоставление расчетных и экспериментальных данных дает некорректный результат. На практике применяются АДТ различного типа. В каждом отдельном случае необходим подход, учитывающий специфические особенности экспериментальной установки и технологии проведения эксперимента в этой установке. Основное внимание уделяется трансзвуковой АДТ типа Т-128 с перфорированными стенками и дозвуковой АД Г типа Т-104 с открытой рабочей частью. Известно, что расчетные программы, реализующие трехмерные подходы. работают на пределе возможностей имеющихся в наличии ЭВМ. Этим обусловлен тот факт, что, как правило, вычислительная методология тесно привязана к возможностям вычислительной системы с целью максимальной оптимизации ее ресурсов. В настоящее время появляются современные кластеры с сотнями и тысячами процессоров. Существенным фактором является многократное уменьшение стоимости подобных систем. Это позволяет организовать валидацию расчетных методологий на принципиально новом уровне. Приведены оценки, характеризующие требования различных фирм-разработчиков авиационной техники к точности экспериментальных и расчетных данных. Обсуждается влияние различных факторов на величину погрешностей. В частности, показано, что даже такие «несущественные» явления, как изменение температуры тензометрических весов или пренебрежение высотой установки датчиков для измерения параметров потока в рабочей части АДТ могут приводить к заметным ошибкам, которые влияют на результаты валидации расчетных методов.

Гордеева И.А., Егорова Ю.В., Баканова О.А. «Особенности восприятия звукового образа больными с право- и левосторонними поражениями головного мозга» Естественные и технические науки, № 6, с. 37-39 (2018)

Исследовалось восприятие неподвижных и движущихся звуковых образов, возникающих при дихотической стимуляции, группой больных с право- и левосторонними поражениями головного мозга.

Выонг В.Т., Горелов С.Л. «Нелинейные явления в разреженном газе в задаче Куэтта» Труды Московского авиационного института, № 100, http://trudymai.ru/published.php?ID=93327 (2018)

Исследуются процессы тепломассопереноса в разреженном газе, заключенному между двумя бесконечными параллельными пластинами, которые имеют разные температуры и движутся относительно друг друга. Методом прямого статистического моделирования (DSMC) вычисляются распределения плотности, скорости, температуры газа, потоков тепла и тензора напряжений в широком диапазоне чисел Кнудсена и при различных значениях отношений температур и скоростей движения пластин. Полученные результаты, сравнены с аналитическими для свободномолекулярного предела, а для широкого диапазона чисел Кнудсена, расчеты для теплового потока и напряжения трения были сопоставлены с результатами, полученными методом самоподобной интерполяции. Установлено, что в переходной области между свободномолекулярным и сплошносредным пределами, кроме касательной составляющей тензора напряжений присутствует нормальная составляющая (которой нет ни в свободномолекулярном случае, ни в случае сплошной среды) причем, и нормальная и касательная составляющие существенно немонотонны по числам Кнудсена. Величина максимума этих напряжений зависит от скорости движения пластин и отношения температуры между пластинами. Кроме этого, направление теплового потока, по отношению к горячей стенке, зависит от числа Кнудсена и может менять свое направление при определенном соотношении перепада температур и скоростей движения пластин.

Горлов С.И. «Гидродинамические характеристики вихреисточника, совершающего поступательное движение в многослойной тяжелой жидкости» Прикладная механика и техническая физика, № 5, с. 140-147 (2000)

В рамках линейной теории рассмотрена задача о поступательном движении вихреисточника в трехслойной жидкости, ограниченной снизу дном. Жидкость в каждом слое идеальная, несжимаемая, тяжелая и однородная. На основе разработанного ранее метода получены формулы для возмущенных комплексных скоростей жидкости в каждом слое, волнового сопротивления и подъемной силы вихреисточника. Рассмотрены случаи движения вихря вблизи границы раздела двух полубесконечных жидких сред, в двухслойной жидкости, ограниченной сверху свободной поверхностью или твердой крышкой при наличии дна, а также ограниченной снизу дном и сверху свободной поверхностью или твердой крышкой. Во всех случаях приведены зависимости гидродинамических характеристик вихреисточника от числа Фруда. Обнаружено, что для ряда задач эти характеристики терпят разрыв при переходе через критические числа Фруда. Характер этих разрывов исследован аналитически.

