Кабанихин С.И., Криворотько О.И. «Алгоритм восстановления источника возмущений в системе нелинейных уравнений мелкой воды» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 89, с. 138-147 (2018)

Предложен численный алгоритм решения задачи определения источника возмущений для системы нелинейных уравнений мелкой воды по динамике отклонения водной поверхности, измеренной в конечном числе точек, и/или по форме части поверхности в фиксированный момент времени. Исследуемая совмещенная обратная задача сводится к задаче минимизации целевого функционала, характеризующего квадратичное отклонение моделируемых данных от измеренных. Получен явный вид градиента целевого функционала. Прямая и сопряженные задачи в рамках уравнений мелкой воды решаются методом конечных объемов. Проведен анализ и сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными.

Кабанов В.В. «Вариации спектральной плотности мощности импульсных сигналов грозовых разрядов в полосе частот 12–40 кГц, связанные с землетрясениями в Японии и на Тайване» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 83-97 (2019)

При регистрации электрической компоненты электромагнитного поля в Магаданской обл. обнаружены аномальные вариации спектральной плотности мощности импульсных сигналов грозовых разрядов (атмосфериков) в полосе частот 12–40 кГц в период подготовки серии землетрясений на о-ве Кюсю, Япония, в апреле 2016 г. Аномалии проявились в необычном поведении соотношения спектральных плотностей атмосфериков для верхних и нижних частот. Наблюдалась слабо искаженная временная зависимость соотношения спектральных плотностей и пониженные ее значения в дневное время за 3 нед. с последующим возрастанием значений дневных минимумов и появлением выбросов дневных значений за 3 сут до начала серии землетрясений. Комплекс отмеченных аномалий являлся предвестником этой серии землетрясений. Обнаруженные аномалии частично наблюдались и перед сильными землетрясениями на Тайване в период с 10.2013 г. по 02.2016 г. Аномалии не связаны с геомагнитной активностью.

Элбакидзе А.В., Каевицер В.И., Смольянинов И.В., Пивнев П.П., Тарасов С.П., Воронин В.А. «Автономные комплексы для исследования дна и донных отложений мелководных водоемов» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 6-18 (2018)

Приведено описание экспериментальных многофункциональных комплексов обследования дна и донных грунтов мелководных районов водоемов, установленных на моделях автономных катеров. Автономные комплексы разработаны во Фрязинском филиале Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук (в ФИРЭ им. Котельникова РАН) и Институте нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного федерального университета (ИНЭП ЮФУ). Комплекс экологического мониторинга разрабатываемый в ФИРЭ им. Котельникова РАН размещается на платформе маломерного катамарана JABO 5C и состоит из гидролокатора бокового обзора и профилографа собственной разработки. Комплекс разрабатываемый на кафедре электрогидроакустической и медицинской техники ИНЭП ЮФУ базируется на разработанном совместно с Таганрогским колледжем морского приборостроения (ТКМП) необитаемом катере и состоит из гидролокатора бокового обзора и параметрического профилографа, разработанных совместно ИНЭП ЮФУ и ООО «НЕЛАКС». Представлена структурная схема комплекса экологического мониторинга, приведены фрагменты «акустической карты» дна, эхограммы полученные с помощью ГБО, профилографа и параметрического профилографа. Приведены основные технические характеристики гидроакустических приборов входящих в автономные комплексы. Представлены экспериментально измеренные на уникальной научной установке «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» ЮФУ диаграммы направленности параметрической антенны параметрического профилографа. Приведена траектория движения (галсы) судна при получении гидролокационных данных. Приведены экспериментальные результаты работы комплексов по обследованию дна мелководных районов водоемов, подтверждающие перспективность их использования для различных задач.

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Локальное позиционирование подводных аппаратов гидроакустической системой с ЛЧМ зондирующими сигналами» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 17 (2018)

Рассмотрен метод локального позиционирования подводных аппаратов гидроакустической системой с ЛЧМ зондирующими сигналами. Метод основан на измерении дальности до объекта и вычислении углов прихода эхо-сигналов на две или более разнесенные антенны. Для увеличения энергетики и помехозащищенности применены сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Экспериментально показана возможность практического использования данного метода для высокоточного измерения пространственного положения подводного буксируемого или автономного аппарата относительно надводного судна и, соответственно, возможность географической привязки получаемых подводным аппаратом акустических изображений и профилограмм морского дна. Представлены результаты натурных испытаний экспериментальной системы позиционирования.

Воронин В.А., Казакова Е.А. «Исследование излучения акустических сигналов в воздушной среде параметрической антенной с амплитудно-модулированным сигналом накачки» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 18-26 (2018)

Обсуждаются особенности излучения акустических сигналов в воздушной среде параметрической излучающей антенной. Приведены методы формирования взаимодействующих в нелинейной среде волн и выявлены их преимущества и недостатки. Для построения системы передачи речевой информации узким звуковым пучком предложено использовать параметрическую антенну с амплитудно-модулированным сигналом накачки. Для реализации в воздушной среде параметрической антенны предлагается в качестве преобразователей в антенне накачки использовать высокочувствительные громкоговорители в режиме излучения. Для равномерного распределения акустической энергии у поверхности антенны накачки предлагается использовать акустические рупоры. При расчете параметров нелинейного взаимодействия акустических волн используются паспортные данные выбранных громкоговорителей. Выведено выражение для расчета коэффициента амплитудной модуляции для выбранного диапазона разностных частот. Показано влияние коэффициента амплитудной модуляции на уровень генерации вторичных акустических волн в пространстве. Приведены результаты расчета осевого распределения звукового давления на различных разностных частотах. Рассчитана характеристика направленности антенны накачки. Теоретические расчеты подтверждены экспериментально измеренными характеристиками направленности антенны накачки в воздушной среде на разных частотах накачки. Даются рекомендации по использованию параметрической антенны для передачи речи в воздушной среде.

Нусинов А.А., Казачевская Т.В., Катюшина В.В. «Модель потоков далекого ультрафиолетового излучения Солнца» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 284-290 (2019)

Развит подход к созданию модели спектра далекого ультрафиолетового излучения Солнца в области длин волн, ответственной за диссоциацию молекулярного кислорода (115–242 нм). Модель основана на представлении о линейной зависимости потоков в излучения в интервалах шириной 1 нм от интенсивности в линии Лайман-альфа водорода (ее предполагается измерять фотометрами крайнего ультрафиолетового излучения на КА космического сегмента). Для каждого из этих интервалов получены коэффициенты линейной зависимости. Сравнение результатов модельных расчетов с наблюдениями показало, что погрешность модели не превышает 1–2%, что достаточно для целей расчета состояния термосферы.

Казначеев П.А., Майбук З.Ю.Я., Пономарев А.В., Смирнов В.Б., Бондаренко Н.Б. «К вопросу об анализе статистики событий акустической эмиссии по данным одиночного датчика в экспериментах с термическим разрушением горных пород» Геофизические исследования, 20, № 1, с. 52-64 (2019)

Рассмотрена задача оценки наклона графика распределения событий термоакустической эмиссии (ТАЭ) по энергиям на основе данных о распределении её импульсов по амплитудам. События ТАЭ связываются с отдельными актами микроразрушений (прежде всего, образованием и развитием трещин); импульсы ТАЭ регистрируются одиночным датчиком акустической эмиссии. Проанализировано влияние на энергию импульсов факторов, связанных с распространением упругих волн. Показано, что из этих факторов наибольшее влияние на изменение энергии импульсов оказывает поглощение упругих волн в нагреваемом образце. Рассмотрены одно- и двухзвенный законы распределения событий ТАЭ. Показано, что одинаковый наклон графика (b-value) у регистрируемого распределения импульсов по амплитудам и исходного распределения событий наблюдается только в случае, когда значение b-value постоянно во всем диапазоне энергий событий ТАЭ (однозвенный закон). В такой ситуации действует один характерный механизм генерации событий во всем объеме образца. В случае разного значения b-value в различных диапазонах энергий (двухзвенный закон) затухание упругих волн в образце искажает исходное распределение. Предложена методика оценки “истинного” значения b-value на основе анализа распределения регистрируемых импульсов ТАЭ в нескольких поддиапазонах амплитуд.

Панасюк М.И., Подзолко М.В., Калегаев В.В., Ковтюх А.С., Кузнецов Н.В., Оседло В.И., Петров В.Л., Попова Е.П., Рубинштейн И.А., Свертилов С.И., Тулупов В.И., Яшин И.В., Попова Е.П. «Многоспутниковый оперативный мониторинг околоземной радиации в рамках проекта «Универсат-СОКРАТ»» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 104-111 (2018)

Рассматривается задача оперативного мониторинга радиационных условий в околоземном пространстве, являющаяся частью разрабатываемого в МГУ проекта группировки малых спутников «Универсат-СОКРАТ». Определяется научный подход к реализации этой задачи, обосновывается выбор орбит и пространственной ориентации спутников и конфигурации детекторов энергичных заряженных частиц с учётом других зада, решаемых проектируемой спутниковой группировкой.

Калёнов Е.Н., Покровский А.А. «Анализ влияния собственных помех носителя на помехоустойчивость шумопеленгатора» Гидроакустика, № 36, с. 13-18 (2018)

Получены выражения, показывающие снижение помехоустойчивости шумопеленгатора на фоне шумов, обусловленных наличием источников собственных помех носителя аппаратуры, по сравнению с помехоустойчивостью при изотропном шуме. На основе анализа сигналов с элементов антенны рассмотрено угловое распределение мощности сигнала. Показано, что при наличии собственных пространственных дискрет шумов носителя помехоустойчивость шумопеленгатора снижается по сравнению со случаем изотропного шума.

Махмутов В.С., Базилевская Г.А., Стожков Ю.И., Филиппов М.В., Калинин Е.В., Морзабаев А.К., Ерхов В.А., Гиниятова Ш. «Солнечная активность и вариации космических лучей в сентябре 2017 г .» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 602-605 (2019)

Филиппов М.В., Махмутов В.С., Стожков Ю.И., Ролан Ж.П., Калинин Е.В. «Исследование вариаций потоков нейтронов с помощью наземного нейтронного детектора» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 670-672 (2019)

Калинин М.С., Базилевская Г.А., Крайнев М.Б., Свиржевская А.К., Свиржевский Н.С., Филиппов М.В. «Солнечная модуляция интенсивности галактических электронов и протонов вблизи минимума активности 2009 года» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 610-613 (2019)

Крайнев М.Б., Калинин М.С. «О некоторых аспектах влияния глобального гелиосферного токового слоя на распространение ГКЛ» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 614-617 (2019)

Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Свиржевский Н.С., Стожков Ю.И., Гвоздевский Б.Б. «Долговременная эволюция частоты высыпаний магнитосферных электронов в атмосферу Земли» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 643-646 (2019)

Камышин В.Э., Мажорова О.С. «Алгоритм решения уравнений Навье–Стокса для моделирования "ползущих" течений» Дифференциальные уравнения, 53, № 7, с. 976-990 (2017)

Исследуется совместный алгоритм решения двумерных уравнений Навье–Стокса в переменных “функция тока–завихренность”. Алгоритм основан на использовании разностной схемы, в которой инерциальные члены в уравнении переноса вихря берутся с нижнего временного слоя, а диссипативные члены – с верхнего. В линейном приближении изучается устойчивость предложенного алгоритма и на тестовых расчётах демонстрируются преимущества его применения при моделировании течений с умеренными значениями числа Рейнольдса. В линейном приближении изучается устойчивость предложенного алгоритма и на тестовых расчётах демонстрируются преимущества его применения при моделировании течений с умеренными значениями числа Рейнольдса.

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.

Савиных А.С., Канель Г.И., Гаркушин Г.В., Разоренов С.В. «Оценка вязкости расплава BI – 56.5%, PB – 43.5% по ширине слабой ударной волны» Теплофизика высоких температур, 56, № 5, с. 741-744 (2018)

Проведена экспериментальная оценка вязкости эвтектического расплава 56.5%Bi – 43.5% Pb при 150°C в диапазоне давлений от 3 до 32 ГПа на основании измерения ширины ударной волны. Найдено, что коэффициент вязкости расплава на 3–4 порядка возрастает при сжатии по сравнению со стандартными измерениями при атмосферном давлении.

Косарев Н.С., Канушин В.Ф., Кафтан В.И., Ганагина И.Г., Голдобин Д.Н., Ефимов Г.Н. «О результатах сравнения определения уклонений отвесной линии на территории Западной Сибири» Гироскопия и навигация, 25, № 4, с. 72-83 (2017)

В настоящее время актуальным является получение информации об уклонениях отвесной линии (УОЛ) путем привлечения современных моделей геопотенциала. Авторами получены модельные значения УОЛ на территории Западной Сибири, представлен анализ результатов сравнения их составляющих, вычисленных по данным глобальной модели геопотенциала EIGEN-6C4 и результатам астрономо-геодезических измерений, выполненных на территории Западной Сибири. По результатам исследований установлено, что на равнинных территориях стандартные отклонения модельных значений УОЛ от наземных, полученных традиционным астрономо-геодезическим методом, не превышают 1".

Веселовский И.С., Капорцева К.Б. «Роль усреднения при статистическом анализе солнечного ветра по данным космического аппарата DSCOVR за первый год работы» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 275-283 (2019)

Обсуждаются результаты статистического анализа данных о солнечном ветре вблизи орбиты Земли с космического аппарата DSCOVR за годовой период, начиная с августа 2016 г. Распределение солнечного ветра по температуре T в этот период носило бимодальный характер с двумя максимумами в районе 15 и 190 тыс. K (и со стандартным отклонением того же порядка величины, соответственно). Оно представимо в качестве суммы двух логнормальных распределений. Первый пик распределения по T дается холодной и медленной компонентой ветра, имеющей также близкие к логнормальным распределения по скорости V и плотности n (варьирующейся в широких пределах). Она занимает чуть более четверти по времени. Из остального ветра можно отдельно выделить быстрый и горячий (максимум распределения при 310 тыс. K) ветер, занимавший чуть менее четверти времени. Его распределения по V, T и n также близки к логнормальным. Оставшаяся доля ветра, около половины, имеет сложное и “изрезанное” распределение по скорости и двухпиковое по плотности. Сделан вывод, что усреднение данных о солнечном ветре играет ключевую роль при попытках его количественной классификации. Об этом свидетельствуют результаты, полученные с усреднением за 1 мин, 1 ч, 1 сутки и 1 неделю.

Владов М.Л., Капустин В.В., Стручков В.С., Кириленко А.М., Знайченко П.А. «Применение сейсмоакустических методов в системе мониторинга гидротехнических сооружений» Геотехника, № 5, с. 32-43 (2017)

Рассматриваются возможности комплекса сейсмоакустических методов при обследовании крупных гидротехнических сооружений. Объектом наблюдения являются конструкции, вмещающий массив грунта и условия на контакте сооружения и грунтового массива. Предложены способы, позволяющие проводить геофизические работы в сложных технических условиях. Показана эффективность данного комплекса.

