Абдрахманова А.И., Султанов Л.У. «Численное исследование нелинейных деформаций с учетом контактного взаимодействия» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 3, с. 423-434 (2018)

Работа посвящена построению вычислительного алгоритма исследования конечных деформаций трехмерных тел с учетом контактного взаимодействия. Алгоритм основан на так называемом подходе «мастер–слуга» («master–slave»), рассматривается проекция slave-точки на master-поверхность, которая задана параметрически. Построены все необходимые кинематические соотношения. Для поиска зоны контакта применен алгоритм проекции ближайшей точки. Рассмотрен случай контактного взаимодействия без учета трения между контактируемыми поверхностями. Для выполнения условий контакта применяется метод штрафных функций. На основе уравнения принципа виртуальных мощностей в актуальной конфигурации дана вариационная постановка решения задачи с учетом контактного взаимодействия, построен функционал контактного взаимодействия от неизвестной скорости проникновения одного тела в другое. Определяющие соотношения записаны с помощью упругого потенциала деформации. Для решения полученной нелинейной задачи применен метод пошагового нагружения. Разрешающее уравнение построено на основе линеаризации уравнения принципа виртуальных мощностей в актуальной конфигурации, получены линеаризированные соотношения, разработан алгоритм решения нелинейной задачи. Приведена конечноэлементная реализация предложенного алгоритма. Пространственная дискретизация построена на основе восьмиузлового конечного элемента и пятиузлового контактного элемента, реализующего решения вариационной контактной задачи. Приведены результаты решения модельных задач.

Абдрахманова А.И., Султанов Л.У. «Алгоритм исследования гиперупругих тел с учетом контактного взаимодействия» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 4, с. 644-656 (2018)

Рыжова С.Ф., Барсуков Р.В., Ильченко Е.В., Генне Д.В., Абраменко Д.С., Барсуков А.Р. «Измеритель импедансных характеристик ультразвуковых колебательных систем» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 153-157 (2018)

В статье говорится о необходимости проведения измерений параметров ультразвуковых колебательных систем с преобразователем пьезоэлектрического типа. Рассматривается структура прибора для измерения импедансных характеристик ультразвуковых колебательных систем.

Хмелёв В.Н., Цыганок С.Н., Шакура В.А., Абраменко Д.С. «Исследование процесса ультразвукового диспергирования на примере бурого угля и торфа» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 122-127 (2018)

Статья посвящена исследованию процесса диспергирования бурого угля и торфа, а также выявлению оптимальных параметров и условий, способствующих наиболее эффективному применению данного метода воздействия в промышленности.

Хмелёв В.Н., Цыганок С.Н., Абраменко Д.С., Нестеров В.А., Рыжова С.Ф. «Ультразвуковой аппарат для обработки расплава алюминия» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 3-7 (2019)

Статья посвящена практическим вопросам разработки и проектирования ультразвуковых аппаратов с пьезоэлектрическими излучателями для воздействия на жидкие среды, находящиеся при высоких температурах (до 1000°С). Авторы подтверждают эффективность применения созданного оборудования на примере ультразвукового воздействия на расплав алюминия.

Хмелёв В.Н., Сливин А.Н., Нестеров В.А., Генне Д.В., Абрамов А.Д. «Система позиционирования сварочного инструмента для ультразвуковой сварки автомобильных бамперов» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 34-38 (2019)

Представлены результаты работы по разработке ультразвукового аппарата и системы позиционирования ручного сварочного инструмента для сварки изделий из термопластов, применяющихся в автомобильной отрасли промышленности. Разработка специализированной системы позиционирования сварочного инструмента позволила обеспечить точное расположение сварных швов на изделии, а также задать точную величину заглубления сварочного инструмента, что позволяет повысить качество формирования сварных швов, прочность, надёжность и эксплуатационные характеристики автомобильных бамперов.

Абрамов В.А., Попов О.Б., Терехов А.Н., Люкина Е.В. «Контроль шумового загрязнения городской среды на основе использования ненормированных модуляционных параметров шума» T-Comm: Телекоммуникации и транспорт, 12, № 12, с. 54-60 (2018)

Предметом исследования является контроль шумового загрязнения городской среды. Целью работы являются предложения по разработке методов контроля ненормированных в настоящее время параметров шумов, оказывающих наибольшее негативное воздействие на население. Показано, что существенной проблемой мегаполисов стало не только ухудшение состояния воздуха, воды и почвы, но и загрязнения антропогенными физическими полями – электромагнитными, радиационными и акустическими шумами. Обращается внимание на содержание в шумах инфранизких частот, крайне негативно воздействующих на человека. Исследование параметров городских шумов показало также, что негативные влияния на человека оказывают резкие изменения амплитуды (атаки), модуляционные характеристики шумов, а также присутствие в них периодических составляющих. Выясняется, что существующие методы и приборы позволяют оценивать только такие нормированные характеристики шумов, как: усредненные спектральные характеристики шума; распределение мощности шума по времени; мощностные, а также предельно допустимые значения в виде дозиметров, которые контролируют уровень шума за большие промежутки времени. Предложено, кроме нормированных параметров шума, контролировать также такие его ненормированные в настоящее время параметров как: мощность дискретизированнного шумового сигнала и перепады этой мощности, в том числе на коротких временных интервалах; крутизну нарастания и спада огибающей шумового процесса; ритмические и инфразвуковые составляющие; осуществлять точный спектральный анализ особенно в зоне частот прямого воздействия на организм, а также степень гармонической связанности компонент шума. Разработка алгоритмов формирования оценок перечисленных параметров стало возможным с использованием комплексного представления сигнала, что позволило выделять такие модуляционные параметры шума, как его аналитическая огибающая и мгновенная частота. Разработанный на кафедре Телевидения и звукового вещания МТУСИ высокоточный метод формирования ортогонального сигнала из исходного широкополосного акустического сигнала открывают возможности для применения его в задачах контроля параметров городских шумов. Результаты работы, направленные на разработку новых методов и алгоритмов контроля шумовых сигналов на основе измерения как нормированных, так и ненормированных в настоящее время параметров шумов, позволили разработать программное обеспечение (ПО) для формирования оценок параметров шума. Показано, что разработанное ПО может быть использовано для повышения экологической безопасности и комфортности городской среды, повышения уровня физиологического и психического здоровья населения, а также улучшения условий проживания, снижения утомляемости и депрессивности, поднятия производительности труда, а также коммерческой оценки стоимости жилья в зависимости от уровня акустического комфорта.

Абрамов В.С. «Сверхизлучение гравитационных волн, реликтовых фотонов от бинарных черных дыр, нейтронных звезд» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 1, с. 138-142 (2019)

Взрывы сверхновых типа 1а, процессы слияния бинарных черных дыр, нейтронных звезд рассматриваются как отдельные импульсные источники во Вселенной. Для описания переходных сигналов и характерных параметров используется модель сверхизлучения Дикке и квантовая статистическая теория. Даны оценки параметров гравитационных волн, реликтовых фотонов, бозона и поля Хиггса, бинарных черных дыр, нейтронных звезд до и после слияния.

Абси Р. «Турбулентная вязкость и профили скорости в развитых турбулентных течениях в каналах» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 138-150 (2019)

Представлены выражения для турбулентной (вихревой) вязкости на основе аналитических решений для турбулентной кинетической энергии в случае течений в каналах с развитой турбулентностью, полученных ранее автором. Средние продольные скорости найдены при решении уравнения количества движения с предложенными аналитическими выражениями для турбулентной вязкости. Правильность полученных результатов проверяется сопоставлением с данными прямого численного моделирования течений в каналах с развитой турбулентностью в диапазоне 300τ<2000, где Re_τ – число Рейнольдса, определенное по скорости трения u_τ, кинематической вязкости v и полуширине канала δ . Предлагаемый метод позволяет дать точное описание профилей средней продольной скорости и турбулентного сдвигового напряжения вне логарифмического подслоя, в вязком и буферном слоях и внешней области. Настоящее исследование имеет цель обеспечить простые аналитические инструменты для изучения приложений турбулентных течений в каналах.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А., Ерошенко Е.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Рекуррентные и спорадические форбуш-понижения в 23-М и 24-М солнечных циклах» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 39-47 (2019)

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А., Ерошенко Е.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Форбуш-понижения в шести последних солнечных циклах» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 625-627 (2019)

Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В., Гайдаш С.П., Крякунова О.Н., Николаевский Н.Ф., Прямушкина И.И., Трефилова Л.А. «Высокоэнергичные магнитосферные электроны и различные типы возмущения межпланетной среды» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 638-640 (2019)

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А., Ерошенко Е.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Рекуррентные и спорадические форбуш-понижения в 23-М и 24-М солнечных циклах» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 39-47 (2019)

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Абунин А.А., Ерошенко Е.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Форбуш-понижения в шести последних солнечных циклах» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 625-627 (2019)

Абунин А.А., Абунина М.А., Белов А.В., Гайдаш С.П., Крякунова О.Н., Николаевский Н.Ф., Прямушкина И.И., Трефилова Л.А. «Высокоэнергичные магнитосферные электроны и различные типы возмущения межпланетной среды» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 638-640 (2019)

Щуров М.А., Авдеев В.Ю., Гирин И.А., Костенко В.И., Лихачев С.Ф., Лодыгин В.А., Рудницкий А.Г., Шайхутдинов А.Р. «Программа Lineviewer пакета Astro Space Locator (ASL) для построения и обработки усреднённых спектров» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 4, с. 38-45 (2019)

Оописывается программа Lineviewer, предназначенная для построения и обработки усреднённых по времени и частоте интерференции спектров источников мазерного излучения. Обсуждается область применения и возможности программы, описывается практическая реализация используемых в Lineviewer алгоритмов обработки данных. Также показана возможность применения Lineviewer для выполнения амплитудной калибровки спектральной линии мазерных источников с повышенной точностью.

Зайцев Д.Л., Авдюхина С.Ю., Агафонов В.М., Бугаев А.С., Егоров Е.В. «Молекулярно-электронный гидрофон для решения задач низкочастотного исследования шумов Мирового океана» Доклады академии наук, 483, № 6, с. 666-669 (2018)

Настоящее исследование посвящено вопросам разработки инструментальной базы измерений для нужд низкочастотного зондирования шумов моря. В работе представлены экспериментальные результаты испытаний технических характеристик молекулярно-электронного гидрофона. Приведены исследования амплитудно-частотных и шумовых характеристики прототипов. Продемонстрирована работа гидрофона с полосой пропускания 0.02–200 Гц и чувствительностью 0.75 мВ/Па. Методом корреляционного анализа выполнено измерение собственных шумов.

Сарычев М.Н., Жевстовских И.В., Аверкиев Н.С., Берсукер И.Б., Гудков В.В., Суриков В.Т. «Определение параметров эффекта Яна–Теллера в примесных центрах из ультразвуковых экспериментов: приложение к кристаллу ZnSe : Ni²⁺» Физика твердого тела, 61, № 2, с. 319-324 (2019)

Разработанная ранее методология использования ультразвуковых исследований для определения параметров эффекта Яна–Теллера (ЭЯТ) в примесных центрах в кристаллах получила дальнейшее развитие в настоящей работе в применении к примесям Ni²⁺ в ZnSe : Ni²⁺. Для всех нормальных мод, распространяющихся вдоль оси [110], измерены температурные зависимости поглощения ультразвука в диапазоне частот 25–165 MHz. При температуре около 13 K для всех этих мод наблюдаются пики поглощения, свидетельствующие о наличии локальных искажений как тригонального, так и тетрагонального типов. Следуя ранее разработанной методике, показано, что эти аномалии поглощения обусловлены проявлением релаксационных переходов между эквивалентными локальными искажениями, индуцированными ЭЯТ в центрах Ni²⁺. В тетраэдрическом окружении селена этот ион находится в трехкратно вырожденном основном электронном состоянии ³T₁, где могут реализоваться три типа ЭЯТ. Данные ультразвуковых экспериментов свидетельствуют о реализации T(e+t₂) задачи, в которой поверхность потенциальной энергии имеет четыре эквивалентных минимума тригонального типа, слегка деформированных в сторону тетрагональных седлообразных точек. Оценены тригональные вибронные константы, энергии стабилизации тригональных минимумов и энергии активации барьеров между ними.

Авсентьев О.С., Авсентьев А.О., Гудков Д.А. «Математическая модель оптимизации выбора средств защиты речевой информации от утечки по акустооптическому каналу» Вестник Воронежского института МВД России, № 1, с. 25-36 (2019)

Рассматриваются условия реализации процессов передачи речевой информации, ее перехвата злоумышленником, а также процессы защиты от утечки по акустооптическому каналу. Исследуются характеристики и особенности технического канала утечки информации рассматриваемого типа на объектах информатизации с учетом изменений материального носителя, обусловленных разнородностью форм представления перехватываемой информации на различных участках такого канала. Предложена математическая модель выбора оптимального варианта защиты речевой информации от перехвата.

Авсентьев О.С., Авсентьев А.О., Гудков Д.А. «Математическая модель оптимизации выбора средств защиты речевой информации от утечки по акустооптическому каналу» Вестник Воронежского института МВД России, № 1, с. 25-36 (2019)

Рассматриваются условия реализации процессов передачи речевой информации, ее перехвата злоумышленником, а также процессы защиты от утечки по акустооптическому каналу. Исследуются характеристики и особенности технического канала утечки информации рассматриваемого типа на объектах информатизации с учетом изменений материального носителя, обусловленных разнородностью форм представления перехватываемой информации на различных участках такого канала. Предложена математическая модель выбора оптимального варианта защиты речевой информации от перехвата.