Берсенев Ю.В., Бурдаков Р.В., Городкова Н.А. «Исследование модального состава шума вентилятора авиационного двигателя на модельном генераторе и в составе двигательной установки» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 45-46 (2018)

Для снижения пролетного шума существующих и проектируемых самолетов, оснащенных ТВРД. необходимо понимание процессов образования и распространения авиационного шума. Основным источником пролетного шума современных самолетов является двигатель. В свою очередь. шум двигателя определяется множеством источников, таких как струя, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, камера сгорания, вентилятор. На современном этапе развития технологии проектирования ТВРД максимальный вклад в общий уровень шума вносит вентилятор. Шум вентилятора обладает преимущественно тональными составляющими, связанными с частотами следования лопаток вентилятора и их гармониками на различных режимах работы двигателя. Таким образом. система звукопоглощения воздухозаборника должна обеспечивать максимальное поглощение звука на указанных частотах. Согласно современным исследованиям звукопоглощающие конструкции (3ПK) должны подбираться исходя из модального состава шума вентилятора, а не максимума коэффициента звукопоглощения. Вместе с тем измерение модального состава представляет собой сложную процедуру, требующую отдельного исследования в лабораторных условиях при наличии источника с задаваемыми и контролируемыми параметрами. Для отработки методики измерения модального состава и изучения его влияния на звукопоглощение при размещении в воздухозаборнике различных типов ЗПК была создана установка генерации мод. Установка состояла из тридцатиточечного источника звука, установленного на специально изготовленную платформу, и канала, состоящего из трех участков экспериментального воздухозаборника: участок ЗПК. корпус микрофонов и воздухозаборник авиационного двигателя. В участке микрофонов выполнены размещения линейного и кольцевого массива микрофонов. Расположение кольцевого массива предусмотрено в двух положениях по краям линейного массива. Были проведены испытания в различных вариантах сборки экспериментального воздухозаборника: участок микрофонов; участок микрофонов и входное устройство: участок ЗПК. участок микрофонов и входное устройство. Для каждого варианта испытания проводились при двух положениях кольцевого массива. Регистрация сигналов звукового давления с микрофонов проводилась по 130 каналам одновременно.

Городницкий Е.А., Перель М.В. «Обоснование основанной на вейвлетах интегральной формулы для решения волнового уравнения» Записки научных семинаров ПОМИ. Математические вопросы теории распространения волн, 461, с. 107-123 (2017)

Исследуется полученное ранее интегральное представление решений волнового уравнения. Подынтегральное выражение содержит взвешенные локализованные решения волнового уравнения, зависящие от параметров, по которым производится интегрирование. Зависящее от параметров семейство локализованных решений строится из одного решения с помощью преобразований сдвига, масштабирования и Лоренца. Приведены достаточные условия, при которых полученный несобственный интеграл в пространстве параметров сходится поточечно. Доказана также сходимость в L₂ норме.

Иудин Д.И., Давыденко С.С., Готлиб В.М., Долгоносов М.С., Зелёный Л.М. «Физика молнии: новые подходы к моделированию и перспективы спутниковых наблюдений» Успехи физических наук, 188, № 9, с. 850-864 (2018)

Обсуждаются фундаментальные проблемы физики молнии и последние достижения инструментальной (прежде всего спутниковой) регистрации разрядных явлений в атмосфере. Формирование в грозовом облаке плазменных образований с параметрами, необходимыми для зарождения и развития молниевого разряда, рассматривается как индуцированный электростатическим шумом неравновесный фазовый переход. Источником шума является коллективная динамика заряженных гидрометеоров – взвешенных в конвективном потоке льдинок и капель воды. Взаимовлияние плазменных образований и их поляризация в крупномасштабном электрическом поле грозового облака обеспечивает эффективную генерацию стримеров, описание которых в рамках теории случайных графов и перколяционной теории составляет основу феноменологического представления разряда как фрактальной диссипативной структуры. В рамках указанного подхода удаётся решить ряд важнейших проблем грозового электричества, в том числе объяснить механизм инициации молнии в существенно подпороговых электрических полях, свойства и морфологию молниевых разрядов различных типов, а также построить самосогласованное описание их широкополосного электромагнитного излучения. Обсуждаются дальнейшие перспективы развития модели и важная роль предстоящих спутниковых экспериментов по регистрации интенсивного электромагнитного излучения грозовых облаков.

Грачёва А.В., Макаров В.Е., Осипов А.А., Шорстов В.А. «Расчет аэродинамических и акустических характеристик профиля NACA0012 в постановке IDDES с использованием схем высокого порядка аппроксимации типа МР» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 107-112 (2016)

Представлены результаты расчетов вязкого нестационарного обтекания изолированного симметричного профиля NACA0012 с торцом на задней кромке с относительным размером 0.25%, с использованием схемы типа МР 5-го порядка аппроксимации по пространству и 4-го порядка аппроксимации по времени в постановке IDDES с использованием модели турбулентности Спаларта–Аллмараса. Целью настоящего исследования была доработка указанных выше схемы и метода моделирования турбулентности, хорошо зарекомендовавших себя при решении модельных задач (распад изотропной турбулентности и течение в плоском канале) для решения типовых задач аэродинамики и аэроакустики профиля.