Капустин В.В., Чуркин А.А., Лозовский И.Н., Кувалдин А.В. «Возможности сейсмоакустических и ультразвуковых методов при контроле качества свайных фундаментов» Геотехника, № 5-6, с. 62-71 (2018)

Нарушение технологии изготовления железобетонных свайных фундаментов может приводить к образованию дефектов, снижающих несущую способность и долговечность конструкций. Надзор за соблюдением требований нормативных технических документов и технических регламентов в процессе изготовления свай не является полной гарантией их качества, что обуславливает необходимость применения прямых и косвенных методов контроля. Прямые методы контроля часто не позволяют получить исчерпывающие сведения о качестве конструкций и требуют значительных финансовых затрат. Для косвенного контроля качества свайных фундаментов широко применяют неразрушающие геофизические методы, основанные на изучении распространения направленных упругих волн в теле конструкций. Представлена методика поверхностного сейсмоакустического, межскважинного и односкважинного ультразвукового, параллельного сейсмического метода, межскважинной сейсмической томографии. Изложены возможности и ограничения сейсмоакустических и ультразвуковых методов контроля сплошности бетона и определения длины свайных фундаментов. Приведены примеры использования данных методов при исследовании железобетонных конструкций различного типа – буронабивных и буроинъекционных свай, «стены в грунте» из бурокасательных свай и погруженной в грунтоцементный массив сваи. Особое внимание уделено применению параллельного сейсмического метода с целью определения глубины заложения свайных фундаментов и использованию метода в комплексе с межскважинной сейсмической томографией с целью определения контуров грунтоцементного массива. Обосновывается необходимость использования скважинных и поверхностных методов для получения достоверной информации о качестве изготовления конструкции в зависимости от поставленной задачи. Указывается на необходимость внесения рекомендаций по применению инструментальных методов в нормативную техническую документацию с учетом возможностей, ограничений и области применения каждого метода.

Карабутов А.А., Подымова Н.Б., Соколовская Ю.Г. «Локальные соотношения Крамерса–Кронига для коэффициента затухания и фазовой скорости продольных ультразвуковых волн в полимерных композитах» Акустический журнал, 65, № 2, с. 182-189 (2019)

Проанализирована связь между экспериментально полученными коэффициентом затухания и дисперсией фазовой скорости продольных ультразвуковых волн в полимерных композиционных материалах. Для измерения затухания и скорости ультразвуковых волн в широком частотном диапазоне использовался лазерный оптико-акустический метод. Проведена проверка выполнения соотношений Крамерса–Кронига для рассеивающих и поглощающих ультразвук углепластиковых композиционных материалов на основе анализа связи частотных зависимостей коэффициента затухания и фазовой скорости продольных акустических волн в образцах. Показано, что в спектральном диапазоне 1–10 МГц соотношения Крамерса–Кронига между затуханием и фазовой скоростью продольных ультразвуковых волн выполняются независимо от конкретного механизма уменьшения энергии исходной акустической волны при ее распространении в композите.

Жаринов А.Н., Карабутов А.А., Миронова Е.А., Пичков С.Н., Саватеева Е.В., Симонова В.А., Шишулин Д.Н., Черепецкая Е.Б. «Лазерно-ультразвуковое исследование остаточных напряжений в трубах из аустенитной стали» Акустический журнал, 65, № 3, с. 372-381 (2019)

Статья посвящена исследованию методом акустоупругости остаточных напряжений и связанных с ними структурных изменений в тонкостенных трубах из аустенитной стали. Пробный ультразвуковой пучок формируется за счет термоупругого эффекта при поглощении лазерного импульса в оптико-акустическом преобразователе. Использовалось нормальное и наклонное (с углом, близким к критическому) падение УЗ-пучка на контролируемый объект. Построены карты распределения вариаций скорости УЗ по поверхности объекта и распределения неоднородностей структуры металла в его объеме. Даны оценки остаточных напряжений в образце при его нестационарном термическом нагружении. Показано соответствие распределения остаточных напряжений, неоднородностей структуры металла и распределения нагружающих термических источников. В работе обсуждается возможность оценки остаточного ресурса и определения зон зарождения макротрещин.

Карабутов А.А., Соколовская Ю.Г. «Лазерный оптико-акустический метод измерения объемной концентрации эпоксидной смолы в углепластиковых композитах» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 45-49 (2018)

Предложен и реализован лазерный оптико-акустический метод, позволяющий определять объемную концентрацию полимерного связующего и углеродного наполнителя в углепластиковых композитных материалах. Исследовались композиты, изготовленные методом вакуумной инфузии. Измерены объемные концентрации эпоксидной матрицы для серии углепластиковых образцов. Показано, что в полученных образцах имеются области с избытком и с недостатком эпоксидной смолы. Разработанная методика может быть использована как для тестирования контрольных образцов, так и для контроля реальных композитных конструкций.

Соколовская Ю.Г., Жаринов А.Н., Карабутов А.А. «Применение лазерно-ультразвукового метода для контроля неоднородностей распределения полимерной матрицы в углепластиковых конструкциях» Контроль. Диагностика, № 9, с. 48-53 (2018)

Предложена методика выявления неоднородностей, образующихся в процессе производства композитных конструкций, с помощью лазерно-ультразвукового метода. Показан способ определения локального объемного содержания матрицы и наполнителя в углепластиковых конструкциях. Получены распределения объемных концентраций в выбранных областях композитной конструкции – стрингерной панели. Показано, что в стрингерной панели имеются области как с избытком, так и с недостатком эпоксидной матрицы. Получены изображения производственных дефектов – зазоров между лентами углеродной ткани.

Караева Д.А., Караев А.Д., Назайкинский В.Е. «Метод осреднения в задаче о распространении длинных волн от локализованного источника в бассейне над неровным дном» Дифференциальные уравнения, 54, № 8, с. 1075-1089 (2018)

Метод осреднения для уравнений волнового типа с быстроосциллирующими коэффициентами, не представимыми, вообще говоря, в виде периодических функций от быстрых переменных, применяется к задаче Коши для волнового уравнения, описывающего эволюцию возвышения свободной поверхности при распространении длинных волн в бассейне над неровным дном в рамках линеаризованной системы уравнений мелкой воды. Доказано, что при определённых условиях на функцию, описывающую глубину бассейна, решение осреднённого уравнения асимптотически приближает решение точного уравнения. Построены модельные осреднённые волновые уравнения для набора примеров одномерных сечений реального профиля океанского дна и проведено сравнение их численных и асимптотических решений с численными решениями неосреднённых уравнений.

Караева Д.А., Караев А.Д., Назайкинский В.Е. «Метод осреднения в задаче о распространении длинных волн от локализованного источника в бассейне над неровным дном» Дифференциальные уравнения, 54, № 8, с. 1075-1089 (2018)

Метод осреднения для уравнений волнового типа с быстроосциллирующими коэффициентами, не представимыми, вообще говоря, в виде периодических функций от быстрых переменных, применяется к задаче Коши для волнового уравнения, описывающего эволюцию возвышения свободной поверхности при распространении длинных волн в бассейне над неровным дном в рамках линеаризованной системы уравнений мелкой воды. Доказано, что при определённых условиях на функцию, описывающую глубину бассейна, решение осреднённого уравнения асимптотически приближает решение точного уравнения. Построены модельные осреднённые волновые уравнения для набора примеров одномерных сечений реального профиля океанского дна и проведено сравнение их численных и асимптотических решений с численными решениями неосреднённых уравнений.

Караханян А.А., Молодых С.И. «Пространственное распределение температуры во время геомагнитных возмущений» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 76-81 (2018)

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.

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.

Николаева А.В., Карзова М.М., Цысарь С.А., Хохлова В.А., Сапожников О.А. «Численное и экспериментальное исследование акустической радиационной силы, действующей в поле фокусированного излучателя на упругую сферу в воде» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 1, с. 91-95 (2019)

Экспериментально исследуется явление возникновения акустической радиационной силы при облучении фокусированным ультразвуковым пучком твердотельных сферических рассеивателей, расположенных в жидкости. В качестве рассеивателей используются нейлоновые и стеклянные бусинки, а акустическое поле создается в воде пьезокерамическим излучателем мегагерцевого диапазона частот. Для вычисления теоретического значения радиационной силы используется угловой спектр ультразвукового пучка, найденный из измеренного поперечного распределения амплитуды и фазы акустического давления. Результаты расчетов находятся в согласии с экспериментально определенной величиной радиационной силы.

Стародубцев С.А., Баишев Д.Г., Григорьев В.Г., Каримов Р.Р., Козлов В.И., Корсаков А.А., Макаров Г.А., Моисеев А.В. «Анализ солнечных, космо- и геофизических событий в сентябре 2017 г. по комплексным наблюдениям ИКФИА СО РАН» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 17-38 (2019)

Карлов С.А., Сульженко В.А., Яковлев А.В. «Акустико-эмиссионный контроль качества сварных швов объектов морской техники» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 130-136 (2019)

Рассматриваются возможности применения метода акустической эмиссии для оценки технического состояния объектов морской техники, в том числе методология и результаты контроля судовых трубопроводных систем при их пневматических испытаниях, контроль качества сварных соединений корпусных конструкций непосредственно в процессе их изготовления.

Курганов А.А., Булатов В.Л., Васильев О.А., Карманов Д.Е., Ковалев И.М., Панасюк М.И., Панов А.Д., Подорожный Д.М., Полков Д.А., Седов Г.Е., Ткачев Л.Г., Ткачев П.Л., Турундаевский А.Н., Филиппов С.Б. «Текущий статус миссии НУКЛОН-2» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 694-695 (2019)

Эксперимент НУКЛОН-2 нацелен на изучение изотопного и зарядового состава средних, тяжелых и сверхтяжелых ионов (Z < 82) в энергетическом диапазоне от 300 МэВ/нуклон до 1 ГэВ/нуклон. Представлена планируемая конструкция спутникового эксперимента по изучению космических лучей НУКЛОН-2. Проведенное симулирование подтверждает работоспособность алгоритмов разделения изотопов.

Подорожный Д.М., Карманов Д.Е., Панов А.Д., Ткачев Л.Г., Турундаевский А.Н. «Обсерватория лучей высоких энергий. Текущий статус» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 696-698 (2019)

Определены цели и научные задачи космического эксперимента “Обсерватория лучей высоких энергий”. Представлен проектный облик научной аппаратуры, характерной особенностью которой является ее беспрецедентно высокий геометрический фактор (∼20 м²·ср) и достаточно высокая точность в измерениях. Технические характеристики аппаратуры позволяют прецизионно исследовать космические лучи в широком энергетическом диапазоне, включая совершенно неисследованную область энергий 10¹⁵–10¹⁶ эВ. Определен текущий статус космического эксперимента.

Носов М.А., Колесов С.В., Нурисламова Г.Н., Большакова А.В., Семенцов К.А., Карпов В.А. «Роль силы кориолиса в динамике волн, возбуждаемых в океане глубокофокусными землетрясениями» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 73-85 (2019)

На примере сейсмического события, обладающего магнитудой и механизмом глубокофокусного землетрясения у берегов Фиджи 19.08.2018, теоретически исследована связь параметров источника цунами с глубиной землетрясения. Показано, что сильные глубокофокусные землетрясения способны создавать обширные области косейсмических деформаций дна, размер которых сопоставим с баротропным радиусом деформации Россби. Волны цунами, формируемые такими источниками, обладают необычайно большой длиной и поэтому подвержены влиянию силы Кориолиса. Это влияние может варьироваться от существенного в высоких широтах до малозначительного в приэкваториальных районах. Методом численного моделирования исследовано влияние силы Кориолиса на слабые волны цунами, вызванные Фиджийским землетрясением 2018 г.

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.

Шиляева О.В., Позднышева Е.Е., Касьяненко А.С., Мирошниченко Е.И., Кустов Е.В. «Исследование колебаний модели стеновой конструкции при импульсном возбуждении» Инженерный вестник Дона, 46, № 4, с. 265 (2018)

Рассмотрена задача идентификации дефектов в конструкции в виде стенового элемента. Численное моделирование конструкции проводится в конечно-элементном комплексе Ansys. Исследуемая модель стеновой конструкции имеет дефект в виде сквозной трещины, определенной длины. Края трещины не взаимодействуют друг с другом. Рассмотрено возбуждение конструкции при импульсном нагружении. Проанализировано волновое поле смещений в контрольных точках. Выявлены признаки идентификации трещиноподобного дефекта.

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.

Нусинов А.А., Казачевская Т.В., Катюшина В.В. «Модель потоков далекого ультрафиолетового излучения Солнца» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 284-290 (2019)

Развит подход к созданию модели спектра далекого ультрафиолетового излучения Солнца в области длин волн, ответственной за диссоциацию молекулярного кислорода (115–242 нм). Модель основана на представлении о линейной зависимости потоков в излучения в интервалах шириной 1 нм от интенсивности в линии Лайман-альфа водорода (ее предполагается измерять фотометрами крайнего ультрафиолетового излучения на КА космического сегмента). Для каждого из этих интервалов получены коэффициенты линейной зависимости. Сравнение результатов модельных расчетов с наблюдениями показало, что погрешность модели не превышает 1–2%, что достаточно для целей расчета состояния термосферы.

Косарев Н.С., Канушин В.Ф., Кафтан В.И., Ганагина И.Г., Голдобин Д.Н., Ефимов Г.Н. «О результатах сравнения определения уклонений отвесной линии на территории Западной Сибири» Гироскопия и навигация, 25, № 4, с. 72-83 (2017)

В настоящее время актуальным является получение информации об уклонениях отвесной линии (УОЛ) путем привлечения современных моделей геопотенциала. Авторами получены модельные значения УОЛ на территории Западной Сибири, представлен анализ результатов сравнения их составляющих, вычисленных по данным глобальной модели геопотенциала EIGEN-6C4 и результатам астрономо-геодезических измерений, выполненных на территории Западной Сибири. По результатам исследований установлено, что на равнинных территориях стандартные отклонения модельных значений УОЛ от наземных, полученных традиционным астрономо-геодезическим методом, не превышают 1".

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.

Воробьев М.А., Кашинский О.Н., Рандин В.В. «Опускное пузырьковое течение в трубе при докритических числах Рейнольдса» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 119-125 (2019)

Представлены результаты экспериментального исследования опускного пузырькового потока в вертикальной трубе внутренним диаметром 20 мм. В качестве рабочей жидкости использовался водно-глицериновый раствор. Эксперименты проводились для значений чисел Рейнольдса от 1000 до 1500. Измерения локальных характеристик течения (локальное газосодержание, скорость жидкости, пульсации скорости) выполнялись с использованием электродиффузионного метода. Эксперименты показали сильное влияние газовой фазы на структуру течения, выраженное в увеличении напряжения трения на стенке и выполаживании профиля скорости в центральной части трубы. Значительное отклонение от однофазного потока происходит даже при малых расходных газосодержаниях.

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.

Заплетников И.Н., Пильненко А.К., Квилинский О.Д., Савченко С.М. «Экологический мониторинг измельчительного оборудования предприятий питания» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 4, № 3, с. 30-35 (2018)

Представлены виброакустические характеристики измельчительного оборудования предприятий питания, дана их экологическая оценка в соответствии с современными требованиями стандартов и санитарных норм и правил. Даны рекомендации по экологической эффективности применения данного оборудования.