Аганин А.А., Хисматуллина Н.А. «Расчет волн в упруго-пластическом теле» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 3, с. 435-447 (2018)

Изучена возможность повышения эффективности расчета упруго-пластических волн в теле за счет применения TVD- и UNO-модификаций классического метода С.К. Годунова. TVD-модификация имеет второй порядок точности, за исключением точек экстремума, тогда как UNO-модификация обладает вторым порядком всюду. Оценка эффективности рассматриваемых модификаций осуществлена путем сравнения результатов их применения для расчета ряда одномерных задач о распространении волн в упруго-пластическом теле в результате различного вида воздействия на его поверхность с точными решениями и результатами расчетов методом С.К. Годунова. Показано, что на аналогичных сетках рассматриваемые модификации дают намного лучшие результаты. В частности, ширина размазывания скачкообразных фронтов как упругих, так и пластических волн при их использовании значительно меньше. При этом UNO-модификация несколько предпочтительнее TVD-модификации, что проявляется, например, в том, что последняя сглаживает экстремумы решения в большей степени при использовании грубых сеток.

Аганин А.А., Хисматуллина Н.А. «Эффективность TVD-модификации метода С.К. Годунова при расчете волн в упруго-пластическом теле» Вестник Башкирского университета, 23, № 3, с. 655-660 (2018)

Исследуется возможность повышения эффективности расчета волн в упруго-пластическом теле методом С.К. Годунова за счет его TVD-модификации. Оценка повышения эффективности осуществляется путем сравнения результатов расчетов методом С.К. Годунова и его модификацией одномерной и двумерной задач о распространении волн в упруго-пластическом теле, возникающих в нем при импульсном воздействии на его свободную поверхность. Показано, что в рассматриваемых задачах TVD-модификация оказывается существенно более эффективной. В частности, при ее использовании близкого по точности численного решения как одномерных, так и двумерных задач удается получить на значительно (в четыре раза) более грубых сетках, что позволяет сократить на порядок время расчета.

Аганин А.А., Давлетшин А.И. «Деформации взаимодействующих газовых пузырьков в жидкости при акустическом воздействии» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 4, с. 657-669 (2018)

Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Топорков Д.Ю. «Возможность реализации сверхсжатия кавитационного пузырька в тетрадекане» Доклады академии наук, 481, № 6, с. 625-629 (2018)

Исследуется возможность реализации суперсжатия среды в кавитационном пузырьке при его коллапсе в тетрадекане и проводится сравнение с его реализацией в коллапсирующем пузырьке в ацетоне. Применяется гидродинамическая модель, в которой учитываются сжимаемость жидкости, нестационарная теплопроводность пара и жидкости, неравновесные испарение-конденсация, несовершенство пара. Показано, что сходящиеся ударные волны в пузырьке в тетрадекане возникают даже в таких условиях, в которых сжатие среды в коллапсирующем пузырьке в ацетоне происходит почти однородно. При этом амплитуда малой несферичности пузырька в виде отдельных сферических гармоник возрастает при сжатии в ацетоне значительно (более 10 раз) больше, чем при сжатии в тетрадекане. Это означает, что тетрадекан по сравнению с ацетоном является более благоприятной средой для возможности реализации суперсжатия содержимого кавитационного пузырька при его коллапсе.

Аганин А.А., Давлетшин А.И. «Потенциал скорости жидкости со сферическими пузырьками с центрами на одной прямой» Вестник Башкирского университета, 20, № 2, с. 393-397 (2015)

Метод отражений, предназначенный для расчета потенциала скорости жидкости при наличии в ней двух сферических пузырьков, обобщен на случай произвольного числа сферических пузырьков с центрами на одной прямой. Тестирование полученных рекуррентных соотношений выполнено сопоставлением результатов их применения для расчета силы гидродинамического взаимодействия с результатами применения метода разложения по сферическим функциям. Проведено сравнение экономичности методов отражений и разложений по сферическим функциям. Показано, что при расстояниях между пузырьками более нескольких характерных диаметров эффективность обоих методов примерно одинакова. С уменьшением взаимной удаленности пузырьков более экономичным оказывается метод разложения по сферическим функциям. Исключение составляет случай двух пузырьков.

Аганин А.А., Ильгамов М.А., Топорков Д.Ю. «Зависимость сжатия пара в кавитационных пузырьках в воде и ацетоне от давления жидкости» Вестник Башкирского университета, 20, № 3, с. 807-812 (2015)

Рассматриваются особенности сильного сжатия пара в кавитационных пузырьках в воде и ацетоне при их коллапсе в зависимости от давления жидкости в диапазоне от 1 до 15 бар (температура жидкости 20°С). Установлено, что в пузырьке в ацетоне в данном диапазоне последовательно реализуются три сценария сжатия. В первом сценарии сжатие происходит близким к однородному, во втором – с радиальным схождением простых волн, в третьем – с радиальным схождением ударных волн. Ударно-волновой сценарий устанавливается, начиная с давления 3 бар. В случае пузырька в воде реализуется лишь сжатие, близкое к однородному.

Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Ильгамов М.А., Топорков Д.Ю. «Сильное сжатие пара в кавитационных пузырьках в воде и ацетоне» Вестник Башкирского университета, 22, № 3, с. 580-585 (2017)

Рассматривается сильное сжатие пара в одиночных кавитационных пузырьках при их коллапсе (схлопывании) в зависимости от давления жидкости. Показано, что в случае пузырька в воде, как и в случае пузырька в ацетоне, с увеличением давления жидкости сжатие содержимого кавитационного пузырька реализуется сначала близким к однородному, затем с радиальным схождением и фокусировкой простых (не ударных) волн, после чего с радиальным схождением и фокусировкой ударных волн.

Аганин А.А., Гусева Т.С. «Удар струи по тонкому слою жидкости на стенке» Вестник Башкирского университета, 20, № 2, с. 245-251 (2016)

Изучается удар высокоскоростной струи воды по тонкому водяному слою (прослойке) на плоской жесткой стенке. Параметры задачи характерны для ударного воздействия на стенку струи, возникающей на поверхности кавитационного пузырька при его схлопывании вблизи твердой стенки. Для прослойки толщиной 0.06 радиуса струи проводится анализ влияния скорости струи в диапазоне от 150 до 350 м/c. При таких скоростях удара демпфирующее влияние прослойки относительно мало, и на стенке возникают давления того же порядка, что и в случае без прослойки. Исследование проводится с применением прямого численного моделирования с описанием движения жидкости и газа уравнениями газовой динамики. Показано, что при скорости струи больше 200 м/с распределение давления на стенке существенно неоднородно, как и в случае без прослойки. При этом максимум давления также реализуется на краю области импульсного воздействия и превышает давление гидроудара.

Аганин И.А., Давлетшин А.И. «Динамика газовых пузырьков при акустическом возбуждении» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 3, с. 448-461 (2018)

Рассмотрена динамика двух газовых пузырьков в жидкости под действием ультразвуковой бегущей волны. Жидкостью является вода, условия комнатные, пузырьки воздушные, изначально сферические, волна продольная, плоская, распространяется вдоль прямой, проходящей через центры пузырьков. Изучена зависимость динамики пузырьков от расстояния между ними, суммарной массы содержащегося в них газа, амплитуды воздействующей на них волны при разных соотношениях размеров пузырьков, варьируемых при сохранении их суммарной массы. Использована математическая модель, имеющая четвёртый порядок точности в терминах отношения радиуса пузырьков к расстоянию между ними. В ней учтены малая несферичность пузырьков, эффекты вязкости и сжимаемости жидкости, поверхностного натяжения. Показано, что в рассматриваемых условиях возможны такие сценарии взаимодействия пузырьков, как их схождение и столкновение, их расхождение и разрушение одного из пузырьков в силу больших деформаций. Установлены диапазоны амплитуды волны, расстояния между пузырьками, соотношения между их размерами, величины суммарной массы содержащегося в пузырька газа, при которых указанные сценарии реализуются

Зайцев Д.Л., Авдюхина С.Ю., Агафонов В.М., Бугаев А.С., Егоров Е.В. «Молекулярно-электронный гидрофон для решения задач низкочастотного исследования шумов Мирового океана» Доклады академии наук, 483, № 6, с. 666-669 (2018)

Настоящее исследование посвящено вопросам разработки инструментальной базы измерений для нужд низкочастотного зондирования шумов моря. В работе представлены экспериментальные результаты испытаний технических характеристик молекулярно-электронного гидрофона. Приведены исследования амплитудно-частотных и шумовых характеристики прототипов. Продемонстрирована работа гидрофона с полосой пропускания 0.02–200 Гц и чувствительностью 0.75 мВ/Па. Методом корреляционного анализа выполнено измерение собственных шумов.

Агафонова Н.Ю., Ашихмин В.В., Добрынина Е.А., Еникеев Р.И., Мальгин А.С., Рудаков К.Р., Ряжская О.Г., Шакирьянова И.Р., Якушев В.Ф. «Изучение вариаций низкоэнергетического фона с помощью подземного эксперимента LVD» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 673-675 (2019)

Агаян С.М., Соловьев А.А., Богоутдинов Ш.Р., Николова Ю.И. «Регрессионные производные и их применение в изучении геомагнитных джерков» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 383-392 (2019)

Построены новые математические конструкции регрессионного сглаживания дискретных временных рядов, заданных на нерегулярной сетке. Разработанный метод использован для изучения трендов векового хода за период 1991–2015 гг. по данным наблюдений трех компонент магнитного поля на пяти выбранных геомагнитных обсерваториях сети ИНТЕРМАГНЕТ. Обнаруженные смены трендов совпали по времени с измерениями джерков классическими методами, что свидетельствует о применимости метода регрессионных производных в геофизических задачах.

Агеев А.И., Осипцов А.Н. «Стоксово течение в микроканале с супергидрофобными стенками» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 59-71 (2019)

Проведено численное моделирование медленного течения вязкой жидкости в плоском микроканале, обе стенки которого являются текстурированными супергидрофобными поверхностями. Полосчатая текстура супергидрофобных поверхностей образована периодически расположенными бесконечными прямоугольными микрокавернами, ориентированными перпендикулярно течению и полностью либо частично заполненными газом. Рассмотрены случаи как симметричного, так и несимметричного расположения микрокаверн на нижней и верхней стенках канала. Для решения уравнений Стокса в области, соответствующей одному периоду течения, использован метод граничных интегральных уравнений. Построены картины течения и проведено параметрическое численное исследование влияния газовых пузырьков, удерживаемых супергидрофобными стенками, на интенсивность эффективного проскальзывания жидкости и снижение трения (перепада давления) в микроканале.

Лапушкина Т.А., Ерофеев А.В., Азарова О.А., Кравченко О.В. «Прохождение плоской ударной волны через область тлеющего газового разряд» Журнал технической физики, 89, № 1, с. 42-49 (2019)

Экспериментально и численно рассмотрена задача о взаимодействии прямой ударной волны (M=5) с ионизованной плазменной областью, заранее сформированной до прихода ударной волны слаботочным тлеющим газовым разрядом. В результате взаимодействия в эксперименте получены шлирен-имиджи движущейся ударно-волновой структуры, состоящей из двух разрывов, выпуклость которых направлена в сторону движения первоначальной волны. Моделирование распространения ударной волны по области энергетического воздействия проводилось на основе двумерной задачи о распаде произвольного разрыва с учетом влияния горизонтальных стенок. Численно решались системы уравнений Эйлера и Навье–Стокса. Неравновесность происходящих процессов в газоразрядной области моделировалась эффективным показателем адиабаты γ. На основании проведенных расчетов для равновесного воздуха (γ=1.4) и для ионизованной неравновесной газовой среды (gamma=1.2) показано, что наблюдаемые в эксперименте разрывы могут трактоваться как элементы решения двумерной задачи о распаде разрыва – ударной волной и следующим за ней контактным разрывом. Показано, что изменение gamma влияет на форму фронтов и значение скоростей полученных разрывов. Получено хорошее согласие экспериментальных и расчетных имиджей плотности и скоростей разрывов при остаточной температуре газа в газоразрядной области 373 K.

Хоссейнхани Х., Файяз В., Терохид С.А.А., Азими Н., Зареи З., Ганжи М. «Анизотропная космология при взаимодействии дилатонного поля и духовой темной энергии» Теоретическая и математическая физика, 194, № 3, с. 481-509 (2018)

Изучается взаимодействие дилатонного скалярного поля с духовой темной энергией в анизотропной Вселенной. Эволюция темной энергии, которая доминирует во Вселенной, может быть полностью описана единственным дилатонным скалярным полем. Данная связь позволяет восстановить кинетическую энергию, а также динамику дилатонного скалярного поля, опираясь на эволюцию плотности энергии. На основании последних данных наблюдений получены ограничения для моделей духовой темной энергии, представляющих собой объединение моделей темной материи и темной энергии. Для этого исследовано, как при помощи наблюдаемых величин определить эволюцию расширения H(z). Рассчитана эволюция возмущений плотности в линейном режиме как для духовой темной энергии, так и для обобщенной духовой темной энергии; результат сравнивается с моделями ΛCDM. Обсуждается обоснованность обобщенного второго закона термодинамики во Вселенной Бьянки типа I. Полученная модель устойчива при поздних временах, но неустойчива для малых времен.