Аткин Е., Булатов В., Дорохов В., Горбунов Н., Филиппов С., Гребенюк В., Карманов Д., Ковалев И., Кудряшов И., Курганов А., Меркин М., Панов А., Подорожный Д., Полко Д., Пороховой С., Шумихин В., Ткаченко А., Ткачев Л., Турундаевский А., Васильев О., Воронин А. «Новое универсальное колено космических лучей вблизи магнитной жесткости 10 ТВ по данным космической обсерватории НУКЛОН» Письма в ЖЭТФ, 108, № 1, с. 5-13 (2018)

Результаты космической обсерватории НУКЛОН дают сильное указание на существование нового универсального “колена” космических лучей, которое наблюдается во всех группах ядер, включая тяжелые ядра, вблизи магнитной жесткости 10 ТВ. Универсальность означает одно и то же положение колена в шкале магнитной жесткости для всех групп ядер. Колено наблюдается с использованием обоих методов измерения энергии частиц, реализованных в обсерватории НУКЛОН – калориметрическим методом и кинематическим методом. Новое “колено” космических лучей, вероятно, связано с пределом ускорения достаточно широко распространенным или ближним источником космических лучей.

Григорьев Д.М., Годовицын И.В., Амеличев В.В., Ильков А.В. «Исследование влияния параметров акустического отверстия на амплитудно-частотную характеристику МЭМС-микрофона» Нано- и микросистемная техника, 20, № 8, с. 491-497 (2018)

Параметры акустического отверстия существенно влияют на характеристики МЭМС-микрофона, в частности на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ). Ввиду сложности конструкции корпуса для расчета АЧХ МЭМС-микрофона необходимо использовать конечно-элементное моделирование. В работе представлены результаты моделирования АЧХ МЭМС-микрофона с помощью структурно-акустического гармонического анализа в программе ANSYS. Исследовано влияние положения и формы акустических отверстий на АЧХ МЭМС-микрофона. Представлен анализ полученных результатов.

Григорьев О.А., Клюшнев Н.В. «Устойчивость течения Пуазейля в канале с гребенчатым оребрением» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 4, с. 595-606 (2018)

Численно исследована устойчивость течения Пуазейля в канале с продольным гребенчатым оребрением нижней стенки. Получены и проанализированы зависимости энергетического и линейного критических чисел Рейнольдса от периода оребрения и высоты ребер. Результаты сопоставлены с известными результатами для волнистого оребрения, которое при стремлении одного из параметров к бесконечности сходится к гребенчатому.

Копьев В.Ф., Зайцев М.Ю., Воронцов В.И., Аникин В.А., Громов В.В. «Экспериментальная проверка результатов расчета акустических и интегральных аэродинамических характеристик модельного несущего винта вертолета в двух и четырехлопастной конфигурации на режиме висения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 166-170 (2016)

В работе представлены результаты сравнения экспериментальных аэродинамических и акустических характеристик крупномасштабной модели несущего винта вертолета, полученных на открытом стенде, с результатами численного моделирования. Измерения проводились для двух и четырехлопастных конфигураций при трех различных углах общего шага и четырех скоростях вращения на режиме висения. Эксперимент сравнивается с численным решением, для расчета которого используется гибридный метод моделирования шума . Отличительными особенностями используемого метода является разбиение области задачи на две подобласти: в ближней области проводится сквозной расчет уравнений Эйлера в неинерциальной системе координат, а в дальней области применяется метод Фокса–Вильямса–Хокингса.

Гасилов В.А., Грушин А.С., Ермаков А.С., Ольховская О.Г., Петров И.Б. «Моделирование разрушения полимерных материалов под действием интенсивных потоков энергии» Математическое моделирование, 30, № 7, с. 61-78 (2018)

Предложена комплексная методика моделирования разрушения полимерных материалов под действием интенсивных потоков энергии. Результаты моделирования процесса разрушения полимерных материалов могут быть использованы для исследования их поведения при энергетических воздействиях, верификации моделей объёмного разрушения хрупких материалов и валидации широкодиапазонных уравнений состояния.