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.

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.

Кильдибаева С.Р., Гималтдинов И.К. «Математическая модель затопленной струи с учетом влияния 3d течения окружающей воды» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 12, № 1, с. 137-143 (2019)

Рассматривается течение затопленной струи, состоящей из капель нефти, пузырьков газа, пузырьков гидарата и вовлеченной в струю воды. Для моделирования струи используется интегральный лагранжевый метод контрольного объема, согласно которому струя рассматривается в виде последовательности элементарных контрольных объемов, содержащих сведения о массе, плотности, скорости и температуре компонентов струи. Зная эти параметры для контрольного объема, можно получить сведения о струе. Вследствие того, что рассматривается разлив на глубине 1500 м, что соответствует глубоководной добыче, существует риск распространения углеводородов в толще воды и загрязнения водоема как это было при аварии в Мексиканском заливе в 2010 г. Для быстрого и качественного предотвращения таких разливов необходимо разрабатывать способы прогнозирования течения углеводородов. В условиях стабильного существования гидрата на поверхности пузырьков образуется гидратная оболочка, которая превращает газовый пузырек в гидратный. Для моделирования гидратообразования принята схема, когда процесс лимитируется диффузией газа. На струю действует течение окружающей воды, под действием которого струя искривляется. В работе впервые рассмотрен случай, когда на струю действует трехмерное течение окружающей воды. Получены траектория струи, зависимость температуры, скорости и плотности струи от вертикальной координаты. Развит интегральный лагранжевый метод контрольного объема, а также определено влияние трехмерного течения затопленной струи на ее параметры.

Буров В.А., Ким Е.Л., Румянцева О.Д. «Конфигурационная классификация изображений биологических тканей и технических структур» Информационные технологии и вычислительные системы, № 4, с. 41-58 (2004)

Быченок В.А., Беркутов И.В., Майоров А.Л., Ильин А.В., Киреенко В.В., Прохорович В.Е., Чекмарева М.А. «Контроль остаточных напряжений в околошовной зоне сварного шва» В мире неразрушающего контроля, 21, № 4, с. 50-53 (2018)

Представлен акустический метод измерений величины, знака и направления механических напряжений с использованием генерации двух взаимно-поляризованных поперечных и одной продольной ультразвуковых волн. Проведены экспериментальные исследования на образцах сварных конструкций с измерением механических напряжений в околошовной зоне: после разделки кромок; после сварки образцов заподлицо; после сварки на полный габарит сварного шва; после термообработки. Для проверки адекватности полученных результатов выполнен комплекс работ по измерению остаточных механических напряжений методом высверловки глухого отверстия, которые качественно подтвердили полученные результаты ультразвуковых измерений: погрешность измерений механических напряжений не более ± 80 МПа.

Владов М.Л., Капустин В.В., Стручков В.С., Кириленко А.М., Знайченко П.А. «Применение сейсмоакустических методов в системе мониторинга гидротехнических сооружений» Геотехника, № 5, с. 32-43 (2017)

Рассматриваются возможности комплекса сейсмоакустических методов при обследовании крупных гидротехнических сооружений. Объектом наблюдения являются конструкции, вмещающий массив грунта и условия на контакте сооружения и грунтового массива. Предложены способы, позволяющие проводить геофизические работы в сложных технических условиях. Показана эффективность данного комплекса.

Никулин В.В., Рубин С.Г., Кириллов А.А., Хромых Л.А. «Образование скоплений первичных чёрных дыр из фазовых переходов в ранней Вселенной» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 3, с. 30-34 (2019)

Рассматривается новая модель образования первичных чёрных дыр (ПЧД). Механизм генерации ПЧД основан на коллапсе массивных стенок, образующихся в скалярном поле при фазовых переходах второго рода, вызванных квантовыми флуктуациями во время инфляции. Существенной чертой механизма является возникновение первичных чёрных дыр в виде скоплений (кластеров). В работе получен аналитический спектр масс ПЧД и показана возможность формирования кластеров с суммарной массой ∼10⁵–10⁸ M_⊙, размером ∼1 пк и количеством ∼10¹¹, что соответствует наблюдательным данным о количестве галактик в видимой части Вселенной. Показана перспектива использования предлагаемого подхода как нового сценария формирования галактических ядер в ранней Вселенной.

Бирюков И.Р., Кириллов В.И., Муравьёв А.И. «О надёжности электроакустических пьезокерамических преобразователей» Гидроакустика, № 36, с. 66-71 (2018)

Надёжность радиоэлектронной аппаратуры определяется структурной схемой и показателями надёжности комплектующих элементов. Применяемые в конструкциях преобразователей стандартные комплектующие пьезокерамические элементы и вводы не имеют в своей документации показателей надёжности. Надёжность преобразователей зависит от вероятности безотказного выполнения функциональных требований, предъявляемых к ним техническими заданиями (надёжности «функциональных узлов»). Показано, что с вероятностью безотказности r=1 могут решаться задачи электроакустического преобразования и герметизации. Теория механического разрушения активных элементов преобразователей позволяет определять допускаемые эксплуатационные нагрузки при заданных ресурсе и надёжности функционального узла обеспечения механической прочности. Поставлена задача разработать теорию обеспечения длительной электрической прочности преобразователей.

Губенко В.Н., Кириллович И.А. «Диагностика насыщения внутренних атмосферных волн и определение их характеристик в стратосфере Земли с помощью радиозондовых измерений» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 76-85 (2018)

Кириченко И.А. «Влияние выхода из строя элементов антенны накачки параметрического профилографа на коэффициент осевой концентрации» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 52-60 (2018)

Рассмотрена задача по оценке влияния выхода из строя элементов антенны накачки параметрического профилографа на коэффициент осевой концентрации. Известно, что гидроакустические методы исследования морского дна в условиях прибрежного океана представляют сложную задачу, для решения которой применяют различные подходы к построению систем, основанные на моно-, би- или мультистатической конфигурации гидролокатора, использовании многочастотных и широкополосных акустических систем. Перспективным инструментом для решения задач, связанных с исследованием донных структур прибрежного океана, являются параметрические гидроакустические профилографы, которые в диапазоне значений волны разностной частоты 1–10 кГц обладают преимуществом проникновения в донные структуры. Расширение функциональных возможностей параметрических профилографов возможно за счет использования синтезированных апертур гидроакустических антенн. Для параметрической гидроакустической системы со сканированием пространства наиболее перспективной является двумерная антенная решетка, которая излучает две акустические волны на частотах накачки. В результате нелинейного взаимодействия акустических волн с частотами накачки в водной среде формируется волна разностной частоты. В качестве модели антенны накачки параметрического профилографа рассмотрена синтезированная апертура, выполненная в виде двух вложенных решеток, состоящих из 256 ячеек с элементами, расположенными в шахматном порядке. В качестве оценки изменения направленных свойств антенны накачки используется и коэффициент осевой концентрации, характеризующий абсолютное значение интенсивности излучения. Рассмотрены случаи выхода из строя 8, 16, 32, 64 и 128 элементов антенны. Полученные для рассматриваемой модели антенны накачки параметрического профилографа зависимости коэффициента осевой концентрации от угла компенсации при сканировании в одной и двух плоскостях показали, что при уменьшении числа работающих элементов антенны уменьшается излучаемая мощность пропорционально числу вышедших из строя элементов, растет уровень боковых лепестков и искажается боковое поле, что приводит к уменьшению коэффициента осевой концентрации при увеличении числа вышедших из строя элементов антенной решетки.

Бабич В.М., Киселев А.П. Упругие волны. Высокочастотная теория (2014). 310 с.

Представлена монография по лучевому методу (геометрической акустике).

Кичигин Г.Н. «Динамика ионов во фронте магнитозвуковых ударных волн» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 23-31 (2018)

Довбня Б.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. «Динамика ионосферных альвеновских резонансов (ИАР) с конца 21 по 24 цикл солнечной активности» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 39-49 (2019)

Представлены результаты исследования динамики ионосферных альвеновских резонансов (ИАР) в диапазоне частот (0–10) Гц по данным наблюдений магнитного поля на среднеширотной обс. Борок (L=2.8) с конца 21 по 24 цикл солнечной активности. Показано, что в 30% случаев ИАР сопровождаются одновременным наблюдением структурированных геомагнитных пульсаций Pc1 (“жемчужины”) и в 70% случаев ИАР регистрируются без возбуждения Pc1. Характерной особенностью жемчужин является то, что они наблюдаются преимущественно на частоте первой резонансной полосы ИАР. Обнаружено качественное совпадение динамики частот ИАР и волновых пакетов Pc1 в 80% случаев. Максимум вероятности наблюдения ИАР приходится на предполуночные часы (2000–2200) MLT. Сезонная вариация ИАР характеризуется наличием двух равноденственных максимумов. Показано, что 11-летняя вариация излучения ИАР контролируется динамикой некоторых параметров солнечного ветра и ММП. Вероятность наблюдения ИАР максимальна (в годы минимума солнечной активности), когда соотношение плотности протонов к плотности ионов гелия (α-частиц) – Np/Na (заметим, что в солнечном ветре обычно принято использовать обратную величину, т.е. Na/Np ) и параметр β (характеризующий отношение теплового давления к магнитному давлению) достигают максимальных значений, а динамическое давление солнечного ветра – P_dyn (контролирующее сжатие магнитосферы) понижено. Совпадение динамики частот первой резонансной полосы ИАР и жемчужин, а также их сезонной и циклической вариации может свидетельствовать о взаимосвязи этих колебательных процессов и возможном общем механизме их генерации.

Куражковский А.Ю., Куражковская Н.А., Клайн Б.И. «Вариации напряженности геомагнитного поля с характерными временами ∼5 и 1 млн лет» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 265-272 (2019)

Исследовано поведение палеонапряженности геомагнитного поля на интервале средняя юра–палеоген (167–20 млн лет). Обнаружено, что амплитуды вариаций палеонапряженности циклически изменялись. Сделаны оценки характерных времен этих изменений, которые составили ∼5 и 1 млн лет. Проведено сопоставление циклов, обнаруженных в поведении палеонапряженности, с циклами изменений уровня мирового океана. Показано, что характерные времена циклических изменений амплитуд вариаций палеонапряженности (∼5 и 1 млн лет) совпадают со средней длительностью циклов трансгрессии – регрессии (Т–Р циклы) второго и третьего порядка из геохронологической шкалы (Geologic Time Scale 2008 – GTS 08). Возрастания амплитуд вариаций палеонапряженности, в основном, происходили при регрессиях мирового океана. Одинаковые характерные времена и существование корреляционной связи между Т–Р циклами и изменениями палеонапряженности свидетельствует о том, что они являются отражением единого общепланетарного процесса.

Довбня Б.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. «Влияние суббуревой активности на формирование шумовых УНЧ-излучений в диапазоне частот 0–7 Гц» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 325-332 (2019)

Приведены результаты исследования одновременных наблюдений среднеширотных шумовых ультранизкочастотных излучений в диапазоне частот 0–7 Гц и возмущений в ночном секторе аврорального овала. Для анализа использованы данные наблюдений магнитного поля на среднеширотной обс. Борок (L=2.8) и одноминутные данные AL-индекса. Показано, что в герцовом диапазоне преимущественно в летний сезон наблюдаются совместно два вида шумового ультранизкочастотного излучения, один из которых имеет вид диффузного пятна, другой характеризуется наличием резонансных спектральных структур, обусловленных влиянием ионосферного альвеновского резонатора. Диффузные пятна, в основном, регистрируются в вечернем секторе магнитосферы и предшествуют наблюдению резонансных спектральных структур, которые регистрируются преимущественно вблизи полночи. Cопоставление интервалов наблюдений диффузных пятен с динамикой AL-индекса показало, что в 80% случаев диффузные пятна формируются на фоне развития суббуревой активности на ночной стороне Земли. Установлено, что в доминирующем числе случаев временнaя задержка между началом суббуревых возмущений и началом наблюдения диффузных пятен составляет ∼60 мин. Предполагается, что формирование диффузных пятен связано с особенностями динамики инжектируемых протонов из хвоста магнитосферы во время суббурь и появлением плазмосферных плюмов в вечернем секторе.

Клейменова Н.Г., Маннинен Ю., Громова Л.И., Громов С.В., Турунен Т. «Всплески ОНЧ-излучений типа “авроральный хисс" на земной поверхности на L ∼5.5 и геомагнитные возмущения» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 291-300 (2019)

Исследованы геомагнитные условия во время появления на земной поверхности ОНЧ-излучений типа “авроральный хисс”, представляющих собой шумовые всплески на частотах выше 5–6 кГц. Работа основана на анализе данных наблюдений “авроральный хисс” в авроральных широтах северной Финляндии на ст. Каннуслехто (КАН, L∼5.5) во время зимних кампаний 2013–2018 гг. Показано, что всплески “аврорального хисса” наиболее часто наблюдаются в интервале 20–01 MLT при небольшой геомагнитной активности (Kp<3). Установлено, что всплески типичны для подготовительной фазы (growth phase) магнитосферной суббури, с началом суббури (break-up сияний) всплески внезапно прекращаются, по-видимому, за счет резкого возрастания поглощения ОНЧ-волн в ионосфере. Всплески часто сопровождаются генерацией геомагнитных пульсаций Pi2. Наблюдения ОНЧ показали, что в главную фазу магнитных бурь всплесков “аврорального хисса” на земной поверхности не наблюдается, однако они типичны для фазы восстановления бури. По модельным данным получено, что во время появления всплесков “аврорального хисса” ст. КАН обычно проецируется в приэкваториальную область аврорального овала или в зону диффузного высыпания более энергичных электронов, т.е. в более низкие широты, чем типичное положение полярных сияний в это время.

Фейгин Ф.З., Клейменова Н.Г., Хабазин Ю.Г., Малышева Л.М. «Необычные геомагнитные пульсации РС1 в сентябре 2017 года» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 316-324 (2019)

Представлены результаты анализа необычного события в частотном диапазоне геомагнитных пульсаций Pc1, обнаруженного в конце 24-го цикла солнечной активности. Это событие зарегистрировано 11 сентября 2017 года на поздней фазе восстановления сильной магнитной бури, которая произошла 07–08 сентября 2017. Динамический спектр пульсаций представлял собой каскад коротких “скачущих” серий “жемчужин” с уменьшающейся центральной частотой. На земной поверхности Рс1 пульсации наблюдались в раннем утреннем секторе с подобными сложными динамическими спектрами одновременно в большом интервале широт, от средних до авроральных. На скандинавском профиле индукционных магнитометров наибольшая амплитуда Рс1 пульсаций отмечалась на самой низкоширотной обсерватории профиля в NUR (L=3.3). Представлены аналитические выражения, позволяющие объяснять изменения центральной частоты и ширины спектра Рс1 пульсаций. Показано, что понижение центральной частоты спектра Рс1 пульсаций от 2.5 Гц до 1.1 Гц может быть результатом перемещения плазмопаузы от L∼3.3 до L∼4.2. Предложена интерпретация, основанная на нелинейном процессе распада ЭМИЦ волны на ЭМИЦ волну меньшей частоты и ионный звук.