Артемов И.И., Акимов Д.А., Кревчик В.Д. «Влияние ультразвуковой обработки на модуль упругости ионно- имплантированной поверхности металла» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 140-149 (2018)

Ионная имплантация является одним из эффективных методов модификации механических свойств металлов и сплавов. Образование наноструктурного слоя (НС) блокирует выход на поверхность металла дислокаций и способствует их закреплению за счет высокой концентрации имплантированных ионов и радиационных дефектов. В результате после ионной имплантации материал упрочняется. Однако локальные скопления имплантированной примеси способствуют неоднородному закреплению дислокаций в НС, что может существенно ограничить прочностные характеристики материала. Целью данной работы является исследование возможности увеличения модуля упругости НС за счет акустостимулированной диффузии локальных скоплений имплантированных ионов, сопровождающейся увеличением числа закрепленных дислокаций в объеме НС. Дислокационный механизм затухания ультразвуковой волны рассмотрен в рамках модели Гранато и Люкке. Формула для коэффициента диффузии получена на основе применения теории случайных блужданий, а также представления о том, что процесс диссипации энергии ультразвуковой волной в области НС с малым числом закрепленных дислокаций может служить причиной диффузионного расплывания локальных примесных скоплений. Задача о диффузии локального примесного скопления рассматривалась как задача о диффузии из слоя конечной толщины в полуограниченное тело с отражающей границей. Решение уравнения теплопроводности получено для случая внутреннего источника тепла в НС, моделируемого мгновенным точечным источником, мощность которого пропорциональна плотности энергии ультразвуковой волны. Результаты. Показано, что коэффициент диффузии имплантированной примеси нелинейно зависит от плотности энергии ультразвуковой волны и существенно возрастает с ростом плотности дислокаций в тех областях НС, где закрепление дислокаций отсутствует. Получена оценка числа дополнительных активационных перескоков имплантированной примеси в поле ультразвуковой волны, которая составила 10^–2, т.е. один активационный перескок примесного атома приходится примерно на 10² периодов ультразвуковой волны. Установлено, что величина добавочных активационных перескоков является нелинейной функцией плотности энергии ультразвуковой волны W и с ростом последней возрастает. Показано, что диффузионное расплывание локальных скоплений имплантированной примеси в ультразвуковом поле приводит к росту модуля упругости НС примерно на 20% за счет увеличения числа закрепленных дислокаций, что сопровождается упрочнением материала. В ионно-имплантированных НС существуют дополнительные степени свободы для управления их механическими свойствами за счет увеличения числа закрепленных дислокаций в условиях акустостимулированного расплывания локальных скоплений имплантированной примеси и точечных дефектов.

Сорокин Б.П., Новоселов А.С., Квашнин Г.М., Лупарев Н.В., Асафьев Н.О., Шипилов А.Б., Аксёненков В.В. «Разработка и исследование композитных акустических резонаторов со структурой «Al/(Al,Sc)N/Mo/алмаз» с высокой добротностью на СВЧ» Акустический журнал, 65, № 3, с. 325-331 (2019)

Впервые продемонстрирована возможность применения нитрида алюминия–скандия в качестве эффективного пьезоэлектрического материала в композитных акустических резонаторах на подложках из синтетического алмаза. Композитные резонаторы на основе пьезоэлектрической слоистой структуры «Al/(Al,Sc)N/Mo/алмаз» с тремя концентрациями Sc были исследованы в диапазоне частот 0–20 ГГц. Показано, что такие резонаторы могут возбуждаться в широком диапазоне частот от 0.2 до 20 ГГц, при этом не уступая существенно по значениям добротности аналогичным устройствам с использованием чистого нитрида алюминия. Параметр качества Q_f≈3×10¹⁴ Гц в образце резонатора на основе структуры «Al/Al_0.7Sc_0.3N/Mo/(100) алмаз» сопоставим с аналогичным рекордным значением для композитных резонаторов на алмазных подложках и тонкопленочных пьезоэлектрических преобразователей из AlN. Максимальные значения квадрата эффективного коэффициента электромеханической связи композитных ОАВ-резонаторов увеличились почти на порядок при переходе от пленки AlN к ASN.

Аксенов А.Г., Бабаков А.В., Чечеткин В.М. «Математическое моделирование вихревых структур в быстровращающихся астрофизических объектах» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 89, с. 182-188 (2018)

Рассматривается применение консервативного численного метода конечных объемов для моделирования быстровращающихся самогравитирующих астрофизических объектов. В эволюционном расчете получены крупномасштабные вихревые структуры. Численное моделирование проведено на основе параллельных алгоритмов, реализованных на вычислительном комплексе кластерной архитектуры.

Аксомитный А.А., Стородубцева Т.Н. «Моделирование звукоизоляционных свойств древесного полимер-песчаного композиционного материала» Актуальные направления научных исследований 21 века: теория и практика, 6, № 3, с. 214-220 (2018)

Статья посвящена древесному полимер-песчаному композиционному материалу, изучению и прогнозированию звукоизоляционных свойств, а также разработке соответствующей математической модели.

Акуленко Л.Д., Перепёлкин В.В. «Динамический анализ возмущенного чандлеровского колебания Земного полюса» Механика твердого тела, № 5, с. 4-12 (2018)

На основе разработанной аналитической модели движения деформируемой Земли относительно центра масс исследуется возмущенное движение земного полюса. Учитывая влияние полюсного прилива линейными и нелинейными диссипативными слагаемыми, а также возмущения на близкой к чандлеровской частоте, в уравнениях движения полюса Земли найдены поправки в частоту и амплитуды чандлеровских колебаний, зависящих от коэффициентов диссипации.

Перепелкин В.В., Акуленко Л.Д. «Динамический анализ возмущенного чандлеровского колебания земного полюса» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 6, с. 4-12 (2018)

На основе разработанной аналитической модели движения деформируемой Земли относительно центра масс исследуется возмущенное движение земного полюса. Учитывая влияние полюсного прилива линейными и нелинейными диссипативными слагаемыми, а также возмущения на близкой к чандлеровской частоте, в уравнениях движения полюса Земли найдены поправки в частоту и амплитуды чандлеровских колебаний, зависящих от коэффициентов диссипации.

Акуленко Л.Д., Перепёлкин В.В., Почукаев В.Н. «Флуктуационно-диссипативные процессы в движении земного полюса» Космонавтика и ракетостроение, № 6, с. 56-66 (2018)

Рассматриваются результаты исследования колебаний полюса Земли на чандлеровской частоте с учётом нелинейных флуктуационно-диссипативных моментов сил и возмущений при чандлеровской и близкой к ней частотам. Представляется найденная зависимость применительно к стационарному режиму амплитуды внешнего возмущения при чандлеровской частоте от коэффициентов диссипации. Показывается, что амплитуда чандлеровских колебаний полюса чувствительна к разности чандлеровской и близкой к ней частот и нелинейным коэффициентам диссипации. Определяются условия устойчивости установившегося чандлеровского колебания полюса.

Александрин С.Ю., Гальпер А.М., Жараспаев Т.Р., Колдашов С.В., Малахов В.В., Михайлов В.В. «Пространственные и временные вариации потоков протонов во внутреннем радиационном поясе Земли в течение солнечного цикла» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 641-642 (2019)

Александрова А.Г., Бордовицына Т.В., Александров В.Б. «Исследование влияния светового давления на динамику околоземных объектов с обратным движением» Известия вузов. Физика, 62, № 3, с. 86-91 (2019)

Представлены результаты анализа совместного влияния вековых резонансов и светового давления на долговременную орбитальную эволюцию объектов с обратным движением в области околоземного космического пространства, ограниченной большими полуосями орбит от 15000 до 45000 км. Орбитальная эволюция каждого объекта рассматривалась при трех значениях парусности объекта (отношения площади миделевого сечения к массе): 0.001, 1 и 10 м²/кг.

Александрова А.Г., Бордовицына Т.В. «Исследование влияния светового давления на устойчивость движения околоземных космических объектов» Известия вузов. Физика, 62, № 1, с. 65-71 (2019)

Рассмотрено влияние светового давления на устойчивость движения космических объектов в области околоземного пространства, ограниченной большими полуосями орбит от 8000 до 42400 км. Орбитальная эволюция каждого объекта рассматривалась при значениях парусности объекта (отношения площади миделевого сечения к массе) от 1 до 70 м²/кг. Кроме того, проведено исследование по выявлению значений парусности, при которых происходит уход объектов с орбит под действием светового давления с их последующим падением на Землю из различных областей околоземного космического пространства.

Александрова А.Г., Бордовицына Т.В., Александров В.Б. «Исследование влияния светового давления на динамику околоземных объектов с обратным движением» Известия вузов. Физика, 62, № 3, с. 86-91 (2019)

Представлены результаты анализа совместного влияния вековых резонансов и светового давления на долговременную орбитальную эволюцию объектов с обратным движением в области околоземного космического пространства, ограниченной большими полуосями орбит от 15000 до 45000 км. Орбитальная эволюция каждого объекта рассматривалась при трех значениях парусности объекта (отношения площади миделевого сечения к массе): 0.001, 1 и 10 м²/кг.

Устинова Г.К., Алексеев В.А. «Вариации скоростей образования космогенных радионуклидов в хондритах с известными орбитами» Доклады академии наук, 485, № 2, с. 33-37 (2019)

Представлены результаты многолетних исследований скоростей образования космогенных радионуклидов вдоль орбит 42 хондритов, последовательно выпадавших на землю в 1959–2016 гг. Анализ содержаний ²⁶Al в 10 хондритах с известными орбитами позволяет выстроить пространственный профиль средней за миллион лет интенсивности галактических космических лучей (Е>100 МэВ) на 2–4 а.е. от Солнца, свидетельствующий о постоянном возникновении и диссипации в этой области слоя магнитных неоднородностей солнечного ветра, эффективно модулирующего галактические космические лучи. Это говорит о постоянстве магнитогидродинамической обстановки в Солнечной системе, по крайней мере в течение последнего миллиона лет.

Алексеев Г.В. Проблема невидимости в акустике, оптике и теплопереносе (2016). 224 с.

Описаны разработки методов решения задачи конструирования средств, обеспечивающих невидимость материальных тел от их обнаружения с помощью различных физических полей.

Жуковский М.Е., Усков Р.В., Савенков Е.Б., Алексеев М.В., Марков М.Б., Воронин Ф.Н. «Модель переноса излучения в веществе гетерогенных материалов пористого типа» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 3-20 (2018)

Построена физико-геометрическая модель гетерогенных пористых сред с прямым учетом их микроструктуры. Создан метод расчета вероятностных распределений энергии и импульсов частиц излучения, взаимодействующих с материалом сложного химического состава. Распределения используются для детального моделирования процессов рассеяния и поглощения излучения в сложных гетерогенных материалах. Разработан подход для дискретного описания реалистичной геометрии пористых гетерогенных сред с учетом их структуры на микроуровне. Подход включает алгоритм построения детектирующей системы для статистической оценки энерговыделения излучения при его распространении в объекте. Приведены результаты модельных расчетов на гибридном вычислительном кластере К-100.

Гатауллин А.Р., Богданова С.А., Алексеева М.С., Галяметдинов Ю.Г. «Влияние адсорбционного взаимодействия поверхностно-активных веществ с фуллереном С₆₀ на его ультразвуковое диспергирование в мицеллярных средах» Вестник технологического университета, 21, № 12, с. 19-23 (2018)

Одним из подходов к решению проблемы агрегации фуллеренов является использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) в процессах ультразвуковой обработки С₆₀ в жидких средах. Эффективность диспергирования и стабилизации частиц фуллерена зависит от характера адсорбционного взаимодействия молекул ПАВ с поверхностью С₆₀, изучение которого может выявить важные закономерности получения стабильных дисперсий фуллерена с высоким содержанием дисперсной фазы. Целью данной работы было исследование адсорбционного взаимодействия поверхностно-активных веществ с фуллереном С₆₀ и коллоидно-химических свойств дисперсий, полученных в мицеллярных растворах при ультразвуковой обработке (УЗ). Изотермы адсорбции ПАВ на фуллерене до УЗ воздействия были рассчитаны на основе равновесных концентраций, определенных методом абсорбционной спектроскопии. Дисперсии фуллерена были получены ультразвуковой обработкой в воде и в водных растворах ПАВ. Оптическая плотность дисперсий, средний электрокинетический потенциал частиц С₆₀ были определены методами абсорбционной спектроскопии и электрофоретического рассеяния света. В качестве объектов исследования использовались: фуллерен С₆₀ электродугового синтеза с чистотой более 99,5%; неионогенные ПАВ – производные оксида этилена, анионные ПАВ – додецилсульфат натрия и додецилбензолсульфонат натрия. Установлено, что изотерма адсорбции анионных и неионогенных поверхностно-активных веществ на фуллерене С₆₀ до УЗ воздействия соответствует ленгмюровской изотерме адсорбции L2. Увеличение средней степени оксиэтилирования изононилфенолов приводит к снижению значений максимальной адсорбции, что, очевидно, связано с конформационными изменениями оксиэтиленовой цепи, которые имеют место в области n=8-9 в молекулах оксиэтилированных изононилфенолов. Показано, что введение ПАВ способствует увеличению оптической плотности дисперсий и повышению устойчивости системы. Отмечено, что неионогенные ПАВ являются более эффективными стабилизирующими агентами по сравнению с анионными. Установлено, что с увеличением средней степени оксиэтилирования возрастает стабилизирующее действие оксиэтилированных изононилфенолов и происходит смещение области их эффективных концентраций в сторону больших значений. Выявлено влияние неионогенных ПАВ на электрокинетические свойства дисперсий С₆₀, что может быть связано с образованием на поверхности фуллерена ассоциатов молекул поверхностно-активных веществ.