Грэй А.Л., Руденко О.В. «Интенсивная волна в дефектных средах, содержащих одновременно квадратичную и модульную нелинейности: ударные волны, гармоники и неразрушающий контроль» Акустический журнал, 64, № 4, с. 411-416 (2018)

Предложено объяснение наблюдавшейся неклассической степенной зависимости амплитуды волны второй гармоники от амплитуды гармонической волны накачки как явлению, связанному с наличием двух типов нелинейности в структурно неоднородной среде. Указан подход к решению обратной задачи определения параметров нелинейности и показателя степени в указанной зависимости. Для описания эффектов сильно выраженной нелинейности предложены уравнения с двойной нелинейностью, обобщающие уравнения Хопфа и Бюргерса. Указана возможность их точной линеаризации. Рассчитаны профили, спектральный состав и средняя интенсивность волн в таких “дважды нелинейных” средах. Найдена форма ударного фронта и оценена его ширина. Рассчитана убыль энергии волны, зависящая от обоих параметров нелинейности – квадратичной и модульной.

Грязев В.М., Карабасов С.А. «О влиянии температуры на положение эффективных источников шума в турбулентной струе» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 184-188 (2018)

В настоящей работе проводится исследование влияния температуры на положение эффективных источников шума в горячей турбулентной струе на основе акустической аналогии Голдстейна. Еще со времен Лайтхилла акустические аналогии зарекомендовали себя как один из важных инструментов для анализа источников звука, порождаемых турбулентностью.

Губанов Д.А., Запрягаев В.И., Киселев Н.П., Кундасев С.Г., Пивоваров А.А. «Экспериментальное исследование течения в двухконтурной сверхзвуковой струе» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 118-121 (2016)

Представлено описание оборудования, конструкция модельного двухконтурного сопла и результаты экспериментального исследования структуры струйного течения. Данные эксперимента включают визуализацию поля течения и результаты измерения методом PIV. а также результаты зондирования поля течения микроприемником полной) давления и распределение давления по внутреннему контуру сопла. Приведены результаты измерения величины и спектрального состава пульсаций массового расхода с использованием проволочного термоанемометра.

Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Губанов Д.А., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Экспериментальные исследования влияния шероховатости сопла на параметры течения в слое смешения осесимметричной трансзвуковой струи» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 94-98 (2018)

Развитие методов математического моделирования сдвиговых турбулентных высокоскоростных течений приводит к необходимости детального описания условий формирования таких потоков. В частности, при моделировании струйных течений встает вопрос об уровне начальных возмущений в потоке и их влиянии на развитие слоя смешения. В работе на примере высокоскоростной воздушной струи, истекающей из осесиметричного сопла исследуются характеристики слоя смешения! вблизи среза сопла и на некотором расстоянии от него. Целью работы являлось исследование влияния состояния пограничного слоя сопла на характеристики слоя смешения в начальном участке дозвуковой высокоскоростной струи.

Губанов Д.А., Запрягаев В.И. «Многомодовые пульсации течения в осесимметричной полости, омываемой сверхзвуковым потоком» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 113-117 (2016)

Различные виды полостей, обтекаемых потоком, имеют место на летательных аппаратах, в рабочих частях аэродинамических труб, в теплообменниках и во многих других инженерных приложениях. Одной из разновидностей данной задачи является осесимметричная каверна, образующаяся в течении одного тела в следе за другим. При обтекании каверн может возникать интенсивное пульсационное течение, где уровень колебаний при определенных условиях достигает значительных величин. В работе представлены результаты экспериментального исследования структуры течения и спектральных характеристик пульсаций в осесимметричной полости, омываемой сверхзвуковым потоком при числе Маха 2. Данные включают шлирен-визуализацию структуры течения синхронизированных с измерениями пульсаций давления, измерение спектральных характеристик пульсаций давления внутри осесимметричной выемки в различных точках, данные о величине измеренной амплитуды пульсаций давления для отдельной моды колебаний в зависимости от времени.

Губанов Д.А., Запрягаев В.И., Киселев Н.П. «Аэроакустическое взаимодействие в сверхзвуковой струе при наличии тонкой преграды» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 80-83 (2018)

Работа посвящена исследованию влияния наличия тонкой преграды в потоке сверхзвуковой струи на её характеристики.