Дэспирак И.В., Любчич А.А., Клейменова Н.Г. «Разные типы потоков солнечного ветра и суббури в высоких широтах» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 3-9 (2019)

Исследовано влияние различных крупномасштабных структур потоков солнечного ветра на появление магнитосферных суббурь в высоких геомагнитных широтах. Рассмотрено два вида высокоширотных суббуревых возмущений: суббури, наблюдающиеся в спокойных условиях, когда авроральный овал сжат и сдвинут в высокие широты (суббури на сжатом овале или “полярные” суббури); и суббури, наблюдающиеся в возмущенных условиях, когда авроральный овал расширен (суббури на расширенном овале или “расширенные” суббури"). Данные наземных магнитных наблюдений на скандинавском профиле станций IMAGE сопоставлены с базой данных OMNI по солнечному ветру и каталогом крупномасштабных явлений солнечного ветра (ftp://ftp.iki.rssi.ru/omni/). Исследовались следующие типы потоков солнечного ветра, влияющие на геомагнитную активность: 1) Высокоскоростные потоки из корональных дыр (FAST); 2) Межпланетные проявления корональных выбросов массы: магнитные облака (MC) или EJECTA; 3) Области сжатия плазмы перед этими потоками – CIR и SHEATH. Было исследовано 186 “полярных” и 202 “расширенные” суббури за 1995, 1996, 1999 и 2000 гг. Показано, что ∼75% “расширенных” суббурь наблюдаются во время высокоскоростных потоков солнечного ветра (FAST) или области сжатия плазмы перед этими потоками (CIR), и лишь ∼18% таких суббурь наблюдаются во время межпланетных проявлений корональных выбросов массы EJECTA и области сжатия перед ними SHEATH. В то время как ∼67% “полярных” суббурь наблюдаются во время медленных потоков солнечного ветра (SLOW), и ∼19% таких суббурь были зарегистрированы во время SHEATH и EJECTA, но только в том случае, если они происходили на фоне медленного потока солнечного ветра.

Дэспирак В., Любчич А.А., Клейменова Н.Г. «Суперсуббури и условия в солнечном ветре» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 183-190 (2019)

Исследовано влияние различных крупномасштабных структур и потоков солнечного ветра на появление особого типа суббурь – так называемых суперсуббурь (supersubstorms – SSS), которые представляют собой очень интенсивные суббури, определяемые по индексам SML<–2500 нТл и AL<–2500 нТл. Для анализа был выбран 131 случай SSS по данным наблюдений на станциях проекта SuperMAG в 1998–2016 г., а также 26 случаев SSS на меридиональной сети станций IMAGE. Результат исследования появления SSS в зависимости от разных типов солнечного ветра и разной геомагнитной возмущенности показал, что SSS, в основном, наблюдаются во время подхода к магнитосфере Земли магнитных облаков солнечного ветра MC (42%), а также областей сжатой плазмы SHEATH (45.2%) перед магнитными облаками или перед EJECTA. Иногда SSS могут появляться и во время EJECTA (8.3%). Таким образом, появление SSS вызывается межпланетными корональными выбросами массы и фактически не связано с высокоскоростными потоками из корональных дыр. Показано, что SSS, в основном, возникают во время магнитных бурь (Dst<–50 нТл). В редких случаях (13.4%), когда SSS наблюдались и во время интервалов с Dst>–50 нТл, это происходило, в основном, сразу после внезапного начала (SC) бури (11%) и очень редко в позднюю стадию фазы восстановления бури (1.2%). Установлено, что условия космической погоды, во время которых появляются SSS, резко отличаются от условий появления других типов высокоширотных суббурь, таких как “полярные” и “расширенные” суббури.

Ратовский К.Г., Клименко М.В., Клименко В.В., Чирик Н.В., Коренькова Н.А., Котова Д.С. «Эффекты последействий геомагнитных бурь: статистический анализ и теоретическое объяснение» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 32-42 (2018)

Ясюкевич А.С., Клименко М.В., Куликов Ю.Ю., Клименко В.В., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н., Маричев В.Н., Ратовский К.Г., Колесник С.А. «Изменения параметров средней и верхней атмосферы во время внезапного стратосферного потепления в январе 2013 Г.» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 62-75 (2018)

Ратовский К.Г., Клименко М.В., Клименко В.В., Чирик Н.В., Коренькова Н.А., Котова Д.С. «Эффекты последействий геомагнитных бурь: статистический анализ и теоретическое объяснение» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 32-42 (2018)

Ясюкевич А.С., Клименко М.В., Куликов Ю.Ю., Клименко В.В., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н., Маричев В.Н., Ратовский К.Г., Колесник С.А. «Изменения параметров средней и верхней атмосферы во время внезапного стратосферного потепления в январе 2013 Г.» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 62-75 (2018)

Челпанов М.А., Магер П.Н., Климушкин Д.Ю., Магер О.В. «Наблюдения магнитосферных волн, распространяющихся в направлении дрейфа электронов, с помощью Екатеринбургского когерентного радара» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 68-76 (2019)

Сычов Д.А., Клишина О.Ю. «Об оценке ионосферных возмущений» Вестник Воронежского института высоких технологий, № 4, с. 23-25 (2018)

Рассматриваются процессы распространения радиоволн при их отражении от ионосферного слоя. Указаны области максимальной ионизации ионосферы, описаны каналы, по которым двигаются электроны.

Клюбин В.В., Клюбина К.А. «Влияние ультразвука на кинетику растворения кристаллического иода в этаноле» Журнал физической химии, 92, № 1, с. 82-85 (2019)

Исследовано влияние ультразвука на кинетику растворения кристаллического иода в этаноле по данным УФ-спектров поглощения. Показано, что обработка ультразвуком существенно ускоряет течение химической реакции, связанной с образованием сложных анионов I₃^–.

Клюбин В.В., Клюбина К.А. «Влияние ультразвука на кинетику растворения кристаллического иода в этаноле» Журнал физической химии, 92, № 1, с. 82-85 (2019)

Исследовано влияние ультразвука на кинетику растворения кристаллического иода в этаноле по данным УФ-спектров поглощения. Показано, что обработка ультразвуком существенно ускоряет течение химической реакции, связанной с образованием сложных анионов I₃^–.

Сорокин А.Г., Ключевский А.В., Демьянович В.М. «О генерации инфразвуковых сигналов при землетрясениях 5 декабря 2014 г. в акватории озера Хубсугул (Северная Монголия)» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 95-105 (2018)

Годунов С.К., Ключинский Д.В., Фортова С.В., Шепелев В.В. «Экспериментальные исследования разностных моделей газовой динамики с ударными волнами» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 89, с. 5-19 (2018)

Описана линеаризованная редакция классической схемы Годунова с нелинейными распадами разрывов. Экспериментально показано, что данный вариант схемы обладает свойством гарантированного неубывания энтропии, позволяющим моделировать ее рост на ударных волнах. Исследована структура ударных волн после распадов разрывов. Показаны зависимости ширины ударных волн и времени их формирования от выбора числа Куранта. Приведены результаты проверки точности разрывных решений.

Гончар А.В., Клюшников В.А., Мишакин В.В. «Влияние пластического деформирования и последующей термообработки на акустические и электромагнитные свойства стали 12Х18Н10Т» Заводская лаборатория. Диагностика материалов, 85, № 2, с. 23-28 (2019)

Представлены результаты исследования влияния пластического деформирования и последующей термической обработки на акустические и электромагнитные свойства стали 12X18H10T. Широко используемая в промышленности криогенная коррозионно-стойкая сталь аустенитного класса 12Х18Н10Т интересна тем, что при пластическом деформировании в ней образуется мартенситная фаза, которая существенным образом меняет электромагнитные, упругие и прочностные свойства материала. Формирование новой фазы в совокупности с процессом пластического деформирования влияет на кристаллографическую текстуру сплава, что отражается на поведении такого параметра, как акустическая анизотропия. Изменение магнитных свойств при появлении ферромагнитной фазы мартенсита в матрице парамагнитного аустенита фиксировали с помощью вихретокового ферритометра. Установили, что на начальной стадии пластического деформирования (одноосного растяжения) значение параметра акустической анизотропии уменьшается. Возможно, это связано с тем, что на изменение текстуры в большей степени влияет процесс деформирования аустенита, чем образование α'-мартенсита. При дальнейшем деформировании материала образование новой фазы протекает более интенсивно и ее влияние на кристаллографическую текстуру начинает преобладать, что сказывается на увеличении параметра акустической анизотропии. Также выявили, что отжиг предварительно деформированной нержавеющей стали 12Х18Н10Т при температурах 350, 600, 700 и 1050°C уменьшает параметр акустической анизотропии и содержание магнитной фазы. При температуре 600°C акустическая анизотропия материала падает до нуля, а при 1050°C происходит полный распад мартенситной фазы и текстура определяется только фазой аустенита.

Гончар А.В., Мишакин В.В., Курашкин К.К., Клюшников В.А. «Влияние пластического деформирования на температурную зависимость скорости продольных упругих волн в поликристаллическом алюминиевом сплаве» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 6, с. 64-74 (2018)

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния пластической деформации на температурную зависимость скорости продольных упругих волн в алюминиевом сплаве АМг6. Показана высокая чувствительность температурной зависимости к пластической деформации и микроповрежденности. Разработан алгоритм для расчета изменения скорости продольных волн и относительного изменения модулей упругости в поликристаллических металлических сплавах с кубической симметрией решетки в зависимости от температуры и микроповрежденности, накопленной в результате пластического деформирования. Получено, что учет влияния пластического деформирования на температурную зависимость скорости упругих волн существенно снижает погрешности при акустической толщинометрии и локализации дефектов с помощью ультразвуковой дефектоскопии

Челпанов А.А., Челпанов М.А., Кобанов Н.И., Сотникова Р.Т. «Сравнение основных характеристик колебаний хромосферы солнца и магнитосферы по исследованиям, выполненным в ИСЗФ СО РАН» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 14-22 (2018)

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.

Кобенко В.Ю., Степанов П.П. «Представление распределений сигналов в звуковой форме» Динамика систем, механизмов и машин, 5, № 4, с. 215-219 (2017)

При решении задач контроля и диагностики материалов и изделий широко применяют акустические методы, основанные на применении упругих колебаний и волн. Колебания звукового диапазона для целей контроля применяются издавна. При этом звуковые сигналы ассоциируются с определенным состоянием объекта. Таким образом, сравнивая полученные звуковые сигналы с некоторыми«эталонами», соответствующими данной предметной области, оценивается состояние объекта контроля. Предлагается развитие данного направления акустического контроля путем представления распределений случайных сигналов, полученных от объектов контроля, в звуковой форме.

Лесовой С.В., Кобец В.С. «Моделирование отклика сибирского радиогелиографа на спокойное Солнце» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 106-113 (2018)

Курганов А.А., Булатов В.Л., Васильев О.А., Карманов Д.Е., Ковалев И.М., Панасюк М.И., Панов А.Д., Подорожный Д.М., Полков Д.А., Седов Г.Е., Ткачев Л.Г., Ткачев П.Л., Турундаевский А.Н., Филиппов С.Б. «Текущий статус миссии НУКЛОН-2» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 694-695 (2019)

Эксперимент НУКЛОН-2 нацелен на изучение изотопного и зарядового состава средних, тяжелых и сверхтяжелых ионов (Z < 82) в энергетическом диапазоне от 300 МэВ/нуклон до 1 ГэВ/нуклон. Представлена планируемая конструкция спутникового эксперимента по изучению космических лучей НУКЛОН-2. Проведенное симулирование подтверждает работоспособность алгоритмов разделения изотопов.

Панасюк М.И., Подзолко М.В., Калегаев В.В., Ковтюх А.С., Кузнецов Н.В., Оседло В.И., Петров В.Л., Попова Е.П., Рубинштейн И.А., Свертилов С.И., Тулупов В.И., Яшин И.В., Попова Е.П. «Многоспутниковый оперативный мониторинг околоземной радиации в рамках проекта «Универсат-СОКРАТ»» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 104-111 (2018)

Рассматривается задача оперативного мониторинга радиационных условий в околоземном пространстве, являющаяся частью разрабатываемого в МГУ проекта группировки малых спутников «Универсат-СОКРАТ». Определяется научный подход к реализации этой задачи, обосновывается выбор орбит и пространственной ориентации спутников и конфигурации детекторов энергичных заряженных частиц с учётом других зада, решаемых проектируемой спутниковой группировкой.

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)

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.

Ковыркина О.А., Остапенко В.В. «О монотонности и точности схемы КАБАРЕ при расчете обобщенных решений с ударными волнами» Вычислительные технологии, 23, № 2, с. 37-54 (2018)

Изучены монотонность и точность модифицированной схемы КАБАРЕ, аппроксимирующей квазилинейную гиперболическую систему законов сохранения. Получены условия, при которых эта схема сохраняет монотонность разностного решения относительно инвариантов линейного приближения аппроксимируемой системы. В качестве конкретного примера рассмотрена аппроксимация системы законов сохранения теории мелкой воды. На примере этой системы показано, что подобно TVD-схемам повышенного порядка аппроксимации на гладких решениях схема КАБАРЕ, несмотря на высокую точность при локализации ударных волн, снижает свой порядок сходимости в областях их влияния.

Зюзина Н.А., Ковыркина О.А., Остапенко В.В. «Монотонная разностная схема, сохраняющая повышенную точность в областях влияния ударных волн» Доклады академии наук, 482, № 6, с. 639-643 (2018)

Изучаются плоские задачи численного моделирования движения волн. Рассматриваются потенциальные течения идеальной несжимаемой жидкости. Предлагается численный алгоритм расчета формы свободной границы, основанный на методе граничных элементов с применением квадратурных формул без насыщения. Алгоритм применяется для исследования процесса обрушения капиллярно-гравитационных волн и расчета тонких кумулятивных струй. За счет специального контроля распределения точек сетки, уменьшения шага сетки в окрестности вершины кумулятивной струи с предельно высоким ростом кривизны достигается устойчивость схемы и высокая точность расчета острых кумулятивных струй.

Тятюшкина Е.С., Козелков А.С., Куркин А.А., Курулин В.В., Ефремов В.Р., Уткин Д.А. «Оценка численной диффузии метода конечных объемов при моделировании поверхностных волн» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 106-119 (2019)

Обсуждается применение метода конечных объемов при решении уравнений Навье–Стокса для моделирования поверхностных волн. Сформулирована задача о распространении поверхностных волн, которая используется для оценки численной диффузии в решении уравнений Навье–Стокса. Предлагается методика оценки численной диффузии, выражаемой коэффициентом уменьшения амплитуды волны при прохождении ею одной своей длины (коэффициентом затухания). Дана оценка размеров сетки и шага по времени, выраженных в безразмерных величинах относительно параметров волны, необходимых для обеспечения приемлемого значения коэффициента затухания. Показана степень влияния каждого из сеточных параметров на увеличение коэффициента затухания.