Гатауллин А.Р., Богданова С.А., Алексеева М.С., Галяметдинов Ю.Г. «Ультразвуковое диспергирование фуллерена С₆₀ в водных растворах смесей ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Часть 1» Вестник технологического университета, 21, № 12, с. 28-32 (2018)

При получении дисперсий фуллерена С₆₀ ультразвуковой обработкой перспективно использование поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве диспергирующих и стабилизирующих агентов. Создание смесей ионных и неионогенных поверхностно-активных веществ, отличающихся друг от друга по критической концентрации мицеллообразования, гидрофильно-липофильному балансу, молекулярной массе и механизму стабилизации углеродных наночастиц, и выявление наиболее эффективных смесей, обладающих повышенным совокупным диспергирующим и стабилизирующим действием может быть одним из способов решения проблемы агрегации наночастиц и получения дисперсий С₆₀ с заданными коллоидно-химическими свойствами. Целью данной работы было получение и исследование эффективных смесей ПАВ для увеличения содержания дисперсной фазы в процессе ультразвукового диспергирования и повышения стабильности дисперсий фуллерена С₆₀. В качестве объекта исследования применялся фуллерен С₆₀ электродугового синтеза с чистотой более 99,5%. Использовались смеси оксиэтилированных алкилфенолов (ОЭ АФ) с различной степенью оксиэтилирования (n=8, 10, 12), а также смеси ОЭ АФ n=12 с додецилсульфатом натрия (ДСН) и додецилбензолсульфонатом натрия (ДБСН). Оптическая плотность дисперсий, средний гидродинамический диаметр и электрокинетический потенциал частиц фуллерена были определены методами абсорбционной спектроскопии, динамического и электрофоретического рассеяния света. Тензиометрическим методом выявлены концентрационные области получения синергических смесей поверхностно-активных веществ. Установлено, что наибольшее диспергирующее и стабилизирующее действие проявляет смесь оксиэтилированных изононилфенолов со средней степенью оксиэтилирования n=8 и n=12 c мольной долей n=12 равной 0,4. По сравнению с дисперсиями, полученными без ПАВ, удалось снизить размер частиц в 1,8 раза и индекс полидисперсности в 1,9 раза, повысить оптическую плотность и стабильность систем в 11,7 и 2,8 раз, соответственно. Результаты исследования могут быть полезны при получении дисперсий С₆₀ для биохимических и медико-биологических исследований, для допирования композиционных материалов.

Стенькин Ю.В., Алексеенко В.В., Цаи Ж., Цяо Ж., Цюи Ш., Гуо К., Хе Х., Лиу Е., Ма С., Щеголев О.Б., Степанов В.И., Янин Я.В., Жао Ж. «Отклик ЭН-детекторов установки PRIZMA-YBJ на землетрясения» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 666-669 (2019)

Щеголев О.Б., Алексеенко В.В., Стенькин Ю.В., Степанов В.И., Янин Я.В., Цаи Ж., Цяо Ж., Цюи Ш., Гуо К., Гуо С., Хе Х., Лиу Е., Ма С., Жао Д. «Изучение массового состава космических лучей с энергией 10¹⁵–10¹⁷ эВ в проекте PRISMA» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 691-693 (2019)

Массовый состав космических лучей в области энергий выше “излома” остается актуальным и нерешенным вопросом в физике космических лучей. Результаты разных экспериментов противоречат друг другу в оценках среднего массового числа и его изменения с ростом первичной энергии. Проект PRISMA предназначен для изучения энергетического спектра и массового состава космических лучей в области 10¹⁵–10¹⁷ эВ. В основе проекта лежит детектор, способный регистрировать одновременно электромагнитную и адронную компоненты ливня. В работе приведены результаты, полученные на прототипе проекта PRISMA-YBJ на высоте 4300 м над уровнем моря за 3.5 г. эксплуатации. В анализе применен новый метод оценки массового состава по соотношению числа зарегистрированных электронов и нейтронов.

Субботкин А.О., Щиржецкий Х.А., Алешкин В.М. «К вопросу объективной оценки влияния реального шумового фона публики на оптимизацию нормативных требований к допустимому шумовому режиму в зрительных залах» Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, № 4, с. 57-63 (2018)

При акустическом проектировании залов расчет оптимального фонда звукопоглощения A_опт производится из соображений достижения объемных оптимумов времени стандартной реверберации RT60. Однако фонд звукопоглощения определяет и уровень шумового режима в зале, регулируя реверберационную составляющую прежде всего шумов публики. Нормативный документ СП 51.13330.2011 ₁ устанавливает предельно допустимые эквивалентные уровни звука для зальных помещений различного функционального назначения в диапазоне LA_{экв=30–35 дБА. Такие «жесткие» требования могут выполняться только при отсутствии публики и неприменимы к реальным условиям эксплуатации залов. Необходимо отметить, что на существенную разницу в шумовой обстановке} пустых зальных помещений и в реальных условиях их эксплуатации было обращено внимание специалистов-акустиков достаточно давно, однако вплоть до настоящего времени имеется относительно мало информации об этой «вилке», ввиду сложности проведения экспериментов такого рода в условиях заполнения залов публикой. Данная работа предлагает метод анализа шумового режима в заполненных зрительных залах при акустическом проектировании и ставит вопрос обоснованности жестких требований по допустимому шумовому фону в залах различного назначения, представленных ранее. Для оценки ожидаемого шумового режима в зальных помещениях представляется правильным использовать методику акустических расчетов, разработанную авторами настоящей статьи для оценки требуемого фона звукопоглощения в шумных помещениях. Разработанный метод расчета и проведенный в статье анализ могут быть использованы не только для оценки ожидаемого уровня шума в реальных условиях эксплуатации залов, но и выступить дополнительным критерием при выборе оптимального времени стандартной реверберации в залах различного назначения.

Алиев А.Б., Исаева С.Э. «Существование и поведение глобальных решений смешанной задачи с акустическими условиями сопряжения для нелинейных гиперболических уравнений с нелинейной диссипацией» Доклады академии наук, 483, № 2, с. 121-124 (2018)

Рассматривается смешанная задача с акустическими условиями сопряжения для нелинейных гиперболических уравнений с нелинейной диссипацией. Доказаны существование, единственность и экспоненциальное убывание глобальных решений для этой задачи с фокусирующими нелинейными источниками; доказаны также существование глобальных решений и разрушение решений за конечное время для случая с дефокусирующими нелинейными источниками.

Алимов М.М., Корнев К.Г. «Анализ гистерезиса перестройки конфигурации мыльной пленки на двух круглых рамках» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 44-57 (2019)

Представлены результаты анализа поведения минимальной поверхности на системе двух круглых соосных рамок разного радиуса в процессе увеличения – уменьшения расстояния между рамками. Подтверждено предположение о метастабильности некоторых конфигураций минимальной поверхности, позволяющее объяснить наблюдаемый в экспериментах гистерезис перестройки мыльной пленки из одной конфигурации в другую. Показана эффективность использования аналитических методов теории фильтрации аномальных жидкостей в задачах определения конфигурации минимальной поверхности на рамках.

Алимурадов А.К., Квитка Ю.С., Чураков П.П., Тычков А.Ю. «Повышение точности измерения частоты основного тона на основе оптимизации процесса декомпозиции речевых сигналов на эмпирические моды» Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль, № 4, с. 53-65 (2018)

Рассматривается актуальный вопрос – повышение точности измерения частоты основного тона речевых сигналов. Объектом исследования является декомпозиция речевых сигналов на детерминистические и стохастические частотные составляющие с применением различных методов. Предметом исследования является улучшенная полная множественная декомпозиция на эмпирические моды с адаптивным шумом. Целью исследования является оптимизация процесса декомпозиции для повышения точности измерения частоты основного тона за счет улучшения частотно-избирательных свойств. Для декомпозиции речевых сигналов на частотные составляющие применялась адаптивная технология анализа нестационарных сигналов – улучшенная полная множественная декомпозиция на эмпирические моды с адаптивным шумом. Исследования и анализ данных были выполнены в среде математического моделирования Маtlаb (МаthWоrкs). Кратко представлен обзор известных методов декомпозиции, основанных на преобразовании Фурье и вейвлет-преобразовании. Рассмотрены их преимущества и недостатки, выявлены перспективы применения метода декомпозиции на эмпирические моды. Представлено подробное математическое описание разновидностей декомпозиций и подчеркнута необходимость оптимизации улучшенной полной множественной декомпозиции на эмпирические моды с адаптивным шумом. Представлен способ оптимизации улучшенной декомпозиции для повышения точности измерения частоты основного тона с кратким математическим описанием. Проведены исследования способа, направленные для оптимального определения параметров функционирования улучшенной декомпозиции. Показано, что предлагаемый способ на основе улучшенной полной множественной декомпозиции на эмпирические моды с адаптивным шумом успешно решает задачу повышения точности измерения частоты основного тона за счет лучших частотно-избирательных свойств.

Алимурадов А.К., Муртазов Ф.Ш. «Методы повышения эффективности распознавания речевых сигналов в системах голосового управления» Измерительная техника, № 10, с. 20-24 (2015)

Разработан усовершенствованный алгоритм распознавания речевых сигналов с дополнительными блоками обработки для увеличения количества сравниваемых информативных параметров и уменьшения естественных и спектральных искажений речевых сигналов. На основе верифицированной базы данных проведены экспериментальные исследования алгоритма.

Алтынбеков Ш. «Многопараметрическая математическая модель процесса консолидации неоднородных грунтов» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 44-66 (2018)

Составлены основные уравнения консолидации соленых грунтов для случаев: фазы несжимаемы, влияние начального градиента напора мало существенно; фазы сжимаемы, влияние начального градиента напора существенно. Установлена новая нелинейная зависимость между суммой главных напряжений и коэффициентом пористости, описывающая одновременно три вида неоднородности. Предложена функция, характеризующая изменение возраста скелета грунта в зависимости от пространственных координат. Описаны свойства параметров ползучести, входящих в эту зависимость. Доказано, что свойство неоднородного старого грунта можно описать функциями пространственных координат. На основе этой зависимости на базе существующих и разработанных моделей сконструирована многопараметрическая математическая модель процесса консолидации грунтов, содержащая в себе ранее существующие. Исследованы вопросы существования, единственности и корректности для краевой задачи. Обоснованы методы ее решения. Доказана возможность применения методов итерации, суммарной аппроксимации и прогонки. Исследованы погрешность аппроксимации, устойчивость и сходимость локально-одномерной схемы (ЛОС). Дана оценка решению задачи при помощи формулы прогонки.

Савиных В.П., Полянцева И.Б., Илюшина Т.В., Алтынов А.Е., Карачевцева И.П., Козлова Н.А., Коленкина М.М. «Научные подходы и современные технологии для сохранения исторического наследия в исследованиях космического пространства» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 63, № 1, с. 5-12 (2019)

Определены проблемы сохранения культурного наследия, состоящего из уникальных материалов, свидетельствующих об истории освоения космоса с помощью геодезических и картографических методов. Рассмотрен вопрос формирования цифровой коллекции на примере материалов музейной экспозиции«Космическая съемка», недавно созданной в Учебно-историческом центре МИИГАиК. Предложено подключение базы планетных данных, инфраструктуры и использование программного обеспечения, созданных в Комплексной лаборатории исследования внеземных территорий.

Федотова А.Ю., Алтынцев А.Т., Кочанов А.А., Лесовой С.В., Мешалкина Н.С. «Наблюдения эруптивных событий с помощью сибирского радиогелиографа» Солнечно-земная физика, 4, № 3, с. 17-27 (2018)

Горшкова В.М., Двуличанская Н.Н., Альков С.В. «Экспериментальное исследование воздействия низкочастотного ультразвука на гепарин» Биомедицинская радиоэлектроника, № 10, с. 57-60 (2018)

Проведено экспериментальное исследование, спектральный и сравнительный анализ воздействия низкочастотного ультразвука на гликозаминогликан – гепарин. Установлено, что под действием ультразвука на исследуемые растворы химические связи не разрушены и состав вещества не изменился.

Сивцева В.И., Аммосов П.П., Гаврильева Г.А., Колтовской И.И., Аммосова А.М. «Сравнение сезонных вариаций активности приливных и внутренних гравитационных волн по наблюдениям на станциях Маймага и Тикси» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 109-115 (2018)

Сивцева В.И., Аммосов П.П., Гаврильева Г.А., Колтовской И.И., Аммосова А.М. «Сравнение сезонных вариаций активности приливных и внутренних гравитационных волн по наблюдениям на станциях Маймага и Тикси» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 109-115 (2018)

Черкасов С.Г., Моисеева Л.А., Ананьев А.В. «Ограничения модели буссинеска на примере ламинарной естественной конвекции газа между вертикальными изотермическими стенками» Теплофизика высоких температур, 56, № 6, с. 961-967 (2018)

Рассмотрена задача ламинарной естественной конвекции в газе между двумя вертикальными изотермическими пластинами, нагретыми до различной температуры. Получено аналитическое решение, которое сравнивается с решением аналогичной задачи для жидкости в приближении Буссинеска.

Анахов С.В., Пыкин Ю.А. Плазмотроны: проблема акустической безопасности. Теплофизические и газодинамические принципы профилирования газовоздушных трактов малошумных плазмотронов (2012). 224 с.