Травин А.К., Стрелец М.Х., Шур М.Л., Запрягаев В.И., Кавун И.Н., Губанов Д.А., Дядькин А.А., Рыбак С.П. «Расчетно-экспериментальное исследование трансзвуквого обтекания модели сопла ракетного блока аварийного спасения» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 157-160 (2018)

Как показано в работе . нестационарные характеристики турбулентного следа за соплами ракетного блока аварийного спасения (РБАС) во многом определяют интенсивность аэроакустических воздействий потока на обитаемый модуль (возвращаемый аппарат) при выведении пилотируемою транспортного корабля на орбиту. Расчетное определение этих характеристик представляет собой весьма сложную вычислительную задачу. решение которой требует применения ресурсоемких вихреразрешающих подходов к описанию турбулентности. Для верификации и усовершенствования таких подходов необходимы надежные экспериментальные данные, что диктует необходимость проведения тщательных согласованных между собой экспериментальных и расчетных исследований. В данной работе такое комплексное исследование выполнено для модельного сопла РБАС. находящегося в трансзвуковом потоке (число Маха 0.85) на выходе из сопла Витошинского

Сильников М.В., Гук И.В., Михайлин А.И., Шишкин В.Н. «Экспериментальное и теоретическое исследование эффективности действия технических устройств на основе гетерогенной двухфазной среды для подавления поражающих факторов подводного взрыва» Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 1, с. 59-68 (2018)

Представлены результаты натурных испытаний и численных расчетов эффективности действия технического устройства на основе гетерогенной двухфазной среды для подавления негативных эффектов подводных взрывов. Приведенные в статье результаты численного счета показали принципиальную возможность подавления амплитуды подводной ударной волны, образующейся при подрыве заряда взрывчатого вещества, с помощью слоя двухфазной гетерогенной среды. Исследованы уровни подавления амплитуды ударной волны, формирующейся при подрыве 0,8 кг аммонита № 6 ЖВ в закрытом водоёме на глубине 2 метра. Показано, что наиболее эффективно амплитуду ударной волны снижает техническое устройство на основе органического наполнителя толщиной 18 см. Избыточное давление на фронте ударной волны снижается при этом более чем в 25 раз.

Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Прончатов-Рубцов Н.В. «Численное моделирование эволюции интенсивных акустических шумов в обратных задачах аэроакустики (с использованием спектрального и биспектрального анализа)» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 122-123 (2016)

В докладе представлены результаты численного моделирования эволюции интенсивных акустических шумов в недиспергирующих средах. Основным уравнением, описывающим распространение нелинейных акустических волн в средах без дисперсии, является уравнение Бюргерса (УБ). Предложена спектральная схема численного решения УБ. которая позволила определить спектр и профиль волны на различных расстояниях от источника (как до образования ударного фронта, так и после). Преимущества данной схемы решения УБ заключаются в её возможностях использования для численного анализа эволюции как детерминированных, так и случайных сигналов. Очень важно, что данная схема численного решения УБ позволяет учесть и геометрию начальных условий, т.е. пригодна для описания цилиндрических и сферических волн. Все это позволяет сделать вывод о возможности использовать данную схему численного решения эволюции интенсивных акустических случайных волн применительно к задачам аэроакустики реактивных шумов.

Гурбатов С.Н., Демин И.Ю., Тюрина А.В. «Эволюция интенсивных акустических шумов. Асимптотическое представление (численный анализ)» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 84 (2018)

Приведен обзор результатов численного моделирования интенсивных акустических шумов волн в недиспергирующих средах. Рассмотрены численные методы решения на стадии формирования развитых разрывов, т.е. представлены асимптотические решения интегро-дифференциальных уравнений для интенсивных начальных условий, носящих случайный характер. Результаты численного моделирования эволюции интенсивных акустических шумовых волн рассмотрены для различных методов решения: спектральное представление, метод быстрого преобразования Лежандра, метод опускания параболы и т.д. Показано, что физическая причина различия в эволюции шумов периодических сигналов связана с тем. что для синусоидального возмущения период волны сохраняется, а для шумов многократное слияние разрывов приводит к увеличению характерного масштаба случайной волны. На спектральном языке это различие объясняется следующим образом: для тонального возмущения нелинейность приводит только к генерации высших гармоник, которые на поздней стадии затухают и асимптотически основной является первая гармоника; напротив, для шумового же сигнала нелинейное взаимодействие приводит к генерации "разностных медленно затухающих, низкочастотных компонентов.

Ганиев Ю.Х., Гобызов О.А., Гусарова О.Д., Лихачёва Е.С., Сосин А.В., Строилов А.В., Филиппов С.Е., Шманенков В.Н. «Расчёт параметров турбулентных отрывных зон при обтекании трёхмерного щитка сверхзвуковым потоком» Космонавтика и ракетостроение, № 4, с. 99-108 (2018)

Представляются результаты численного моделирования на основе уравнений Навье–Стокса картины течения около трёхмерных щитков в сверхзвуковом турбулентном потоке. Проводится сравнение газодинамических параметров турбулентной отрывной зоны. С экспериментальными данными, полученными с использованием люминесцентных барокрасок. Отмечается в качестве новых результатов распределение интенсивности турбулентности в отрывной зоне.