Козелков А.С., Курулин В.В., Матерова И.Л., Корнев А.В., Стрелец Д.Ю., Ялозо А.В. «Моделирование систем разветвленных трубопроводов» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 123-144 (2018)

Рассматриваются классические подходы и ряд существующих программных решений для моделирования работы разветвленных трубопроводов. Представлен универсальный для всех видов гидравлических элементов метод моделирования работы разветвленных трубопроводов, ориентированный на расчеты систем, состоящих из большого количества составляющих элементов. Топология моделируемой системы может быть любой и допускает наличие изолированных участков. Описывается реализация алгоритмов моделирования элементов трубопроводов и их применение в рамках программного продукта «FlowDesigner».

Рутенко А.Н., Манульчев Д.С., Козицкий С.Б. «Исследование распространения акустических сигналов из моря на сушу» Акустический журнал, 65, № 3, с. 343-352 (2019)

Экспериментально и теоретически исследуются особенности распространения на сушу низкочастотных тональных и импульсных акустических сигналов, генерируемых в море. Показана точность определения характеристик сигналов и, в частности, потерь при распространении с помощью относительно простых измерительных средств (гидрофон, помещенный в небольшую емкость с водой). Продемонстрированы результаты расчетных оценок параметров звуковых полей на морском берегу, формируемых источником, работающим в водном слое. Вычисления выполнены с помощью расчетной программы, основанной на использовании параболического уравнения в горизонтальной плоскости и вертикальных волноводных мод.

Стародубцев С.А., Баишев Д.Г., Григорьев В.Г., Каримов Р.Р., Козлов В.И., Корсаков А.А., Макаров Г.А., Моисеев А.В. «Анализ солнечных, космо- и геофизических событий в сентябре 2017 г. по комплексным наблюдениям ИКФИА СО РАН» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 17-38 (2019)

Козлов В.И. «Основания прогноза активности Солнца на базе мониторинга космических лучей» Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова, № 6, с. 67-80 (2018)

Термин «космическая погода» означает состояние околоземного космического пространства в данное время или за определенный временной интервал. Так же как и в случае обычной погоды, наибольший интерес представляет возможное воздействие космической погоды на самого человека и среду его обитания. Установлено, что нелокальные свойства замагниченной среды, проявляющиеся в коррелированности флуктуаций космических лучей в окрестности ударной волны, могут быть использованы для ее прогноза с заблаговременностью ∼1 сутки, а на больших масштабах и активной фазы солнечного цикла с заблаговременностью порядка ∼1 оборота Солнца. Это обусловлено тем, что предвестник в космических лучах является индикатором начала перестройки магнитного поля на переходном режиме к активной фазе солнечного цикла. Более того, космические лучи могут дать ценную информацию и о возможном развитии 11-летнего цикла на несколько лет вперед: так в 2006 г. нами был сделан вывод о грядущем сбое 11-летней цикличности. Сейчас это свершившийся факт. Гипотеза о постоянстве площади «фазового портрета» 22-летнего цикла, т. е. наличие инварианта 22-летнего цикла, позволяет с единых позиций описывать как локальные, так и глобальные сбои 11-летней цикличности, на основе чего дан предварительный прогноз восстановления 11-летней цикличности в 25-м цикле (2020–2030 гг.). В этом случае сбой 11-летней цикличности в 23–24 циклах будет иметь статус локального сбоя. Нарушение инварианта 22-летнего цикла (в случае не восстановления 11-летней цикличности в 25 цикле) будет означать изменение статуса сбоя 11-летней цикличности в 23–24–25 циклах с локального на глобальный: пониженный уровень светимости Солнца и, как следствие, срыв режима регуляции энергии (автоколебаний) в конвективной зоне Солнца со всеми вытекающими отсюда последствиями, в частности, многолетнего повышения радиационного фона космических лучей высоких энергий и, соответственно, повышение облачности и последующей интенсификации конвективных процессов в атмосфере, сопровождающейся увеличением количества осадков и понижением температуры в планетарном масштабе.

Долбин И.В., Козлов Г.В. «Структурный вариант уравнения Освальда–Вейля: фрактальная трактовка» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 145-149 (2019)

Предложена структурная трактовка уравнения Освальда–Вейля с привлечением представлений фрактального анализа для описания реологических свойств систем каучук/дисперсный наполнитель. Показано, что величина вязкости и тип течения системы определяются структурой частиц (агрегатов частиц) наполнителя, характеризуемой их фрактальной размерностью. В свою очередь, указанную размерность определяет механизм формирования агрегатов. Предложенная модель позволяет прогнозировать вязкость систем каучук/дисперсный наполнитель при разных содержаниях наполнителя и скоростях сдвига.

Трошкин О.В., Козлов С.А., Фортова С.В., Шепелев В.В., Ериклинцев И.В. «Бифуркационная модель ламинарно-турбулентного перехода в пристеночном слое» Математическое моделирование, 31, № 1, с. 114-126 (2019)

Описан процесс построения новой модели (бифуркационной модели турбулентности), описывающей течение сплошной среды как в ламинарном, так и турбулентном режимах. Главной ее особенностью является ламинарно-турбулентный переход, возникающий как новое решение уравнения для напряжений Рейнольдса, замыкающего систему RANS (Reynolds-averaged Navier–Stokes). Статья состоит из трех основных разделов. В первом рассказывается о схемах замыкания второго порядка уравнений Навье–Стокса, осредненных по Рейнольдсу. Во втором разделе изложен вывод уравнений модели турбулентного течения в сдвиговом слое. Третий раздел содержит описание модели турбулентного пограничного слоя на плоской пластине. Приводятся расчеты рассматриваемых течений, результаты сравниваются с экспериментальными

Чекрыжов В.М., Свиркунов П.Н., Козлов С.В. «Влияние циклонической активности на возмущение геомагнитного поля» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 59-68 (2019)

Приведены результаты наблюдений геомагнитных возмущений, связанных с циклонической деятельностью в тропосфере. Для выявления таких возмущений нами использовался статистический анализ данных магнитных наблюдений за определенный период, а также данные, полученные для случая отдельного крупного циклона. Предложен физический механизм генерации возмущений геомагнитного поля тропосферными циклонами, в основе которого лежит электродинамический эффект возникновения магнитного поля при движении заряженных облаков под действием ветра и выпадения осадков, содержащих заряженные частицы. Экспериментально установлено, что дисперсия возмущений магнитного поля в пункте наблюдения, через который прошел циклон, в диапазоне частот 4.3–8.3 мГц может возрасти более чем в 2 раза по сравнению с фоновыми условиями при отсутствии циклона. Теоретическая оценка амплитудных значений возмущений магнитной индукции, вызванных циклоном, удовлетворительно согласуется с данными наблюдений.

Ляхов А.Н., Козлов С.И., Беккер С.З. «Оценка точности расчетов по международной справочной модели ионосферы IRI-2016. I. Концентрации электронов» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 50-58 (2019)

Проведено количественное сравнение результатов расчетов электронной концентрации Ne по Международной справочной модели IRI-2016 с экспериментальными данными, полученными на ИСЗ DE-2. Рассмотрено 648 вариантов гелиогеофизических условий. Отклонение теоретических оценок от экспериментальных значений лежит в пределах инструментальной точности спутниковых данных в среднем в 27% случаев. Сделан вывод о том, что модель IRI-2016, аппроксимирующие коэффициенты которой в функциональных зависимостях привязаны к высотам F-области, дает отрицательные значения коэффициента эффективности прогноза концентрации электронов в ∼73% случаев во внешней ионосфере на высотах более 500 км.

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.

Новиков М.А., Базайкин Я.В., Лисица В.В., Козяев А.А. «Моделирование волновых процессов в трещиновато-пористых средах: влияние связности трещин на поглощение сейсмической энергии» Вычислительные методы и программирование: новые вычислительные технологии, 19, № 3, с. 235-252 (2018)

Затухание сейсмических волн может служить критерием наличия развитой трещиноватости в пласте и его флюидонасыщения. Однако актуальной задачей является определение связности систем трещин, ведь именно протяженные кластеры трещин, образующие непрерывные пути миграции флюида, и представляют интерес в промысловой геофизике. Для анализа влияния связности систем трещин на сейсмические волновые поля в настоящей статье разработан и реализован алгоритм статистического моделирования для построении моделей трещиноватых сред с заданной степенью связности. Алгоритм основан на методе дискретных систем трещин, связность которых обеспечивается минимизацией функционала перколяции в методе имитации отжига. На основе численных экспериментов по моделированию сейсмических полей в трещиновато-пористых средах показано, что связность трещин и формирование ими вытянутых структур влияет на интенсивность перетоков флюида из трещин во вмещающую породу и, как следствие, интенсивность затухания сейсмических волн зависит от степени связности. Однако перетоки флюидов между трещинами имеют локальный характер и проявляются в фиксированном диапазоне частот, зависящем от индивидуальных размеров трещин. Этот эффект в еще большей степени выражен для сред с низкопроницаемой вмещающей породой – карбонатных пород. В этом случае перетоки флюидов из трещин во вмещающую среду отсутствуют и, как следствие, поглощение сейсмической энергии пренебрежимо мало и не зависит от связности системы трещин.

Коробов А.И., Ширгина Н.В., Кокшайский А.И., Прохоров В.М. «Упругие и механические параметры нанокомпозита n-АМg6/С60 в процессе циклической реверсивной статической нагрузки» Акустический журнал, 65, № 2, с. 158-165 (2019)

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния процесса реверсивной механической нагрузки–разгрузки на линейные и нелинейные упругие свойства наноструктурированного композита n-AMg6/C60. В образцах нанокомпозита измерена нагрузочная кривая механическое напряжение–деформация при многоцикловых процессах нагрузки–разгрузки вплоть до разрушения образца. Исследовано влияние процесса циклической нагрузки–разгрузки образцов на их микротвердость. На различных характерных участках нагрузочной кривой методом Терстона–Браггера и спектральным методом исследованы нелинейные упругие свойства образцов композита n-AMg6/C60, подвергнутых нескольким циклам нагрузки–разгрузки. Проводится обсуждение результатов экспериментальных исследований.

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)

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.

Вишневецкий В.Ю., Колесник Д.А., Старченко И.Б. «Система передачи данных по гидроакустическому каналу с использованием принципов нелинейной акустики» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 60-67 (2018)

Рассматриваются вопросы обеспечения подводной акустической связи с использованием параметрических антенн. Высокоскоростная передача данных с использованием гидроакустических средств является актуальной проблемой, поскольку является единственным видом связи для подводных применений. Данная задача решалась ранее, первые станции появились в период второй мировой войны. Однако увеличение объемов информации и современные технические возможности позволяют по-новому взглянуть на эту задачу. Разработка современной системы звукоподводной связи складывается из нескольких отдельных пунктов: разработка гидроакустических средств, способных обеспечить требуемую широкополосность для передачи звуковой и видео информации; разработка цифровых электронных средств и программного обеспечения для обеспечения скорости, безопасности и минимизации ошибок. Рассматривается первая задача, а именно вопросы проектирования гидроакустической излучающей антенны. Проблему широкополосности предлагается решить с помощью параметрических акустических антенн, работающих на физических эффектах нелинейного взаимодействия упругих волн в водной среде. Показано, что такие антенны не только лишены недостатков традиционных акустических излучателей, но и имеют ряд преимуществ, а именно, малые габариты, равномерность амплитудно-частотной характеристики, избирательность излучения и широкополосность. Выполнены расчеты с использованием базового уравнения гидролокации, модифицированного для систем звукоподводной связи при различных значениях коэффициента распознавания: для обеспечения минимального и максимального качества связи. Расчеты показали, что, несмотря на основной недостаток параметрических антенн – низкий коэффициент полезного действия – система может обеспечить дальности действия, необходимые для решения поставленных задач. Рассмотрена работа системы в двух режимах: низкочастотном 0,5–2 кГц и высокочастотном 20–30 кГц. При этом дальности действия составили от 0,8 до 1,8 км в низкочастотном режиме и от 6 до 10,5 км в высокочастотном режиме. Предложена сема реализации звукоподводной связи с применением параметрической антенны. В заключении сделан вывод о достоинствах такого рода антенн и возможности построения системы односторонней связи с одиночным водолазом или группой в пределах мелководной и небольшой акватории (до 10 м в глубину и до 1 км по дистанции).

Ясюкевич А.С., Клименко М.В., Куликов Ю.Ю., Клименко В.В., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н., Маричев В.Н., Ратовский К.Г., Колесник С.А. «Изменения параметров средней и верхней атмосферы во время внезапного стратосферного потепления в январе 2013 Г.» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 62-75 (2018)

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.

Носов М.А., Колесов С.В., Нурисламова Г.Н., Большакова А.В., Семенцов К.А., Карпов В.А. «Роль силы кориолиса в динамике волн, возбуждаемых в океане глубокофокусными землетрясениями» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 73-85 (2019)

На примере сейсмического события, обладающего магнитудой и механизмом глубокофокусного землетрясения у берегов Фиджи 19.08.2018, теоретически исследована связь параметров источника цунами с глубиной землетрясения. Показано, что сильные глубокофокусные землетрясения способны создавать обширные области косейсмических деформаций дна, размер которых сопоставим с баротропным радиусом деформации Россби. Волны цунами, формируемые такими источниками, обладают необычайно большой длиной и поэтому подвержены влиянию силы Кориолиса. Это влияние может варьироваться от существенного в высоких широтах до малозначительного в приэкваториальных районах. Методом численного моделирования исследовано влияние силы Кориолиса на слабые волны цунами, вызванные Фиджийским землетрясением 2018 г.

Носов М.А., Колесов С.В. «Комбинированная численная модель цунами» Математическое моделирование, 31, № 1, с. 44-62 (2019)

Построена численная модель, описывающая динамику поверхностных гравитационных и акустических волн, возбуждаемых в океане малыми динамическими деформациями дна. В основу модели положена линейная потенциальная теория. Модель представляет собой комбинацию двух динамически сопряженных блоков: глубоководного и мелководного. Глубоководный блок решает трехмерную задачу потенциальной теории волн в сигма-сферических координатах, мелководный блок – двумерную задачу теории длинных волн в сферических координатах. Изложены результаты тестирования модели с применением аналитического решения задачи для плоского горизонтального дна. Проведен сравнительный анализ результатов воспроизведения цунами на Центральных Курилах 15.11.2006 и 13.01.2007 с использованием вновь построенной и традиционной длинноволновой моделей.

Носов М.А., Колесов С.В., Нурисламова Г.Н., Большакова А.В. «Влияние вращения Земли на волны цунами, вызванные глубокофокусным охотоморским землетрясением 2013 г.» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 117-123 (2018)

Методом численного моделирования исследуются особенности динамики слабых волн цунами, вызванных глубокофокусным Охотоморским землетрясением 24.05.2013. Установлено, что обширная область косейсмических деформаций в сочетании с небольшими глубинами Охотского моря и высокими широтами создали благоприятные условия для проявления эффектов вращения Земли в динамике Охотоморского цунами 2013 г. Путем сопоставления результатов расчетов, выполненных с учетом и без учета силы Кориолиса, показано, что вращение Земли оказывает существенное влияние на волновое поле, изменяя волновые формы и распределение максимальных амплитуд.