Обобщены результаты экспериментальных и теоретической исследований проблемы сверхнормативного шумового излучения, сопровождающего работу генераторов низкотемпературной плазмы – плазмотронов. Представлены методика и результаты экспериментального исследования акустических полей, генерируемых плазмотронами. Выявлены интегральные, спектральные и пространственные особенности их шумоизлучения. Разработаны физической модели акустической. генерации в звуковом и ультразвуковом спектральных диапазонах для металлорежущих плазмотронов, а также принципы и методы проектирования плазмотронов с пониженным шумоизлучением. Представлены способы решения проблемы безопасного акустического применения плазмотронов в различных технологиях.

Попов А.А., Гаврилов Н.М., Андреев А.Б., Погорельцев А.И. «Межгодовые изменения интенсивности мезомасштабных вариаций ночного свечения гидроксила в Алма-Ате» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 102-108 (2018)

Сухоруков Д.А., Андреев А.И. «Спектр свободных колебаний многослойного цилиндра с учетом вязкоупругих свойств внутреннего слоя» Аспирант и соискатель, № 1, с. 7-10 (2018)

Андреев В.Г., Грамович В.В., Выборов О.Н., Мартынюк Т.В., Родненков О.В., Руденко О.В. «Ударное возбуждение звука при схлопывании створок полулунных клапанов сердца» Акустический журнал, 65, № 2, с. 232-240 (2019)

Предложена простая модель работы полулунного клапана с целью оценки спектра акустических колебаний, возникающих при его схлопывании. Проведен теоретический анализ схлопывания упругих створок легочного клапана под действием перепада давления крови в артерии и желудочке. Показано, что при учете вязкости крови скорость движения створок ограничена, и время схлопывания имеет конечное значение. Решена задача излучения акустических волн в жидкость колеблющимися створками при их ударном возбуждении. Проведены оценки времен схлопывания и соударения створок с учетом упругих параметров створок и вязкости крови. Рассчитана форма волны, излучаемая в кровь колеблющимися створками. Результаты могут быть использованы для разработки метода измерения давления в легочной артерии по анализу звуков второго тона сердца.

Андреева И.Г., Герасименко Ю.П., Боброва Е.В., Гвоздева А.П. «Различия в постуральных ответах на приближение и удаление звуковых образов у людей с разным перцептивным стилем» Доклады академии наук, 482, № 5, с. 610-613 (2018)

Проверили гипотезу об универсальном характере перцептивного стиля при анализе пространства при межсенсорных взаимодействиях. Исследовали показатели постуральных ответов на движущиеся и неподвижные звуковые образы в группах полезависимых и поленезависимых испытуемых, т.е. воспринимающих пространственную информацию об объекте с учётом фона или при его игнорировании соответственно. Различия в показателях колебаний центра давления тела в обеих группах получены только в случае движущихся звуковых образов. Колебания тела больше выражены в группе поленезависимых испытуемых, а в группе полезависимых при прослушивании приближающихся звуковых образов наблюдается смещение тела назад. Таким образом, перцептивный стиль проявляется в реакциях вертикальной позы на слуховую информацию о движении в акустическом пространстве.

Иванов П.Б., Михеева Е.В., Лукаш В.Н., Малиновский А.М., Чернов С.В., Андрианов А.С., Костенко В.И., Лихачёв С.Ф. «Интерферометрические наблюдения сверхмассивных чёрных дыр в миллиметровом диапазоне» Успехи физических наук, 189, № 5, с. 449-477 (2019)

Приводится теоретическое описание различных типов аккреционных дисков и струйных выбросов (джетов) вблизи сверхмассивных чёрных дыр, которые могут наблюдаться в миллиметровой (субмиллиметровой) области спектра. Особое внимание уделяется возможности формирования образа чёрной дыры (её тени), подсвечиваемой диском или джетом. Предлагается простой критерий возможности обнаружения тени с помощью существующих или планируемых наблюдений в режиме радиоинтерферометрии со свехдлинной базой (РСДБ). В качестве примера приводится список основных кандидатов в сверхмассивные чёрные дыры, удовлетворяющих этому критерию, для наблюдений с помощью планируемой космической обсерватории “Миллиметрон” в режиме РСДБ и с помощью Телескопа горизонта событий.

Андрияхина Ю.С., Карзова М.М., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Ускорение тепловой абляции объемов биологической ткани с использованием фокусированных ультразвуковых пучков с ударными фронтами» Акустический журнал, 65, № 2, с. 147-157 (2019)

Представлены результаты численного эксперимента по сравнению скорости объемной тепловой абляции ткани говяжьей печени ex vivo, создаваемой с помощью многоэлементной ультразвуковой фазированной решетки системы Sonalleve V1 3.0T, Philips Healthcare. Использовались импульсно-периодические режимы облучения с одинаковой средней по времени, но различной пиковой мощностью и скважностью. Облучение проводилось по траектории, состоящей из дискретного набора единичных фокусов, расположенных в центре и по периметру двух окружностей. Фокусировка пучка в ткани описывалась с помощью уравнения Вестервельта, температурное поле рассчитывалось с помощью уравнения теплопроводности, порог разрушения определялся в соответствии с величиной тепловой дозы. Показано, что использование импульсного ударно-волнового режима облучения позволяет получить до трех раз более быстрое тепловое разрушение объема ткани по сравнению с гармоническим воздействием.

Сызранова Н.Г., Андрущенко В.А. «Математическое моделирование падения и дробления Сихотэ-Алинского болида» Математическое моделирование, 30, № 11, с. 5-12 (2018)

Численно исследована задача о гиперзвуковом движении, разрушении и дроблении Сихотэ-Алинского болида в атмосфере под воздействием силовых и тепловых нагрузок. Учитывались два механизма теплопередачи от газа к поверхности небесного тела – конвективный и радиационный – с изучением приоритета каждого из них на различных участках траектории падения. Процесс прогрессивной фрагментации болида рассматривался в рамках модели последовательного дробления. На завершающем этапе падения учитывался процесс разрушения мелких осколков в пыль за счет температурных напряжений. Отмечено качественно правильное отражение результатами расчетов реального процесса фрагментации болида

Андрущенко В.А., Лукашенко В.Т., Максимов Ф.А., Мурашкин И.В., Сызранова Н.Г., Шевелев Ю.Д. «Комплексное математическое исследование падения болидов в атмосфере с завершающим множественным взрывом» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 89, с. 97-112 (2018)

На основе численных и аналитических подходов создана комплексная физико-математическая модель, определяющая движение и разрушение космических тел естественного происхождения в атмосфере Земли. Рассмотрены многоуровневые взаимосвязанные проблемы, включающие: моделирование аэробаллистики метеороидов и их фрагментов с учетом их теплового и механического разрушения; расчет обтекания системы тел (осколков метеорита); исследование задачи о множественных “взрывах” в атмосфере – явлении, присущем движущимся в атмосфере метеороидам на стадии после их фрагментации. Исследование приведено в целях разрешения одного из актуальных аспектов проблемы астероидно-кометной опасности – процессов взаимодействия метеороидов с земной атмосферой.

Аникин А.Ю., Доброхотов С.Ю. «Зависимость структуры отраженных от берега длинных волн от формы начального двумерного возмущения» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 42-54 (2019)

Изучаются асимптотические решения двумерного волнового уравнения с переменной скоростью и вырождением на границе области (берега). Рассматривается задача Коши с локализованными начальными данными, отвечающая поршневой модели цунами. Приведена асимптотическая формула для решения, работающая в малой окрестности берега. Исследуется вопрос о симметрии набегающей и отраженной волн. Этот же вопрос изучается для волнового уравнения с правой частью, отвечающей распределенному по времени источнику.

Аникин В.М. «"Бифуркационная летопись" физико-математического факультета Саратовского университета. 1917–1945» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 26, № 6, с. 5-19 (2018)

Отражены важные вехи истории физико-математического факультета Саратовского университета 1917–1945 гг., сыгравшего роль важнейшего образовательного и научного центра Волжского региона и Востока России. Факультет был образован Постановлением Временного правительства 1 (14) июля 1917 г. и начал свою работу с сентября того же года. В довоенные годы из состава факультета были выделены биологический, химический, географический и геологический факультеты. В 1945 г. на его основе были созданы физический и механико-математический факультеты. В 1945–-1990 гг. выпускники физического факультета обеспечили превращение Саратова в «электронную столицу» СССР, составили костяк научно-исследовательских кадров открытых в 1980-х гг. в городе академических институтов и преподавательских кадров университета и других высших учебных заведений Саратова, создали новые университетские научно-образовательные направления. В статье прослеживается изменение структуры факультета в довоенный период в общем контексте развития высшего образования в стране в тот период.

Мельников А.Е., Солдатов Е.С., Кузнецова И.Е., Колесов В.В., Анисимкин В.И., Кашин В.В. «Акустоэлектронный нанобиосенсор» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 1, с. 62-65 (2019)

Разработана технология, реализующая две разномасштабные структуры на монокристаллической пьезоэлектрической подложке ниобата лития. С помощью методов фотолитографии изготовлена система встречно-штыревых электродов для акустической линии задержки, работающей в диапазоне 2–3 МГц, совмещенная с нанострансдьюсерами с характерным размером 60–80 нм, изготовленными с использованием негативной электронно-лучевой нанолитографии.

Кандиева К.К., Анискина О.Г., Погорельцев А.И., Зоркальцева О.С., Мордвинов В.И. «Влияние осцилляции Маддена–Джулиана и квазидвухлетнего колебания на динамику внетропической стратосферы» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 114-124 (2019)

Для исследования влияния осцилляции Маддена–Джулиана и квазидвухлетнего колебания в экваториальной стратосфере на динамические процессы во внетропической стратосфере использована модель циркуляции средней и верхней атмосферы. Источник нагрева осцилляции Маддена–Джулиана в тропической области задавался в виде модулированного по долготе волнового возмущения с зональным волновым числом m=2 и периодом Т=45 сут, перемещающегося на восток с фазовой скоростью ∼5 м/с. Ансамблевые расчеты проводились раздельно для западной и восточной фаз квазидвухлетнего колебания. Анализ полученных результатов показал, что оба явления существенно влияют на циркуляцию зимней внетропической стратосферы, разрушение полярного вихря и внезапные стратосферные потепления, причем характер влияния зависит от сочетания их фаз. Хорошая согласованность результатов моделирования с данными реанализа подтверждает полученные результаты.

Анищенко А.Е., Солдатов Г.В., Лотарев А.В., Вареникова А.Ю. «Способ формирования фазоманипулированных сигналов гидроакустической параметрической антенной» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 67-75 (2018)

В развитии морской инфраструктуры существует необходимость передачи информации через водную среду на десятки и сотни тысяч метров. Цель данного исследования – разработка нового принципа фазовой манипуляции для звукоподводной связи с использованием параметрической антенны. Показана принципиальная возможность использования разностной частоты параметрической гидроакустической антенны для формирования сигналов с фазовой манипуляцией. Рассмотрены два способа формирования фазовой манипуляции – при помощи изменения фазы частот накачки и с помощью кратковременного изменения частоты на участке разностной волны. Использование существующего способа фазовой манипуляции через изменение фаз сигналов накачки приводит к неконтролируемым переходным процессам в сигнале разностной частоты. Использование второго способа фазовой манипуляции сигнала разностной частоты через кратковременное изменение частот накачки и соответственно появление измененного участка сигнала разностной частоты, сдвигающего фазу основного сигнала в сторону уменьшения или в сторону увеличения позволяет управлять переходным процессом уменьшая количество амплитудных выбросов. Проведены экспериментальные исследования как в гидроакустическом бассейне, так и в море с учетом наличия природных гидрологических условий подтвердившие теоретические положения. Расчеты показали, что использование укороченной измененной части сигнала разностной частоты параметрической антенны приводит к необходимости чрезмерного увеличения частоты накачки (сотни кГц) что может превышать ширину полосы пропускания параметрической антенны. Использование увеличенного участка позволяет увеличивать частоту незначительно (на десятки или даже единицы кГц), что дает практически неограниченные возможности для выбора угла манипуляции.

Анненкова Е.А., Сапожников О.А. «Тепловые и кавитационные явления и поверхностная неустойчивость как механизмы взрывов капель в акустических фонтанах» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 1, с. 87-90 (2019)

Проводится теоретический анализ акустического и температурного полей, а также поверхностной неустойчивости в акустически возбужденной капле жидкости. Такие капли возникают в акустическом фонтане, образующемся под действием сфокусированного на свободную границу жидкости ультразвукового пучка. Для описания рассматриваемых явлений используется модель уединенной сферической капли, представляющей собой резонатор с акустически мягкой границей, внутри которого происходит эволюция сферически-симметричного нелинейного акустического поля. Представляются предполагаемые механизмы взрыва капли.

Антонов А.И., Жоголева О.А., Леденев В.И. «Метод расчета шумового режима в зданиях с коридорными системами планировки» Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, № 2, с. 70-75 (2014)

Представлен новый метод расчета распространения шума в зданиях с коридорной системой планировки. Новый метод и компьютерная программа его реализации позволяют объективно оценивать шумовой режим в зданиях с коридорами и разрабатывать эффективные шумозащитные мероприятия.

Антонов А.И., Шубин И.Л., Яровая Т.С. «Расчет распространения прямого звука в городской среде от объектов с массовым пребыванием людей» Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, № 3, с. 105-112 (2017)

В современной городской застройке имеется большое количество объектов с массовым пребыванием людей, зашумляющих прилегающую к ним территорию. Для оценки шумового режима на таких территориях и разработки шумозащитных мероприятий необходимы методы расчета распространения звуковой энергии от шумных объектов, учитывающие особенности излучения звуковой энергии такими объектами. Основной особенностью является случайный характер положения и направления излучения шума посетителями мероприятий. В статье приведены выражения для расчета усредненного фактора направленности и акустической мощности речи. Расчет прямого звука на территории городской застройки можно выполнять методом математического моделирования с учетом вероятности случайного положения, ориентации и длительности речи источников шума. Математическое моделирование случайных процессов достаточно трудоемко, поэтому оно ограниченно применяется при решении практических задач по борьбе с шумом, однако может успешно использоваться в качестве эталонного метода для оценки применимости других упрощенных расчетных методик. Для практического использования в статье предлагается расчетный метод, реализующий принцип усреднения параметров дискретных точечных источников шума за счет их замены сплошной излучающей поверхностью. Акустические параметры источника шума, такие как распределенная акустическая мощность и направленность излучения каждой точки поверхности рассчитываются на основе случайного характера излучения шума посетителями массовых мероприятий. Результирующие уровни звукового давления в расчетных точках определяются на основе аналитического или численного вычисления поверхностного интеграла от элементарных излучателей, на которые разбивается излучающая шум поверхность. Для реализации методов расчета прямого звука разработана компьютерная программа и дан пример ее практического использования. Сравнение рассчитанных различными методами и измеренных значений уровней звукового давления показало хорошее совпадение результатов и возможность использования разработанных методик и компьютерной программы для решения задач снижения шума на городских территориях от объектов с массовым пребыванием людей.

Антонов А.И., Матвеева И.В., Меркушева Н.П., Пороженко М.А. «Построение и использование шумовых карт при разработке шумозащитных мероприятий в производственных помещениях с непостоянными рабочими местами» Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, № 4, с. 48-56 (2018)

Оценка шумового режима непостоянных рабочих мест и разработка средств снижения шума для таких мест требует проведения большого объема расчетов уровней звукового давления на маршрутах движения рабочих во время смены. В статье показана целесообразность использования для этой цели шумовых карт помещений. Для расчета уровней звукового давления и построения карт шума предлагается использовать численный статистический метод и реализующие его компьютерные программы. Приведен пример оценки шумового режима непостоянного рабочего места и разработки средства снижения шума, обеспечивающего снижение уровня шума до нормативных требований.

Антонов С.Н. «Акустооптическая коммутация волоконно-оптических каналов» Журнал технической физики, 89, № 2, с. 274-279 (2019)

Предложен и cоздан акустооптический коммутатор волоконно-оптических каналов на базе ТеО₂ двухкоординатного дефлектора. Коммутатор реализует переключение оптического излучения из одного выходного световода в двумерную входную матрицу световодов, либо обратное --- из любого световода матрицы в один выходной световод. Получены значения для основных взаимосвязанных параметров. Установлено, что коммутатор обеспечивает высокое быстродействие – 2^–10 mus, большое число переключаемых каналов --- до несколько сотен, небольшие вносимые потери – 2–5 dB, значительную величину развязки между каналами -35–60 dB. Экспериметы проведены для выходной матрицы с 19 световодами. Показана возможность работы коммутатора в режиме мультипликации каналов – одновременной передачи сигнала из выходного световода в заданное число световодов входной матрицы.

Антонов С.Н. «Акустооптическое сложение мощностей импульсных некогерентных лазеров» Оптика и спектроскопия, 125, № 3, с. 383-386 (2018)

Предложен и экспериментально обоснован метод сложения мощностей импульсных некогерентных однотипных (одинаковых) лазеров, основанный на временном уплотнении импульсов. Метод базируется на использовании акустооптического дефлектора, который переключает излучение из различных источников в один выходной канал синхронно с излучением в данном канале. Существенно, что мощность итогового выходного излучения принципиально равна сумме мощностей входных излучателей, а угловые и координатные характеристики выходного луча равны исходным источникам. Эксперименты проводились с одномодовыми полупроводниковыми лазерами на длине волны 1.3 μm с помощью дефлектора на базе кристалла ТеО₂. Метод применим для сложения волоконно-оптических, полупроводниковых и твердотельных лазеров. Проведена оценка основных взаимосвязанных параметров.

Сотников Н.В., Антонова Е.Е., Рязанцева М.О., Баринова В.О., Рубинштейн И.А., Мить С.К. «Положение границы захвата энергичных электронов относительно границ аврорального овала во время магнитной бури 19–22 декабря 2015 г. по данным спутника Метеор-М № 2» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 148-159 (2019)

Исследовано положение границы захвата электронов с энергией >100 кэВ относительно экваториальной границы аврорального овала во время большой магнитной бури 19–22 декабря 2015 г. c минимальным Dst=–170 нТл по данным измерений спутника Метеор-М № 2. Измерялись энергичные электроны с энергиями от 0.1 до 13 МэВ и потоки низкоэнергичных электронов с энергиями от 0.13 до 16.64 кэВ. Учтено, что питч-угловое распределение энергичных электронов вблизи границы захвата почти изотропно. Показано, что граница захвата энергичных электронов во время рассмотренной бури регистрируется внутри аврорального овала или вблизи его полярной границы. Определено расстояние по геомагнитной широте между границей захвата энергичных электронов и экваториальной границей аврорального овала. Проведен анализ зависимости данного расстояния от времени для пересечений овала до и после полуночи. Показано, что во время бури происходит уменьшение расстояния между границей захвата и экваториальной границей овала после полуночи и его увеличение до полуночи. Вблизи минимума Dst эти величины практически выравниваются. Обсуждено значение полученных результатов для описания изменений топологии магнитосферы во время магнитных бурь.

Асяев Г.Д., Антясов И.С. «Использование ультразвуковых колебаний для реализации технического канала утечки информации» Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере, № 3, с. 5-12 (2018)

Рассмотрены физические основы образования технического канала утечки информации с применением ультразвуковых колебаний. Описана уязвимость, позволяющая обратить наушники в микрофон на программном уровне. Представлена атака типа «Дельфин». Исследована применимость данной уязвимости для скрытой передачи информации с помощью ультразвуковых колебаний. Рассмотрены основные сценарии реализации данной атаки и выявлены основные методы противодействия.

Виноградов В.Ю., Анфиногентов В.И., Морозов О.Г. «Математическое моделирование и восстановление оптико-акустических параметров газовоздушного потока на срезе сопла турбомашины. результаты моделирования» Инженерный вестник Дона, 46, № 3, с. 26 (2018)

Статья посвящена моделированию газовоздушного потока на срезе сопла турбомашины для установившихся и неустановившегося режима работы, обозначена математическая модель, описывающая акустические процессы в проточной части турбомашин и пути их совершенствования. Определены принципы построения комплексных систем аэроакустической картографии, дополненных методами и средствами измерений газодинамических параметров потока в проточной части и на срезе сопла турбомашин, направленных на повышение информативности и уровня алгоритмизации неразрушающего контроля состояния рабочих лопаток и обеспечивающих получение данных в условиях параметрической и структурной неопределенности газовоздушного потока как по контролируемым внутренним сечениям проточной части, так и по выходному сечению на срезе турбомашины. Рассмотрены задачи размещения точек контроля и восстановления пространственного распределения поля по измерениям в дискретной совокупности точек по отдельности. Восстановление акустического поля турбомашин реализуется по данным измерений на выходе ВОД, только используя статистический подход. Восстановление поля представлено в виде непрерывных функций пространственных координат по результатам измерения в дискретной совокупности точек при наличии априорной информации о свойствах измеряемых полей. Использованы статистические подходы для определения координат датчиков и погрешности восстановления на примере одной модельной задачи контроля поля излучения, создаваемого непрерывным монопольным излучателем.

Филинов В.В., Аракелов П.Г., Кунин Н.Т., Головченко Д.А. «К вопросу о толщине информативного слоя при магнитошумовом контроле» Дефектоскопия, № 1, с. 32-38 (2019)

Вопрос о толщине информативного слоя при магнитошумовом контроле упрочненных слоев рассматривается во многих работах, в которых дается ее оценка до 800 мкм. В настоящей работе приведены экспериментальные исследования толщины информативного слоя на примерах реализации технологий процессов поверхностного деформирования и лазерного термоупрочнения. Показано, что в последнем случае толщина информативного слоя имеет большее значение. Приложенные механические напряжения практически не меняют толщину информативного слоя для сталей широкого класса.

Аракелян Н.Р. «Влияние галактического диска и галактик-спутников на пространственное распределение шаровых скоплений» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 3, с. 12-16 (2019)

Рассматривается анизотропия распределения в системах шаровых скоплений (ШС) и галактик-спутников Млечного Пути с помощью тензора инерции. Оценивается статистическая значимость результатов путем повторения этого анализа для случайных каталогов. Этот метод воспроизводит известную плоскую структуру в распределении галактик-спутников, однако ее значимость несколько ниже, чем для других методов, используемых в литературе. Для ШС на расстояниях 2

Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 3, с. 12-16 (2019) | Рубрика: 18

Ханада Х., Цурута С., Асари К., Араки Х., Нода Х., Тадзава С., Касима С., Фунадзаки К., Сато А., Танигучи Х., Като Х., Кикучи М., Сасаки Х., Хасегава Т., Яно Т., Гоуда Н., Кобаяси Я., Ямада Е., Ивата Т., Гусев А. «Разработка компактного зенитного телескопа с учетом влияния вибраций ртутного зеркала и фонового шума» Гироскопия и навигация, 25, № 3, с. 130-152 (2017)

Разработан зенитный телескоп для наблюдения градиента силы тяжести и вращения луны, а также создана опытная модель для наземных экспериментов. Для опытной модели были разработаны, в частности, штатив с системой контроля углового положения, устойчивый ртутный горизонт, методика получения показателей вибрационных воздействий. В августе-сентябре 2014 года были проведены лабораторные эксперименты и натурные наблюдения с целью испытания системы телескопа и программного обеспечения в целом. Полученные результаты сопоставлены с результатами экспериментов, направленных на повышение точности нахождения центров изображений звезд с помощью простой оптической системы. Кроме того, было изучено влияние вибраций ртутного зеркала на положение центроида на приборе с зарядовой связью (ПЗС). Результаты экспериментов показали, что эффекты вибрации практически одинаковы для звезд в одном и том же поле зрения и могут быть скорректированы путем вычитания среднего значения; вибрации ртутного зеркала вызывают погрешности в определении центроида до 0,2"; при этом существует сильная корреляция между среднеквадратиче-ским отклонением положения центроида и отношением «сигнал–шум» для изображений звезд. Существует возможность достичь погрешности 0,01" при достаточно высоком показателе отношения «сигнал-шум» и при условии коррекции вибрационных воздействий.

Арефьев К.Ю., Ильченко М.А. «Определение акустических характеристик проточного тракта переменного сечения лабораторной установки» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 9, с. 74-81 (2018)

При изучении влияния нестационарных и периодических процессов на горение топливных смесей важно определить и предварительно спрогнозировать интенсивность пульсаций давления и скорости вблизи зоны протекания химических реакций. При выборе диапазонов частоты и амплитуды вынужденного воздействия в экспериментальном исследовании следует учитывать акустические характеристики проточного тракта лабораторной установки. В ряде случаев для предварительного прогнозирования акустических характеристик проточного тракта переменного сечения необходимо провести специальное математическое моделирование. Рассмотрены вопросы математического моделирования спектральной характеристики собственных колебаний газа в лабораторной установке для исследования диффузионного и кинетического горения топливных смесей. Разработанная и реализованная в специализированном модуле математическая модель позволяет определять влияние геометрических и режимных характеристик на резонансные частоты. Выполнено сопоставление расчетных и экспериментальных данных. Предложенная математическая модель и результаты вычислений могут быть полезны при выборе конфигурации экспериментальной установки и прогнозировании резонансных режимов с возбуждением интенсивных пульсаций скорости газа в зоне горения.

Васильев Р.В., Артамонов М.Ф., Мерзляков Е.Г. «Сравнительный статистический анализ поведения скорости нейтрального ветра в области мезосферы/нижней термосферы средних широт по данным измерений метеорным радаром и интерферометром Фабри–Перо» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 86-95 (2018)

Михалев А.В., Белецкий А.Б., Васильев Р.В., Жеребцов Г.А., Подлесный С.В., Тащилин М.А., Артамонов М.Ф. «Спектральные и фотометрические характеристики среднеширотного сияния во время магнитной бури 17 марта 2015 г.» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 54-61 (2018)

Артемов И.И., Акимов Д.А., Кревчик В.Д. «Влияние ультразвуковой обработки на модуль упругости ионно- имплантированной поверхности металла» Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, № 3, с. 140-149 (2018)

Ионная имплантация является одним из эффективных методов модификации механических свойств металлов и сплавов. Образование наноструктурного слоя (НС) блокирует выход на поверхность металла дислокаций и способствует их закреплению за счет высокой концентрации имплантированных ионов и радиационных дефектов. В результате после ионной имплантации материал упрочняется. Однако локальные скопления имплантированной примеси способствуют неоднородному закреплению дислокаций в НС, что может существенно ограничить прочностные характеристики материала. Целью данной работы является исследование возможности увеличения модуля упругости НС за счет акустостимулированной диффузии локальных скоплений имплантированных ионов, сопровождающейся увеличением числа закрепленных дислокаций в объеме НС. Дислокационный механизм затухания ультразвуковой волны рассмотрен в рамках модели Гранато и Люкке. Формула для коэффициента диффузии получена на основе применения теории случайных блужданий, а также представления о том, что процесс диссипации энергии ультразвуковой волной в области НС с малым числом закрепленных дислокаций может служить причиной диффузионного расплывания локальных примесных скоплений. Задача о диффузии локального примесного скопления рассматривалась как задача о диффузии из слоя конечной толщины в полуограниченное тело с отражающей границей. Решение уравнения теплопроводности получено для случая внутреннего источника тепла в НС, моделируемого мгновенным точечным источником, мощность которого пропорциональна плотности энергии ультразвуковой волны. Результаты. Показано, что коэффициент диффузии имплантированной примеси нелинейно зависит от плотности энергии ультразвуковой волны и существенно возрастает с ростом плотности дислокаций в тех областях НС, где закрепление дислокаций отсутствует. Получена оценка числа дополнительных активационных перескоков имплантированной примеси в поле ультразвуковой волны, которая составила 10^–2, т.е. один активационный перескок примесного атома приходится примерно на 10² периодов ультразвуковой волны. Установлено, что величина добавочных активационных перескоков является нелинейной функцией плотности энергии ультразвуковой волны W и с ростом последней возрастает. Показано, что диффузионное расплывание локальных скоплений имплантированной примеси в ультразвуковом поле приводит к росту модуля упругости НС примерно на 20% за счет увеличения числа закрепленных дислокаций, что сопровождается упрочнением материала. В ионно-имплантированных НС существуют дополнительные степени свободы для управления их механическими свойствами за счет увеличения числа закрепленных дислокаций в условиях акустостимулированного расплывания локальных скоплений имплантированной примеси и точечных дефектов.