Иванов А.П., Колесса А.Е., Лукьянов А.П., Радченко В.А. «Эффективность новых методов оценки орбит неизвестных околоземных космических объектов по коротким оптическим трекам, полученным на интервале нескольких недель» Вопросы радиоэлектроники, № 3, с. 92-104 (2019)

На представительном массиве данных демонстрируются возможности нового существенно нелинейного алгоритма оценивания параметров орбит околоземных космических объектов по нескольким коротким оптическим трекам, разделенным длительными временными паузами. Анализ работы нового алгоритма проводился для пяти космических объектов, движущихся по разным орбитам, в том числе круговой, высокоэллиптической и низкоорбитальной с торможением в атмосфере и без такового. При получении оценок параметров орбит не использовалась априорная информация. Во всех проведенных экспериментах, в том числе для очень коротких треков, разделенных длительной паузой в наблюдениях, достигнуты минимально возможные значения критерия качества. Алгоритм не требует больших вычислительных мощностей – расчет орбиты по двум трекам на переносном персональном компьютере занимает доли секунды.

Колоколов А.С., Любинский И.А. «Измерение основного тона речевого сигнала с использованием функции автокорреляции» Автоматика и телемеханика, № 2, с. 152-160 (2019)

Предложен метод измерения основного тона речевого сигнала, основанный на получении и последующей обработке автокорреляционной функции анализируемого сигнала, подчеркивающей ее пик, связанный с периодом сигнала. Используемая обработка предотвращает грубые ошибки при измерении основного тона и представляет собой разновидность клиппирования положительных пиков автокорреляционной функции.

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)

Васильев Е.И., Васильева Т.А., Колыбелкин Д.И., Красовитов Б. «Метод Годунова 3-го порядка аппроксимации для уравнений газовой динамики» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 22, № 1, с. 71-83 (2019)

Представлена новая модификация метода Годунова 3-го порядка аппроксимации по пространству и времени для гиперболических систем уравнений типа законов сохранения. Разностная схема метода основана на совместной дискретизации уравнений по пространству и времени без использования стадий Рунге–Кутта. Метод ориентирован на привлечение точного или приближенного решения задачи Римана для вычисления потоков между ячейками. Перед шагом по времени вычисляются поправки к аргументам задачи Римана, обеспечивающие третий порядок аппроксимации для линейных систем. После шага по времени применяется процедура коррекции численного решения для устранения погрешности 2-го порядка, возникающей из-за нелинейности уравнений. Приведены результаты экспериментальной проверки порядка аппроксимации метода на точном гладком решении внутри веера волны разрежения, возникающей при распаде разрыва. Результаты тестов полностью подтверждают 3-й порядок представленного метода.

Черных Д.В., Юсупов В.И., Саломатин А.С., Космач Д.А., Константинов А.В., Силионов В.И., Мазуров А.К., Салюк А.Н., Шахова Н.Е., Густафсон О., Колюбакин А.А., Гершелис Е.В., Лобковский Л.И., Семилетов И.П. «Новый акустический метод количественной оценки пузырькового потока метана в системе донные отложения – водная толща и его реализация на примере Моря Лаптевых, Северный Ледовитый океан» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 329, № 11, с. 153-167 (2018)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки научно-обоснованного подхода к количественной оценке пузырькового переноса метана (СН_А) и других газов на основе акустических методов, позволяющих проводить достоверную оценку потока метана из областей его пузырьковой разгрузки с помощью эхолотов и гидролокаторов. Цель исследования: разработка репрезентативного акустического метода количественной оценки потока метана из областей пузырьковой разгрузки в системе донные осадки – водная толща, основанного на определении количества всплывающих пузырьков, по данным о сечении их обратного рассеяния; обоснование репрезентативности разработанного метода путем сравнения с методом, основанным на проведении специальной калибровки научного эхолота по искусственному газовому факелу. Объекты: газовые факелы – эманации газа в виде всплывающих со дна пузырьков, которые образуют в водной толще устойчивые области их повышенной концентрации. Разработанные авторским коллективом методы оценки потока СН₄ из областей пузырьковой разгрузки, основанные на измерении: 1) сечения рассеяния всплывающих пузырьков; 2) калибровки по искусственному газовому факелу. Представлен обзор современных акустических дистанционных методов, применяемых для оценки потоков СН₄ в водной толще, связанных с выходящими из дна и всплывающими пузырьками. На примере обширной области пузырьковой разгрузки СН₄ на шельфе моря Лаптевых обоснована репрезентативность предложенного нового метода, основанного на расчете по сечению обратного рассеяния всплывающих пузырьков СН_А. Показано, что оценки величины пузырькового потока, полученные двумя методами: 1) новым методом, разработанным авторами, и 2) методом калибровки эхолота по искусственному газовому факелу, дают схожие результаты: 0,27±0,06 и 0,33±0,07 ммоль-м^–2с^–1 соответственно. Таким образом, на практике для дистанционной и оперативной оценки потоков СН_А с участков его пузырьковой разгрузки можно использовать оба метода, с учетом занижения расчета потока по сечению обратного рассеяния примерно на 20% относительно реальных значений.

Комаров В.А. «Магнитоупругое электромагнитно-акустическое преобразование* часть 4. соотношение компонент тензора магнитоупругости с магнитострикцией при эффекте Джоуля» Контроль. Диагностика, № 9, с. 20-29 (2018)

В аналитические выражения по расчету упругих смещений и вторичного электромагнитного поля при прямом, обратном и двойном взаимном преобразовании электромагнитного и акустического полей (ЭМАП) входят магнитоупругие постоянные. Эти постоянные в значительной мере определяют эффективность преобразования полей. Они связаны с объемной магнитострикцией. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что эта связь осуществляется через производную от магнитострикции по намагниченности от высокочастотного поля. Если переменная намагниченность существенно меньше, чем намагниченность от поляризующего поля, то связь стремится к производной от магнитострикции по намагниченности от поляризующего поля. Кроме магнитоупругих постоянных на эффективность ЭМАП влияет магнитная проницаемость по переменному полю. Она входит в различных сочетаниях с макроскопическими параметрами задачи в ее теоретическое описание. С ее помощью можно заменить производную по намагниченности на более удобную на практике производную от магнитострикции по поляризующему полю.

Комаров В.В., Семенко Е.А. «Исследование современных полупрофессиональных ПЗС-камер для работы на оптических телескопах среднего класса» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 7, с. 32-46 (2018)

Cтатья посвящена исследованиям современных высокочувствительных ПЗС камер для работы в составе фотоприемной аппаратуры оптических телескопов среднего класса (однометровых телескопов). В связи с быстрым развитием технологической базы оптоэлектронных приборов становится возможным применять в составе профессиональной астрономической аппаратуры не только приборы, которые предназначены для узкоспециализированного профиля работы, изготавливаемые в единичных экземплярах. В результате серийного производства современных ПЗС камер происходит как существенное удешевление самих изделий, так и значительное улучшение параметров таких приборов, которые теперь можно встраивать в состав светоприемного оборудования больших и средних оптических телескопов. Цель данной работы состояла в определении перспектив применения современных полупрофессиональных ПЗС-камер в наблюдениях на оптических телескопах среднего класса. В статье приводятся результаты исследований ПЗС-камеры для астрономических наблюдений на примере Apogee Aspen CG16M. В качестве такого телескопа был использован 1 м оптический телескоп Цейсс-1000 (САО РАН). Основные выводы, которые следуют из проведенного исследования: полупрофессиональные ПЗС камеры можно ограниченно рекомендовать к использованию для фотометрических наблюдений ярких объектов с короткими экспозициями (десятки секунд). А также однозначно можно рекомендовать данные ПЗС камеры для работы в составе спектральной аппаратуры на оптических телескопах среднего класса.

Иванов К.И., Комарова Е.С., Васильев Р.В., Еселевич М.В., Михалев А.В. «Исследование дрейфа метеорного следа по данным базисных наблюдений» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 100-106 (2019)

Худаяров Б.А., Тураев Ф.Ж., Комилова Х.М. «Численное моделирование колебаний трубы с потоком жидкости» Вестник Национального технического университета Харьковский политехнический институт. Серия: Информатика и моделирование, № 21, с. 98-107 (2018)

Рассмотрена математическая модель и вычислительный метод определения колебаний прямого участка вязкоупругой трубы с потоком жидкости. При исследовании колебаний трубопроводов с протекающей внутри газо-жидкостью используется модель в виде цилиндрических оболочек и двухпараметрическая модель вязкоупругого основания Пастернака. Для описания вязкоупругих свойств использована наследственная теория вязкоупругости Больцмана–Вольтерра. Численно исследованы влияния параметров оснований Пастернака, влияние сингулярности в ядрах наследственности и геометрических параметров трубопровода на колебания конструкций, обладающих вязкоупругими свойствами.

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)

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)

Кондаков В.Г., Гущин В.А. «Обобщение метода КАБАРЕ на случай течений несжимаемой жидкости при наличии свободной поверхности» Математическое моделирование, 30, № 11, с. 75-90 (2018)

Предложен новый подход для решения задач взаимодействия вихревых структур со свободной поверхностью. Для модели несжимаемой вязкой среды предложена конечно-разностная схема второго порядка точности на основе известной схемы КАБАРЕ. Методика КАБАРЕ в случае несжимаемой среды решает дополнительно задачу соленоидации поля скоростей. Решение такой задачи подразумевает решения СЛАУ относительно переменной давления и последующего учета градиента давления при расчете уравнений движения. Решение СЛАУ представляет собой отдельную сопряженную задачу, не входящее в описание метода КАБАРЕ, и в данной работе авторы приводят только постановку задачи без указания конкретного метода решения СЛАУ.

Безлер И.В., Ишин А.Б., Конецкая Е.В., Тинин М.В. «Эффект анизотропии ионосферных неоднородностей при регистрации сбоев фазовых измерений ГНСС» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 364-373 (2019)

При прохождении сигнала глобальной навигационной спутниковой системы через анизотропную случайно неоднородную ионосферу появляются фазовые и амплитудные флуктуации (мерцания). При этом проявляется двойное влияние магнитного поля Земли: не только на показатель преломления ионосферной плазмы, но и на форму ионосферных неоднородностей, обусловливая их “вытянутость” вдоль силовых линий. Это наблюдается в пространственно-временном распределении сбоев измерений, связанных с фазовыми мерцаниями. Ранее была показана зависимость плотности сбоев сопровождения фазы несущей частоты системы GPS от угла между лучом спутник–приемник и направлением магнитного поля на высоте ионосферы в возмущенных условиях. В настоящей статье эти исследования дополнены сравнением с измерениями в спокойных условиях и исследованиями ракурсных зависимостей плотности сбоев в системе GPS. Кроме того, проведенное численное моделирование эффекта анизотропии ионосферных неоднородностей не только показало хорошее качественное согласие с экспериментальными данными, но и позволило определить факторы, маскирующие эффекты анизотропии.

Конешов В.Н., Степанова И.Э. «Использование метода S-аппроксимаций для определения уклонений отвесной линии и высот геоида» Гироскопия и навигация, 26, № 4, с. 14-22 (2018)

Описана модифицированная методика S-аппроксимаций аномальных потенциальных полей и обсуждаются ее преимущества. Разработано программное обеспечение для расчета уклонений отвесной линии и высот геоида с использованием предложенной методики. Приведены результаты расчета уклонений отвесной линии для двух районов Атлантического океана.

Конешов В.Н., Непоклонов В.Б., Соловьёв В.Н., Железняк Л.К. «Сравнение современных глобальных ультравысокостепенных моделей гравитационного поля Земли» Геофизические исследования, 20, № 1, с. 13-26 (2019)

Представлены экспериментальные результаты оценки величин высокочастотных помех в современных ультравысокостепенных моделях гравитационного поля Земли. При оценке погрешностей выполнено сравнение значений аномалий силы тяжести, вычисленных по современным ультравысокостепенным моделям в тестовых районах Мирового океана. Значения аномалий, вычисленные по моделям, сравнивались с контрольными данными морских гравиметрических съемок. Проведен анализ и интерпретация полученных оценок погрешностей ультравысокостепенных моделей. Судя по экспериментальным данным, полученным в рамках выполненного исследования, сравнительные оценки значений аномалий моделей гравитационного поля Земли позволяют говорить о том, что модели EGM2008, EIGEN-6C4 и GECO практически совпадают или близки по вычисленным значениям аномалий. В статье предложены практические рекомендации по использованию ультравысокостепенных моделей.

Конобеева Н.Н., Белоненко М.Б. «Zitterbewegung в ADS-пространстве–времени космической струны» Известия вузов. Физика, 62, № 2, с. 23-27 (2019)

Рассмотрен Zitterbewegung (ZB)-эффект, индуцируемый в AdS (anti-de Sitter)-пространстве–времени космической струной. Вблизи космической струны эффекты кривизны играют главенствующую роль. ZB-эффект был рассчитан на основе уравнения Дирака в кривом пространстве–времени. Получено выражение для тока. Проанализирована его эволюция и зависимость от удаления от горизонта событий.

Конобеева Н.Н., Белоненко М.Б. «Zitterbewegung вблизи четырехмерной черной дыры Лифшица» Известия вузов. Физика, 62, № 4, с. 62-66 (2019)

Рассмотрен Zitterbewegung (ZB) эффект в пространстве-времени, описываемом метрикой четырехмерной черной дыры Лифшица. Черная дыра Лифшица бралась с динамической экспонентой z=2 и плоской топологией в поперечном сечении. Zitterbewegung был рассчитан на основе уравнения Дирака в кривом пространстве времени. Получено и проанализировано аналитическое выражение для тока.

Черных Д.В., Юсупов В.И., Саломатин А.С., Космач Д.А., Константинов А.В., Силионов В.И., Мазуров А.К., Салюк А.Н., Шахова Н.Е., Густафсон О., Колюбакин А.А., Гершелис Е.В., Лобковский Л.И., Семилетов И.П. «Новый акустический метод количественной оценки пузырькового потока метана в системе донные отложения – водная толща и его реализация на примере Моря Лаптевых, Северный Ледовитый океан» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 329, № 11, с. 153-167 (2018)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки научно-обоснованного подхода к количественной оценке пузырькового переноса метана (СН_А) и других газов на основе акустических методов, позволяющих проводить достоверную оценку потока метана из областей его пузырьковой разгрузки с помощью эхолотов и гидролокаторов. Цель исследования: разработка репрезентативного акустического метода количественной оценки потока метана из областей пузырьковой разгрузки в системе донные осадки – водная толща, основанного на определении количества всплывающих пузырьков, по данным о сечении их обратного рассеяния; обоснование репрезентативности разработанного метода путем сравнения с методом, основанным на проведении специальной калибровки научного эхолота по искусственному газовому факелу. Объекты: газовые факелы – эманации газа в виде всплывающих со дна пузырьков, которые образуют в водной толще устойчивые области их повышенной концентрации. Разработанные авторским коллективом методы оценки потока СН₄ из областей пузырьковой разгрузки, основанные на измерении: 1) сечения рассеяния всплывающих пузырьков; 2) калибровки по искусственному газовому факелу. Представлен обзор современных акустических дистанционных методов, применяемых для оценки потоков СН₄ в водной толще, связанных с выходящими из дна и всплывающими пузырьками. На примере обширной области пузырьковой разгрузки СН₄ на шельфе моря Лаптевых обоснована репрезентативность предложенного нового метода, основанного на расчете по сечению обратного рассеяния всплывающих пузырьков СН_А. Показано, что оценки величины пузырькового потока, полученные двумя методами: 1) новым методом, разработанным авторами, и 2) методом калибровки эхолота по искусственному газовому факелу, дают схожие результаты: 0,27±0,06 и 0,33±0,07 ммоль-м^–2с^–1 соответственно. Таким образом, на практике для дистанционной и оперативной оценки потоков СН_А с участков его пузырьковой разгрузки можно использовать оба метода, с учетом занижения расчета потока по сечению обратного рассеяния примерно на 20% относительно реальных значений.

Копьев В.Ф., Храмцов И.В., Пальчиковский В.В. «Исследование частоты пика в шуме турбулентного вихревого кольца» Акустический журнал, 65, № 3, с. 353-361 (2019)

Проведено экспериментальное исследование аэроакустических характеристик вихревых колец разных размеров на основе многомикрофонных методов. В ходе эксперимента фиксировалось акустическое излучение единичного запуска вихревого кольца и перемещение вихря вдоль траектории. Для использования автомодельной теории движения вихря на всей траектории проводилось численное моделирование формирования вихревого кольца на начальном участке при запуске колец из сопел разных размеров, учитывающее экспериментально определенный закон движения поршня для каждого запуска. Расчетным способом получены геометрические размеры вихрей, которые используются в автомодельной теории. Таким образом были найдены требуемые параметры вихревых колец на всей траектории, что позволило сравнить характерную частоту излучения шума свободно летящих турбулентных вихревых колец разных размеров с теоретическим значением.

Беляев И.В., Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Панкратов И.В. «Экспериментальное исследование способов снижения шума реалистичных геометрий шасси» Акустический журнал, 65, № 3, с. 362-371 (2019)

Проведено экспериментальное исследование способов снижения шума для реалистичных маломасштабных (1:10) моделей шасси самолета, основанных на идее полезной интерференции источников турбулентного следа и наведенных ими отраженных источников, реализуемой с помощью изменения геометрической формы стоек/подпорок, а также на идее непосредственного снижения интенсивности источников в турбулентном следе, реализуемой с помощью обтекателя на колесной тележке шасси. Показана взаимная дополняемость рассматриваемых в работе способов в различных диапазонах частот. Исследуется также влияние угла рысканья на эффективность этих способов снижения шума. Проанализирована их применимость к крупномасштабным моделям.

Ясюкевич А.С., Клименко М.В., Куликов Ю.Ю., Клименко В.В., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н., Маричев В.Н., Ратовский К.Г., Колесник С.А. «Изменения параметров средней и верхней атмосферы во время внезапного стратосферного потепления в январе 2013 Г.» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 62-75 (2018)

Ратовский К.Г., Клименко М.В., Клименко В.В., Чирик Н.В., Коренькова Н.А., Котова Д.С. «Эффекты последействий геомагнитных бурь: статистический анализ и теоретическое объяснение» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 32-42 (2018)

Козелков А.С., Курулин В.В., Матерова И.Л., Корнев А.В., Стрелец Д.Ю., Ялозо А.В. «Моделирование систем разветвленных трубопроводов» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 123-144 (2018)

Рассматриваются классические подходы и ряд существующих программных решений для моделирования работы разветвленных трубопроводов. Представлен универсальный для всех видов гидравлических элементов метод моделирования работы разветвленных трубопроводов, ориентированный на расчеты систем, состоящих из большого количества составляющих элементов. Топология моделируемой системы может быть любой и допускает наличие изолированных участков. Описывается реализация алгоритмов моделирования элементов трубопроводов и их применение в рамках программного продукта «FlowDesigner».

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.

Гофман М.В., Корниенко А.А., Мирончиков Е.Т. «Методика цифрового маркирования аудиосигналов для скрытой акустической связи через воздушный аудиоканал» Известия Петербургского университета путей сообщения, 15, № 2, с. 280-294 (2018)

Цель: Разработать методику цифрового маркирования аудиосигналов, ориентированную на пере- дачу данных через воздушный аудиоканал. Методы: Используемые методы относятся к области теории информации и стеганографии. Результаты: Внедряемый цифровой маркер занимает весь слышимый частотный диапазон. Цифровой маркер кодирует один бит информации. Решение о значении переданного бита выносится на основании знака центрального значения взаимно- корреляционной функции. Предлагаются две методики построения цифрового маркера. Они специально ориентированы на частотные свойства обычных аудиосигналов. Невысокая вычислительная сложность данного метода маркирования позволяет использовать его для беспроводного обмена информацией между обычными смартфонами. Методики дают возможность выполнять цифровое маркирование как речевых, так и музыкальных аудиосигналов без появления каких-либо заметно слышимых артефактов. Информация внедряется в виде маркера в частотную область аудиосигнала путем амплитудной модуляции его частотных составляющих. Практическая значимость: Представленную модель скрытой передачи данных можно применять для неслышимой человеческому уху передачи информации через воздушный аудиоканал.

Коробов А.И., Ширгина Н.В., Кокшайский А.И., Прохоров В.М. «Упругие и механические параметры нанокомпозита n-АМg6/С60 в процессе циклической реверсивной статической нагрузки» Акустический журнал, 65, № 2, с. 158-165 (2019)

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния процесса реверсивной механической нагрузки–разгрузки на линейные и нелинейные упругие свойства наноструктурированного композита n-AMg6/C60. В образцах нанокомпозита измерена нагрузочная кривая механическое напряжение–деформация при многоцикловых процессах нагрузки–разгрузки вплоть до разрушения образца. Исследовано влияние процесса циклической нагрузки–разгрузки образцов на их микротвердость. На различных характерных участках нагрузочной кривой методом Терстона–Браггера и спектральным методом исследованы нелинейные упругие свойства образцов композита n-AMg6/C60, подвергнутых нескольким циклам нагрузки–разгрузки. Проводится обсуждение результатов экспериментальных исследований.

Филатова А.Е., Овчинников А.А., Короновский А.А., Храмов А.Е. «Применение вейвлетного преобразования для диагностики волн-помех звукового и поверхностного типов по цифровым данным наземной сейсморазведки» Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 15, № 2, с. 561-565 (2010)

Предложен метод анализа и автоматической диагностики характерных волн-помех звукового и поверхностного типов по цифровым данным наземной сейсморазведки на основе непрерывного вейвлетного преобразования. Приведены результаты обработки экспериментальных данных. Показано, что предлагаемый метод одноканального непрерывного вейвлетного преобразования с последующим анализом мгновенной энергии преобразования в определенном частотном диапазоне позволяет отследить зону зарегистрированных высокоинтенсивных волн звукового и поверхностного типа в автоматическом режиме.

Волхонская Е.В., Коротей Е.В., Рушко М.В. «Модельная оценка влияния формы созвездия на помехоустойчивость приема радиосигнала QAM-8 В СРЕДЕ MATLAB» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 3, с. 23-29 (2018)

Исследование сигналов с квадратурно-амплитудной модуляцией представляется актуальной задачей в связи с широким их применением при организации систем спутникового телевизионного вещания, а также канала связи спутниковой системы связи ИНМАРСАТ и спутника Sirius. В работе представлены результаты исследования, в ходе которого была собрана лабораторная установка для измерения вероятности приема ошибочных бит для радиосигнала QAM-8 в зависимости от типа сигнального созвездия для различных отношений сигнал/шум в среде моделирования MathLAB + Simulink. Результаты исследования, а также разработанная лабораторная установка найдут применение при сравнительной оценке помехоустойчивости канала радиосвязи с использованием стандартных и перспективных запатентованных систем передачи информации в рамках морской подвижной службы при приеме радиосигналов с QAM-модуляцией.

Стародубцев С.А., Баишев Д.Г., Григорьев В.Г., Каримов Р.Р., Козлов В.И., Корсаков А.А., Макаров Г.А., Моисеев А.В. «Анализ солнечных, космо- и геофизических событий в сентябре 2017 г. по комплексным наблюдениям ИКФИА СО РАН» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 17-38 (2019)

Косарев Н.С., Канушин В.Ф., Кафтан В.И., Ганагина И.Г., Голдобин Д.Н., Ефимов Г.Н. «О результатах сравнения определения уклонений отвесной линии на территории Западной Сибири» Гироскопия и навигация, 25, № 4, с. 72-83 (2017)

В настоящее время актуальным является получение информации об уклонениях отвесной линии (УОЛ) путем привлечения современных моделей геопотенциала. Авторами получены модельные значения УОЛ на территории Западной Сибири, представлен анализ результатов сравнения их составляющих, вычисленных по данным глобальной модели геопотенциала EIGEN-6C4 и результатам астрономо-геодезических измерений, выполненных на территории Западной Сибири. По результатам исследований установлено, что на равнинных территориях стандартные отклонения модельных значений УОЛ от наземных, полученных традиционным астрономо-геодезическим методом, не превышают 1".

Косинов А.Д., Семёнов Н.В., Яцких А.А., Ермолаев Ю.Г., Питеримова М.В. «Экспериментальное исследование взаимодействия слабых ударных волн со сверхзвуковым пограничным слоем плоской затупленной пластины при числе Маха 2» Сибирский физический журнал (до 2017 г. Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика), 13, № 3, с. 16-23 (2018)

Представлены результаты экспериментального исследования воздействия пары слабых ударных волн на пограничный слой плоской пластины с затупленной передней кромкой при числе Маха 2. Генерация слабых ударных волн осуществлялась с помощью двумерных наклеек. Было проведено две серии экспериментов: с наклейками шириной 2,5 мм и толщиной 120 мкм, шириной 2,5 мм и толщиной 230 мкм, расположенными на боковой стенке рабочей части. Возмущения, генерируемые в свободном потоке, имеют вид N-волны, амплитуда которой составляет 5 и 11% соответственно. В пограничном слое обнаружено порождение стационарных продольных вихрей фронтами N-волны, которые вниз по потоку практически не расплываются. Взаимодействие слабых волн Маха с пограничным слоем приводит к усилению низкочастотных колебаний сдвигового слоя.

Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Кочарин В.Л., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Об экспериментальном исследовании воздействия слабых ударных волн на пограничный слой плоской притупленной пластины при числе Маха 2.5» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 112-118 (2019)

Проведены экспериментальные исследования генерации пары слабых ударных волн двумерной неровностью, установленной на боковой стенке рабочей части аэродинамической трубы, и их воздействия на сверхзвуковой пограничный слой притупленной плоской пластины при числе Маха 2.5. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления. В пограничном слое пластины измерены профили среднего массового расхода и среднеквадратичных пульсаций в области продольных вихрей, порождаемые парной слабой ударной волной при взаимодействии с течением в окрестности передней кромки модели. Обнаружены высокоинтенсивные пульсации, вызываемые воздействием слабой ударной волны.

Горелов В.А., Косицын Б.Б. «Прогнозирование характеристик криволинейного движения беспилотного колесного транспортного средства» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 107-122 (2018)

Разработана пространственная нелинейная динамическая модель легкового автомобиля, реализованная в программном комплексе автоматизированного анализа динамики систем тел «Универсальный механизм». Модель включает пространственные подмодели подвески, рулевого управления, тормозной системы и трансмиссии. Модель системы управления и взаимодействия шины с недеформируемым опорным основанием разработана в пакете Matlab/Simulink и подключена к модели автомобиля в программном комплексе «Универсальный механизм» в виде динамически подключаемых библиотек. Система управления включает в себя набор законов управления рулевым механизмом, тормозной системой и переключением передач для следования по заданной траектории. Модель была использована для анализа движения автомобиля по гоночной трассе. Результаты моделирования подтвердили эффективность комплексного закона управления движением автомобиля по заданной траектории.

Косков М.А., Пшеничников А.Ф. «Динамическая восприимчивость магнитной жидкости: амплитудная зависимость на звуковых частотах» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 4, с. 12-18 (2018)

Экспериментально исследована диссипация энергии в магнитной жидкости, помещённой в переменное магнитное поле звуковой частоты. Цель работы – получение информации об амплитудной зависимости динамической восприимчивости и границах применимости простейшего (линейного) релаксационного уравнения для намагниченности. Использованы два независимых метода: прямое измерение динамической восприимчивости мостом взаимной индуктивности в слабом зондирующем поле и измерение тепловыделения в магнитной жидкости при повышенных амплитудах магнитного поля. В последнем случае применялась известная формула, связывающая мощность тепловыделения с мнимой частью динамической восприимчивости, непосредственно вытекающая из линейного релаксационного уравнения. Сопоставление результатов, полученных разными методами, показало систематическое расхождение между двумя сериями опытов, которое объясняется существованием в магнитной жидкости многочастичных кластеров (агрегатов) с некомпенсированными магнитными моментами. На частотах порядка 10⁴ Гц броуновский механизм релаксации магнитных моментов заблокирован из-за больших размеров агрегатов (wt_B>>1). Кроме того, при малых амплитудах зондирующего поля неелевский механизм релаксации также заблокирован вследствие большой энергии межчастичных взаимодействий внутри агрегата и появления высоких потенциальных барьеров. Ситуация изменяется с ростом амплитуды поля, когда энергия взаимодействия агрегированных частиц с внешним полем становится сравнимой с высотой потенциального барьера. Агрегаты «включаются» в процесс перемагничивания, увеличивая динамическую восприимчивость и диссипацию энергии в магнитной жидкости.

Черных Д.В., Юсупов В.И., Саломатин А.С., Космач Д.А., Константинов А.В., Силионов В.И., Мазуров А.К., Салюк А.Н., Шахова Н.Е., Густафсон О., Колюбакин А.А., Гершелис Е.В., Лобковский Л.И., Семилетов И.П. «Новый акустический метод количественной оценки пузырькового потока метана в системе донные отложения – водная толща и его реализация на примере Моря Лаптевых, Северный Ледовитый океан» Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов, 329, № 11, с. 153-167 (2018)

Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки научно-обоснованного подхода к количественной оценке пузырькового переноса метана (СН_А) и других газов на основе акустических методов, позволяющих проводить достоверную оценку потока метана из областей его пузырьковой разгрузки с помощью эхолотов и гидролокаторов. Цель исследования: разработка репрезентативного акустического метода количественной оценки потока метана из областей пузырьковой разгрузки в системе донные осадки – водная толща, основанного на определении количества всплывающих пузырьков, по данным о сечении их обратного рассеяния; обоснование репрезентативности разработанного метода путем сравнения с методом, основанным на проведении специальной калибровки научного эхолота по искусственному газовому факелу. Объекты: газовые факелы – эманации газа в виде всплывающих со дна пузырьков, которые образуют в водной толще устойчивые области их повышенной концентрации. Разработанные авторским коллективом методы оценки потока СН₄ из областей пузырьковой разгрузки, основанные на измерении: 1) сечения рассеяния всплывающих пузырьков; 2) калибровки по искусственному газовому факелу. Представлен обзор современных акустических дистанционных методов, применяемых для оценки потоков СН₄ в водной толще, связанных с выходящими из дна и всплывающими пузырьками. На примере обширной области пузырьковой разгрузки СН₄ на шельфе моря Лаптевых обоснована репрезентативность предложенного нового метода, основанного на расчете по сечению обратного рассеяния всплывающих пузырьков СН_А. Показано, что оценки величины пузырькового потока, полученные двумя методами: 1) новым методом, разработанным авторами, и 2) методом калибровки эхолота по искусственному газовому факелу, дают схожие результаты: 0,27±0,06 и 0,33±0,07 ммоль-м^–2с^–1 соответственно. Таким образом, на практике для дистанционной и оперативной оценки потоков СН_А с участков его пузырьковой разгрузки можно использовать оба метода, с учетом занижения расчета потока по сечению обратного рассеяния примерно на 20% относительно реальных значений.