Макалкин А.Б., Зиглина И.Н., Артюшкова М.Е. «Актуальные проблемы теории образования планет: образование планетезималей» Физика Земли, № 1, с. 104-121 (2019)

Рассмотрена история развития теории образования Земли и планет за 70 лет, особое внимание уделяется развитию этой теории в Институте физики Земли им. О.Ю. Шмидта (ИФЗ), где Отто Юльевич основал это направление исследований. Рассматривается также современное состояние теории, в особенности, проблема образования планетезималей, которая является в настоящее время одной из ключевых пока еще не решенных задач теории образования планет. Приводятся результаты недавних исследований, проведенных в ИФЗ РАН, направленных на решение этой проблемы.

Архангельская И.В., Архангельский А.И., Михайлова А.В. «Модель гамма-фона в энергетическом диапазоне до нескольких МэВ для детекторов на борту низкоорбитальных высокоширотных космических аппаратов» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 679-683 (2019)

Приведены результаты анализа временного поведения фоновой скорости счета детекторов γ-излучения в энергетическом диапазоне до нескольких МэВ для детекторов на борту низкоорбитальных космических аппаратов на примере данных, зарегистрированных аппаратурой АВС-Ф. Прибор был установлен на борту КА КОРОНАС-Ф (параметры орбиты после старта: высота ∼500 км, наклонение 82.5°). Проводилось аппроксимирование временных профилей фоновой скорости счета на экваториальных участках орбиты полиномами IV или V степени. Показано, что построенные аппроксимирующие полиномы применимы и для приборов на КА с наклонением орбиты до 38° при учете изменения Kp-индекса в предшествующие 12–24 ч. В частности, при моделировании данных RHESSI (начальная высота орбиты ∼600 км, наклонение 38°) за 27.10.2003 получено среднее значение 1017±8 с^–1 для скорости счета в области геомагнитной широты ±5° в энергетическом диапазоне Е>0.1 МэВ (анализ данных дает величину 1094±153 с^–1 ).

Архангельский А.И., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Зверев В.Г., Леонов А.А., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Топчиев Н.П., Хеймиц М.Д., Часовиков Е.Н., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Система формирования триггерных сигналов космического телескопа ГАММА-400» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 684-687 (2019)

Космический проект ГАММА-400 относится к новому поколению космических обсерваторий, предназначенных для проведения поиска следов темной материи в космическом гамма-излучении, измерения характеристик диффузного гамма-излучения и гамма-излучения Солнца в периоды солнечной активности, гамма-всплесков, протяженных и точечных гамма-источников, потоков электронов, позитронов, а также ядерной компоненты космических лучей с энергиями вплоть до нескольких ТэВ. Ядром комплекса научной аппаратуры является гамма-телескоп ГАММА-400. Специфика планируемых экспериментов предъявляет особые требования к системе формирования триггерных сигналов гамма-телескопа, которая разрабатывается с использованием современной элементной базы и быстрых коммуникационных каналов. В статье обсуждается концепция построения системы, выбранные технические решения, а также некоторые экспериментальные результаты, полученные в ходе проведения работ с прототипом системы на пучке позитронов с энергией 100–300 МэВ синхротрона “ПАХРА” С-25Р Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

Топчиев Н.П., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Архангельский А.И., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Зверев В.Г., Леонов А.А., Наумов П.Ю., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Хеймиц М.Д., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Будущий космический гамма-телескоп ГАММА-400 для исследования гамма-излучения и космических лучей» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 688-690 (2019)

Будущий космический γ-телескоп ГАММА-400 будет установлен на платформе “Навигатор” российской астрофизической обсерватории. Высокая эллиптическая орбита обеспечит наблюдения в течение 7–10 лет многих областей небесной сферы непрерывно в течение длительного времени (∼100 дней). ГАММА-400 будет измерять потоки γ-излучения в диапазоне энергий от ∼20 МэВ до нескольких ТэВ и электронов + позитронов до ∼20 ТэВ. Гамма-телескоп будет иметь превосходное выделение γ-квантов на фоне космических лучей и электронов + позитронов от протонов и беспрецедентные угловое (∼0.01° при E_γ=100 ГэВ) и энергетическое (∼1% при E_γ=100 ГэВ) разрешения лучше, чем у Fermi-LAT, а также наземных γ-телескопов, в 5–10 раз. Наблюдения ГАММА-400 позволят получить принципиально новые данные о дискретных источниках, спектрах γ-излучения и электронов+позитронов.

Архангельская И.В., Архангельский А.И., Михайлова А.В. «Модель гамма-фона в энергетическом диапазоне до нескольких МэВ для детекторов на борту низкоорбитальных высокоширотных космических аппаратов» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 679-683 (2019)

Приведены результаты анализа временного поведения фоновой скорости счета детекторов γ-излучения в энергетическом диапазоне до нескольких МэВ для детекторов на борту низкоорбитальных космических аппаратов на примере данных, зарегистрированных аппаратурой АВС-Ф. Прибор был установлен на борту КА КОРОНАС-Ф (параметры орбиты после старта: высота ∼500 км, наклонение 82.5°). Проводилось аппроксимирование временных профилей фоновой скорости счета на экваториальных участках орбиты полиномами IV или V степени. Показано, что построенные аппроксимирующие полиномы применимы и для приборов на КА с наклонением орбиты до 38° при учете изменения Kp-индекса в предшествующие 12–24 ч. В частности, при моделировании данных RHESSI (начальная высота орбиты ∼600 км, наклонение 38°) за 27.10.2003 получено среднее значение 1017±8 с^–1 для скорости счета в области геомагнитной широты ±5° в энергетическом диапазоне Е>0.1 МэВ (анализ данных дает величину 1094±153 с^–1 ).

Архангельский А.И., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Зверев В.Г., Леонов А.А., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Топчиев Н.П., Хеймиц М.Д., Часовиков Е.Н., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Система формирования триггерных сигналов космического телескопа ГАММА-400» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 684-687 (2019)

Космический проект ГАММА-400 относится к новому поколению космических обсерваторий, предназначенных для проведения поиска следов темной материи в космическом гамма-излучении, измерения характеристик диффузного гамма-излучения и гамма-излучения Солнца в периоды солнечной активности, гамма-всплесков, протяженных и точечных гамма-источников, потоков электронов, позитронов, а также ядерной компоненты космических лучей с энергиями вплоть до нескольких ТэВ. Ядром комплекса научной аппаратуры является гамма-телескоп ГАММА-400. Специфика планируемых экспериментов предъявляет особые требования к системе формирования триггерных сигналов гамма-телескопа, которая разрабатывается с использованием современной элементной базы и быстрых коммуникационных каналов. В статье обсуждается концепция построения системы, выбранные технические решения, а также некоторые экспериментальные результаты, полученные в ходе проведения работ с прототипом системы на пучке позитронов с энергией 100–300 МэВ синхротрона “ПАХРА” С-25Р Физического института им. П.Н. Лебедева РАН.

Топчиев Н.П., Гальпер А.М., Архангельская И.В., Архангельский А.И., Бакалдин А.В., Гусаков Ю.В., Далькаров О.Д., Егоров А.Е., Зверев В.Г., Леонов А.А., Наумов П.Ю., Паппе Н.Ю., Рунцо М.Ф., Стожков Ю.И., Сучков С.И., Хеймиц М.Д., Чернышева И.В., Юркин Ю.Т. «Будущий космический гамма-телескоп ГАММА-400 для исследования гамма-излучения и космических лучей» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 688-690 (2019)

Будущий космический γ-телескоп ГАММА-400 будет установлен на платформе “Навигатор” российской астрофизической обсерватории. Высокая эллиптическая орбита обеспечит наблюдения в течение 7–10 лет многих областей небесной сферы непрерывно в течение длительного времени (∼100 дней). ГАММА-400 будет измерять потоки γ-излучения в диапазоне энергий от ∼20 МэВ до нескольких ТэВ и электронов + позитронов до ∼20 ТэВ. Гамма-телескоп будет иметь превосходное выделение γ-квантов на фоне космических лучей и электронов + позитронов от протонов и беспрецедентные угловое (∼0.01° при E_γ=100 ГэВ) и энергетическое (∼1% при E_γ=100 ГэВ) разрешения лучше, чем у Fermi-LAT, а также наземных γ-телескопов, в 5–10 раз. Наблюдения ГАММА-400 позволят получить принципиально новые данные о дискретных источниках, спектрах γ-излучения и электронов+позитронов.

Пятунин К.Р., Архарова Н.В. «Влияние подхода к моделированию турбулентности на точность расчёта уровня шума вентилятора двухконтурного турбореактивного двигателя» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 17, № 4, с. 102-114 (2018)

Для современных авиационных двигателей с высокой степенью двухконтурности характерно доминирующее влияние вентилятора на общий уровень шума. В статье представлены результаты исследования влияния подхода к моделированию турбулентности при моделировании генерации шума ступенью двухконтурного вентилятора на результаты прогнозирования уровня шума. Численные исследования выполнены для модельной ступени вентилятора в условиях проведения испытаний в заглушенной камере на основных рабочих режимах, определяющих его акустические свойства. Расчёты уровня шума в дальнем поле выполнены с помощью метода конечных элементов на основе модального состава генерируемого шума. Проанализировано влияние модели турбулентности на количество и амплитуды акустических мод, возбуждающихся в потоке на основных гармониках частоты следования лопаток вентилятора. Показано, что моделирование анизотропной турбулентности потока при расчёте нестационарного ротор-статор взаимодействия позволяет получить близкие к экспериментальным уровни шума.

Ханада Х., Цурута С., Асари К., Араки Х., Нода Х., Тадзава С., Касима С., Фунадзаки К., Сато А., Танигучи Х., Като Х., Кикучи М., Сасаки Х., Хасегава Т., Яно Т., Гоуда Н., Кобаяси Я., Ямада Е., Ивата Т., Гусев А. «Разработка компактного зенитного телескопа с учетом влияния вибраций ртутного зеркала и фонового шума» Гироскопия и навигация, 25, № 3, с. 130-152 (2017)

Разработан зенитный телескоп для наблюдения градиента силы тяжести и вращения луны, а также создана опытная модель для наземных экспериментов. Для опытной модели были разработаны, в частности, штатив с системой контроля углового положения, устойчивый ртутный горизонт, методика получения показателей вибрационных воздействий. В августе-сентябре 2014 года были проведены лабораторные эксперименты и натурные наблюдения с целью испытания системы телескопа и программного обеспечения в целом. Полученные результаты сопоставлены с результатами экспериментов, направленных на повышение точности нахождения центров изображений звезд с помощью простой оптической системы. Кроме того, было изучено влияние вибраций ртутного зеркала на положение центроида на приборе с зарядовой связью (ПЗС). Результаты экспериментов показали, что эффекты вибрации практически одинаковы для звезд в одном и том же поле зрения и могут быть скорректированы путем вычитания среднего значения; вибрации ртутного зеркала вызывают погрешности в определении центроида до 0,2"; при этом существует сильная корреляция между среднеквадратиче-ским отклонением положения центроида и отношением «сигнал–шум» для изображений звезд. Существует возможность достичь погрешности 0,01" при достаточно высоком показателе отношения «сигнал-шум» и при условии коррекции вибрационных воздействий.

Сорокин Б.П., Новоселов А.С., Квашнин Г.М., Лупарев Н.В., Асафьев Н.О., Шипилов А.Б., Аксёненков В.В. «Разработка и исследование композитных акустических резонаторов со структурой «Al/(Al,Sc)N/Mo/алмаз» с высокой добротностью на СВЧ» Акустический журнал, 65, № 3, с. 325-331 (2019)

Впервые продемонстрирована возможность применения нитрида алюминия–скандия в качестве эффективного пьезоэлектрического материала в композитных акустических резонаторах на подложках из синтетического алмаза. Композитные резонаторы на основе пьезоэлектрической слоистой структуры «Al/(Al,Sc)N/Mo/алмаз» с тремя концентрациями Sc были исследованы в диапазоне частот 0–20 ГГц. Показано, что такие резонаторы могут возбуждаться в широком диапазоне частот от 0.2 до 20 ГГц, при этом не уступая существенно по значениям добротности аналогичным устройствам с использованием чистого нитрида алюминия. Параметр качества Q_f≈3×10¹⁴ Гц в образце резонатора на основе структуры «Al/Al_0.7Sc_0.3N/Mo/(100) алмаз» сопоставим с аналогичным рекордным значением для композитных резонаторов на алмазных подложках и тонкопленочных пьезоэлектрических преобразователей из AlN. Максимальные значения квадрата эффективного коэффициента электромеханической связи композитных ОАВ-резонаторов увеличились почти на порядок при переходе от пленки AlN к ASN.

Ковыляева А.А., Астапов И.И., Барбашина Н.С., Борог В.В., Дмитриева А.Н., Компаниец К.Г., Мишутина Ю.Н., Петрухин А.А., Шутенко В.В., Яковлева Е.И., Яшин И.И. «Исследование характеристик форбуш-эффектов, зарегистрированных мюонным годоскопом УРАГАН в 2012–2017 гг .» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 622-624 (2019)

Осетрова Н.В., Астапов И.И., Барбашина Н.С., Борог В.В., Дмитриева А.Н. «Исследование мощных корональных выбросов масс, произошедших в сентябре 2017 года, по данным мюонного годоскопа УРАГАН» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 628-630 (2019)

Яшин И.И., Астапов И.И., Барбашина Н.С., Дмитриева А.Н., Компаниец К.Г., Петрухин А.А., Шутенко В.В. «GSE-отображение деформаций углового распределения потока мюонов, регистрируемого годоскопом ураган, в режиме реального времени» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 631-634 (2019)

Добровольский М.Н., Астапов И.И., Барбашина Н.С., Гвишиани А.Д., Гетманов В.Г., Дмитриева А.Н., Ковыляева А.А., Перегудов Д.В., Петрухин А.А., Сидоров Р.В., Соловьев А.А., Шутенко В.В., Яшин И.И. «Метод поиска локальной анизотропии потоков мюонов в матричных данных годоскопа УРАГАН» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 706-708 (2019)

Предложен метод поиска локальной анизотропии потоков мюонов в матричных данных годоскопа УРАГАН (МИФИ). Разработаны системы доверительных интервалов для оценок математических ожиданий матричных данных для эталонных и скользящих временных интервалов наблюдений, сформированы индикаторные функции и реализована пространственно-временная фильтрация. Приведены результаты поиска локальной анизотропии в потоках мюонов в матричных данных годоскопа УРАГАН.

Сидоров Р.В., Астапов И.И., Барбашина Н.С., Гвишиани А.Д., Гетманов В.Г., Дмитриева А.Н., Добровольский М.Н., Перегудов Д.В., Соловьёв А.А., Чинкин В.Е., Шутенко В.В., Яшин И.И. «Метод устранения суточных вариаций потоков мюонов для матричных наблюдений годоскопа УРАГАН» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 709-711 (2019)

Предложен метод устранения суточных вариаций потоков мюонов для матричных наблюдений годоскопа УРАГАН (НИЯУ МИФИ) на основе матричного цифрового двумерного низкочастотного фильтра. Разработана его структура, основанная на операциях матричных поэлементных умножениях. Реализовано устранение суточных вариаций потоков мюонов для последовательности матриц наблюдений годоскопа УРАГАН.

Астахова Л.В. «Информационное поведение пользователя цифровых ресурсов как объект технологического мониторинга в обществе, основанном на знаниях» Научно-техническая информация. Серия 1. Организация и методика информационной работы, № 10, с. 17-25 (2018)

Уточнено определение информационного поведения субъекта цифровой среды в когнитивном обществе, обоснованы проблемы когнитивных искажений оценки этого поведения в процессе его технологического мониторинга в различных сферах деятельности и некоторые пути их решения.

Асташёнок А.В., Юров А.В., Япарова А.В. «Новые классы точных решений и согласованные модели космологической эволюции» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 4, с. 15-48 (2018)

Развит метод построения точных космологических решений урав¬нений Эйнштейна, основанный на их представлении в форме линейного дифференциального уравнения второго порядка. Метод позволяет, в частности, использовать произвольное известное решение для построения более общего, параметризованного двумя константами. Показано, что в определенном случае возникающие новые классы точных решений содержат особенности, обладающие следующим свойством: геодезическая, начинающаяся или заканчивающаяся в сингулярности, имеет бесконечную длину. Такая сингулярность приводит к отсутствию горизонтов событий (если это сингулярность будущего). В этом случае, вероятно, можно построить космологическую модель, удовлетворяющую требованиям согласованности в течение всего времени существования Вселенной.

Асфандияров Д.Г. «Искусственные граничные условия при ILES-моделировании течения в плоском канале по схеме КАБАРЕ» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 20, № 1, с. 12-20 (2019)

Представлены результаты ILES-моделирования классической задачи течения вязкой несжимаемой жидкости в плоском канале по схеме Кабаре. Рассматривается возможность модификации расчета течения возле стенки для более точного определения средних характеристик. Предложено введение "искусственных" граничных условий путем использования в первом слое ячеек вблизи стенки специальной модели вихревой вязкости для корректного учета сдвиговых эффектов. Приводится сравнение результатов расчета течения в плоском канале по схеме КАБАРЕ с предложенными искусственными граничными условиями и без в широком диапазоне чисел Рейнольдса. Показано, что введенные модификации в пристеночном слое позволяют повысить точность определения средних характеристик течения, в особенности вторых моментов. Полученные данные также сравниваются с результатами LES-моделирования с использованием псевдоспектрального метода и с данными прямого численного моделирования.

Асяев Г.Д., Антясов И.С. «Использование ультразвуковых колебаний для реализации технического канала утечки информации» Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере, № 3, с. 5-12 (2018)

Рассмотрены физические основы образования технического канала утечки информации с применением ультразвуковых колебаний. Описана уязвимость, позволяющая обратить наушники в микрофон на программном уровне. Представлена атака типа «Дельфин». Исследована применимость данной уязвимости для скрытой передачи информации с помощью ультразвуковых колебаний. Рассмотрены основные сценарии реализации данной атаки и выявлены основные методы противодействия.

Салтыкова О.А., Афонин О.А., Яковлева Т.В., Крысько А.В. «Хаотическая динамика гибких замкнутых цилиндрических нанооболочек при локальном нагружении» Нелинейный мир, 16, № 5, с. 3-15 (2018)

Построена математическая модель гибкой замкнутой цилиндрической нанооболочки, подчиняющейся кинематической гипотезе нулевого приближения (Кирхгофа–Лява). Геометрическая нелинейность учтена по модели Т. фон Кармана. Разрешающие уравнения, граничные и начальные условия, с учетом модифицированной моментной теории упругости выведены на базе энергетического принципа Гамильтона-Остроградского. Отмечено, что на нанооболочку действует внешняя знакопеременная нагрузка. Для сведения нелинейной системы дифференциальных уравнений в частных производных к системе обыкновенных дифференциальных уравнений применен метод Бубнова–Галеркина в высших приближениях. Полученная задача Коши решена методами типа Рунге–Кутта. Впервые изучена нелинейная динамика колебаний замкнутой цилиндрической нанооболочки при локальном нагружении для ряда значений размерно-зависимого параметра.

Гильманова Г.И., Гумеров Н.А., Ахатов И.Ш. «Применение графических процессоров при численном моделировании динамики пузырьков под действием акустического поля в безграничной жидкости» Вестник Башкирского университета, 23, № 4, с. 948-952 (2018)

Представлено численное моделирование динамики микропузырьков под действием акустического поля в безграничной жидкости. Рассматривается кластер пузырьков в жидкости, данная система не ограничена стенками и границами. Источник акустических волн находится в центре пузырькового кластера. После включения источника звука наблюдается два режима динамики пузырьков, в зависимости от концентрации пузырьков. В первом случае, при малом количестве пузырьков наблюдается одностороннее влияние поле-пузырек, поэтому их воздействие на поле несущественно. Во втором случае, при высокой концентрации пузырьков, проявляется двустороннее влияние пузырек-поле-пузырек, поэтому наблюдаем ударную волну объемного содержания, за фронтом которой, остается зона, практически чистая от пузырьков. При реализации второго режима возникает проблема нехватка оперативной памяти для хранения матрицы. Для ускорения расчетов алгоритм матрично-векторного произведения распараллеливается на графических процессорах (GPU) с применением технологии CUDA, без хранения матрицы в памяти компьютера.

Суворова З.В., Ахметов О.И., Мингалев О.В., Мингалев И.В. «Явная схема расщепления для уравнений Максвелла» Математическое моделирование, 30, № 12, с. 17-38 (2018)

Представлена новая явная схема для численного интегрирования уравнений Максвелла в изотропных и анизотропных диэлектриках и проводниках. В этой схеме электрическое и магнитное поля вычисляются в одни и те же моменты времени в одинаковых узлах пространственной сетки, а также используется расщепление по пространственным направлениям и физическим процессам. Схема является консервативной, монотонной, имеет 2-й порядок точности по времени и 3-й по пространственным переменным. Представленная схема при моделировании распространения низкочастотных сигналов в волноводе Земля-ионосфера позволяет использовать существенно больший шаг интегрирования по времени, чем широко используемый метод конечных разностей во временной области при одинаковой точности.

Суворова З.В., Ахметов О.И., Мельник М.Н., Мингалев О.В. «Новый метод численного интегрирования системы Власова–Максвелла» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 21-43 (2018)

Предложен новый метод численного интегрирования нерелятивистской системы Власова–Максвелла со 2-м порядком точности по времени. Метод обеспечивает выполнение закона сохранения заряда и удобен для использования параллельных вычислений на графических процессорах. Используется разложение электрического поля на соленоидальную часть и потенциальную часть, которая определяется в рамках мгновенного дальнодействия текущим распределением плотности заряда. Магнитное поле и соленоидальная часть электрического поля определяются из системы гиперболических уравнений 1-го порядка. Для численного интегрирования этой системы предложена новая явная монотонная схема высокого порядка точности. Для функции распределения используется фиксированная регулярная сетка в координатном пространстве и подвижная регулярная сетка в пространстве скоростей с фиксированными размером и шагом и с центром в локальной гидродинамической скорости. Также применяется новый алгоритм расчета траектории заряда, который показал высокую эффективность и позволяет использовать в расчетах реальное отношение заряда к массе для электронов.

Ахтар С.С., Хуссейн Т., Бокхари А.Х., Хан Ф. «Конформные коллинеации тензоров Риччи и энергии-импульса в статическом плоском симметричном пространстве-времени» Теоретическая и математическая физика, 195, № 1, с. 117-129 (2018)

Проведена полная классификация статических плоских симметричных пространств-времен по их конформным коллинеациям Риччи и конформным коллинеациям материи как в вырожденном, так и в невырожденном случаях. Для невырожденного тензора Риччи найден общий вид векторного поля, генерирующего конформные коллинеации Риччи, в терминах неизвестных функций от t и x, которые подчиняются некоторым условиям интегрируемости. Приведено решение этих условий в различных случаях, зависящих от природы тензора Риччи, и сделан вывод о том, что статическое плоское пространство-время обладает семи-, десяти- или пятнадцатимерной алгеброй Ли конформных коллинеаций Риччи. Кроме того, обнаружено, что если тензор Риччи вырожден, то такое пространство-время допускает бесконечное число конформных коллинеаций Риччи. Аналогичная процедура применяется для конформных коллинеаций материи в случае вырожденного или невырожденного тензора материи. Получен точный вид некоторой метрики статического плоского пространства-времени, допускающей нетривиальные конформные коллинеации Риччи и конформные коллинеации материи. Представлены некоторые физические применения полученных результатов: в качестве источника тензора энергии-импульса рассмотрена идеальная жидкость.

Ахтямов А.М., Галеева Д.Р. «Определение длины, плотности и модуля упругости коррозионного участка стержня по собственным частотам продольных колебаний» Вестник Башкирского университета, 20, № 2, с. 398-402 (2015)

Сформулирована математическая модель неоднородного стержня с коррозионным участком. Решена задача определения длины, модуля упругости и плотности коррозионного участка стрежня по трем собственным частотам продольных колебаний. Выведены уравнения для вычисления собственных частот неоднородного и однородного стержней. Исследована зависимость собственных частот от свойств коррозионного участка. Показано, что увеличение длины коррозионного участка или удаление его от свободного конца стержня приводит к уменьшению первой собственной частоты колебаний. Представлены графики зависимости собственных частот продольных колебаний от длины и местоположения коррозионного участка. Приведены соответствующие примеры.

Агафонова Н.Ю., Ашихмин В.В., Добрынина Е.А., Еникеев Р.И., Мальгин А.С., Рудаков К.Р., Ряжская О.Г., Шакирьянова И.Р., Якушев В.Ф. «Изучение вариаций низкоэнергетического фона с помощью подземного эксперимента LVD» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 673-675 (2019)

Аюпов Р.Ш., Бендерский Л.А., Любимов Д.А. «Анализ с помощью RANS/ILES-метода особенностей течения и акустических характеристик нерасчетной сверхзвуковой струи при большом перепаде давления» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 115-123 (2019)

С помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения рассчитано истечение холодной нерасчетной сверхзвуковой струи с перепадом давления 21.8, степень нерасчетности для рассматриваемого сопла при данном перепаде составляет 0.6. Струю отличает длинный сверхзвуковой участок с большим количеством “бочек”. Проведена валидация расчетов по экспериментальным данным. Пульсационные, акустические характеристики течения данной струи сопоставлены с характеристиками других сверхзвуковых струй. По известным эмпирическим зависимостям для сверхзвуковых струй оценены геометрические размеры бочек и акустические свойства струи.