Денисова М.О., Костарев К.Г. «Концентрационная конвекция в системе жидкостей близкой плотности с вертикальной межфазной границей» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 4, с. 5-11 (2018)

Экспериментально изучен колебательный режим конвективного движения, возникающего в результате диффузии ПАВ в системе жидкостей c вертикальной межфазной границей, перегораживающей горизонтальный канал. Специфика рассматриваемой задачи состоит в равной начальной плотности всех жидкостей – как базовых, так и диффундирующей. Описана структура течений и полей концентрации. Исследована динамика колебательного режима конвекции. Проведено сравнение данных эксперимента и результатов численного счета.

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.

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.

Шульгина Ю.В., Костина М.А., Солдатов А.И., Солдатов А.А., Сорокин П.В. «Исследование погрешностей измерений при двухчастотном методе зондирования на основе математического моделирования» Дефектоскопия, № 1, с. 17-22 (2019)

Приведены математическое моделирование определения временной координаты момента прихода эхоимпульса для двухчастотного метода зондирования, а также графики зависимости погрешности измерения от изменения порога срабатывания компаратора для разных соотношений частот, расстояния и соотношения частот излучаемых импульсов. Математическое моделирование выявило предельные случаи, при которых погрешность измерений возрастает и может достигать 3–4%. Анализ полученных результатов позволил выявить дополнительные требования к математической обработке принятых сигналов, что позволит сохранить погрешность в 1-процентном диапазоне.

Танонин М.С., Костромитинов С.В. «Опыт борьбы с шумом в пассажирском салоне самолета ТУ-204 с VIP компоновкой» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 20, № 4-3, с. 362-369 (2018)

Рассматривается опыт по снижению шума в салоне пассажирского самолета, на примере самолета Ту-204 с VIP компоновкой. Представлены результаты измерений уровней звукового давления в салонах самолета, как на земле, так и в полете. Дана оценка представленным результатам. Определен основной источник шума – система кондиционирования воздуха самолета и сформулированы мероприятия по снижению шума от ее работы. Приведена экспериментальная оценка от внедрения мероприятий и сделан вывод об их эффективности.

Котельников Е.А., Крюков Р.В., Буров В.А., Дмитриев К.В., Румянцева О.Д. «Кодировка зондирующих сигналов при томографировании акустических нелинейных параметров» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 1, с. 76-82 (2019)

Сопоставляются разные способы кодировки излучаемых сигналов, зондирующих томографируемый объект типа жидкой среды с целью восстановления пространственного распределения акустических нелинейных параметров с помощью малого количества преобразователей. Обсуждаются результаты восстановления модельных нелинейных рассеивателей и анализируется область пространственных частот, доступных для восстановления.

Ратовский К.Г., Клименко М.В., Клименко В.В., Чирик Н.В., Коренькова Н.А., Котова Д.С. «Эффекты последействий геомагнитных бурь: статистический анализ и теоретическое объяснение» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 32-42 (2018)

Пономарчук С.Н., Грозов В.П., Котович Г.В., Куркин В.И., Пензин М.С. «Диагностика КВ-радиоканала по данным возвратно-наклонного зондирования ионосферы непрерывным лчм-сигналом» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 47-54 (2018)

Игнатьев Ю.Г., Кох И.А. «Качественный и численный анализ космологической модели, основанной на асимметричном скалярном дублете с минимальными связями. IV. Численное моделирование и типы поведения модели» Известия вузов. Физика, 62, № 3, с. 62-75 (2019)

На основе качественного и численного анализа космологической модели, основанной на асимметричном скалярном дублете нелинейных минимально взаимодействующих скалярных полей, классического и фантомного, выявлены особенности поведения модели вблизи гиперповерхностей нулевой энергии. Построены численные модели, в которых динамическая система имеет предельные циклы на гиперповерхностях нулевой энергии. Выделены три типа поведения космологической модели, реализующиеся в зависимости от фундаментальных констант скалярных полей и начальных условий. Показано, что в широком секторе значений фундаментальных констант и начальных условий космологические модели имеют тенденцию «прилипания» к гиперповерхностям нулевой энергии, соответствующим 4-мерному евклидову пространству.

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)

Гималтдинов И.К., Кочанова Е.Ю. «Распространение детонационных волн в пузырьковых жидкостях в каналах с внезапным расширением» Акустический журнал, 65, № 3, с. 317-324 (2019)

Исследуется распространение детонационных волн в канале с внезапным расширением, заполненном пузырьковой жидкостью. Анализируются возможные сценарии динамики детонационных волн после их перехода в расширяющуюся часть канала. Установлено влияние объемного содержания горючего газа и геометрических параметров канала на распространение и срыв детонационной волны.

Ермолаев Ю.Г., Косинов А.Д., Кочарин В.Л., Семенов Н.В., Яцких А.А. «Об экспериментальном исследовании воздействия слабых ударных волн на пограничный слой плоской притупленной пластины при числе Маха 2.5» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 112-118 (2019)

Проведены экспериментальные исследования генерации пары слабых ударных волн двумерной неровностью, установленной на боковой стенке рабочей части аэродинамической трубы, и их воздействия на сверхзвуковой пограничный слой притупленной плоской пластины при числе Маха 2.5. Измерения выполнены термоанемометром постоянного сопротивления. В пограничном слое пластины измерены профили среднего массового расхода и среднеквадратичных пульсаций в области продольных вихрей, порождаемые парной слабой ударной волной при взаимодействии с течением в окрестности передней кромки модели. Обнаружены высокоинтенсивные пульсации, вызываемые воздействием слабой ударной волны.

Янин А.Ф., Дзапарова И.М., Болиев М.М., Горбачева Е.А., Кочкаров М.М., Куреня А.Н., Петков В.Б. «Разработка новой системы сбора информации Баксанского подземного сцинтилляционного телескопа» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 702-705 (2019)

Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп (БПСТ) расположен на Северном Кавказе в подземной лаборатории на эффективной глубине 850 метров водного эквивалента. Запуск БПСТ состоялся в 1977 г., и установка работает до сих пор. Удачная конструкция БПСТ позволяет использовать его для решения ряда проблем астрофизики и физики частиц. Новая система сбора информации разработана для регистрации и анализа экспериментальных данных со значительно улучшенными характеристиками измерений цифровых и аналоговых сигналов. Система сбора основана на интерфейсе VME и обеспечивает полную совместимость с существующей регистрирующей электроникой нижнего уровня БПСТ. Годоскоп импульсных каналов разработан заново и реализован на микросхемах программируемой логики и микросхемах стандарта LVDS.

Родионов В.Н., Мандель А.М., Кравцова Г.А. «Ограничение спектра масс фермионов в PT-симметричных системах и их применение в изучении темной материи» Теоретическая и математическая физика, 198, № 3, с. 473-488 (2019)

Сформулированы принципиальные положения неэрмитовой модели с γ₅-расширением массы фермионов, которые часто игнорируются при исследованиях этого вопроса. Последовательный подход к решению данной проблемы требует применения условия m≤M, где M ограничивает весь спектр масс фермионов. Аналогичный подход был предложен в геометрической модели, которую можно рассматривать как первую PT-симметричную неэрмитову модель с γ₅-расширением массы. В обеих теориях возникают экзотические частицы. Подробное рассмотрение свойств этих частиц позволяет предположить, что они являются возможными кандидатами на роль составляющих темной материи. Также обсуждается простейшая оценка максимально возможного значения массы фермионов  @M.

Сдобнов В.Е., Кравцова М.В., Олемской С.В. «Модуляционное влияние коротирующей магнитной ловушки на 27-дневные вариации космических лучей в ноябре-декабре 2014 г.» Солнечно-земная физика, 5, № 1, с. 13-16 (2019)

Кравцова М.В., Сдобнов В.Е. «Наземное возрастание интенсивности космических лучей 28 октября 2003 г.: спектры и анизотропия» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 586-589 (2019)

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.

Кравчук Д.А., Старченко И.Б. «Математическая модель формирования оптоакустического сигнала для оценки уровня агрегации эритроцитов» Вестник новых медицинских технологий: Теоретический и научно-практический журнал, 26, № 1, с. 119-123 (2019)

Исследование посвящено изучению механизмов целенаправленной деятельности у больных фокальной эпилепсией на основе анализа показателей электроэнцефалографии, вариабельности сердечного ритма и технологии искусственных нейронных сетей. В исследование включено 75 практически здоровых лиц (контрольная группа) и 153 больных с фокальной эпилепсией сопоставимых по полу и возрасту. У пациентов с эпилепсией оценены ретроспективно (в течение 1 года) и проспективно (4 месяца) тип и частота приступов, форма заболевания, когнитивные и эмоциональные нарушения. Целенаправленной деятельность моделировалась при помощи теста Шульте. До выполнения теста у пациентов регистрировалась 19-канальная электроэнцефалограмма со спектральным анализом и анализом кросскорреляционной функции, а также исследовалась вариабельность сердечного ритма. Разделение пациентов на подгруппы основывалось на результатах кластерного анализа, сравнительный анализ проводился при помощи критерия Краскелла–Уоллиса и Манна–Уитни. Создавались, обучались и тестировались искусственные нейронные сети для решения задачи классификации пациентов с эпилепсией на группы на основе физиологических показателей. Методом кластерного анализа группа больных эпилепсией разделена на результативную и низко результативную группу. Низко результативная группа пациентов с эпилепсией характеризовалась большим уровнем эмоциональных нарушений, когнитивных нарушений. В данной группе преобладали пациенты с симптоматической (структурной) эпилепсией. В целом группа больных эпилепсией характеризовалась увеличением мощности тета-колебаний, увеличение внутриполушарной кросскорреляции, а также снижением вариабельности R-R интервалов и мощности спектральных составляющих вариабельности сердечного ритма. Создана искусственная нейронная сеть, с удовлетворительной эффективностью решающая задачу классификации испытуемых в группы на основе физиологических показателей. Наибольшее значение в прогнозировании результативности деятельности у больных эпилепсией имели показатели вегетативного обеспечения деятельности. Феномены избыточной активации симпатических механизмов вегетативной регуляции, увеличение кросскорреляции электроэнцефалографического сигнала при низкой результативности деятельности в соответствующей группе больных эпилепсией указывают на избыточную мобилизацию регуляторных физиологических ресурсов.

Калинин М.С., Базилевская Г.А., Крайнев М.Б., Свиржевская А.К., Свиржевский Н.С., Филиппов М.В. «Солнечная модуляция интенсивности галактических электронов и протонов вблизи минимума активности 2009 года» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 610-613 (2019)

Крайнев М.Б., Калинин М.С. «О некоторых аспектах влияния глобального гелиосферного токового слоя на распространение ГКЛ» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 614-617 (2019)

Базилевская Г.А., Калинин М.С., Крайнев М.Б., Махмутов В.С., Свиржевская А.К., Свиржевский Н.С., Стожков Ю.И., Гвоздевский Б.Б. «Долговременная эволюция частоты высыпаний магнитосферных электронов в атмосферу Земли» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 643-646 (2019)

Красильников П.С., Подвигина О.М. «Об эволюции угла наклона оси вращения планеты в планетной системе в нерезонансном случае» Вестник Удмуртского университета: Математика. Механика. Компьютерные науки, 28, № 4, с. 549-564 (2018)

Исследуется эволюция угла наклона оси вращения планеты в поле притяжения звезды и внешних планет, входящих в планетную систему. Считаем, что исследуемая планета является динамически-симметричным твердым телом (A=B). Полагаем также, что сама планета и внешние планеты движутся по кеплеровским эллипсам вокруг звезды со средними движениями ω и ω₂,…,ω_N, где N – число небесных тел, воздействующих на планету. В переменных Депри–Андуайе получена функция Гамильтона задачи в рамках спутникова приближения. Проведено осреднение функции Гамильтона по быстрым переменным вращательного и орбитального движений при условии отсутствия резонансов между быстрыми частотами указанных движений. Показано, что осредненная функция Гамильтона содержит, помимо классических параметров, параметры Di, являющиеся функционалами на семействе орбит исследуемой планеты и внешних планет. Показано, что осредненная функция Гамильтона допускает разделение переменных и, как следствие, существует три первых интеграла в инволюции. При рассмотрении гравитационных моментов от внешних планет как малых возмущений, получены, с помощью интеграла энергии осредненных уравнений, явные приближенные формулы для угла нутации исследуемой планеты. Получены также приближенные формулы для возмущенного периода прецессии планеты. Проведены расчеты размаха колебаний по углу нутации планеты, возмущенного периода ее прецессии для частного случая планетной системы, состоящей из звезды, самой планеты и массивной внешней планеты (подобной Юпитеру) с симметрично расположенными орбитами, плоскости которых пересекаются под углом γ.

Красников И.А. «Возможность прогнозируемого контроля работоспособности гидроакустических комплексов» Гидроакустика, № 36, с. 72-81 (2018)

Рассмотрена возможность прогнозирования работоспособности гидроакустических комплексов (ГАК). В настоящее время в области технической диагностики ГАК развиты направления функционального контроля, поиска места отказа, но ни в каком виде не реализован обязательный для систем технического диагностирования прогнозирующий контроль. Приведен первый общий взгляд на проблему, обозначены направления в разработке прогнозирующего контроля.

Васильев Е.И., Васильева Т.А., Колыбелкин Д.И., Красовитов Б. «Метод Годунова 3-го порядка аппроксимации для уравнений газовой динамики» Математическая физика и компьютерное моделирование (ранее Вестник Волгоградского государственного университета. Серия 1: Математика. Физика), 22, № 1, с. 71-83 (2019)

Представлена новая модификация метода Годунова 3-го порядка аппроксимации по пространству и времени для гиперболических систем уравнений типа законов сохранения. Разностная схема метода основана на совместной дискретизации уравнений по пространству и времени без использования стадий Рунге–Кутта. Метод ориентирован на привлечение точного или приближенного решения задачи Римана для вычисления потоков между ячейками. Перед шагом по времени вычисляются поправки к аргументам задачи Римана, обеспечивающие третий порядок аппроксимации для линейных систем. После шага по времени применяется процедура коррекции численного решения для устранения погрешности 2-го порядка, возникающей из-за нелинейности уравнений. Приведены результаты экспериментальной проверки порядка аппроксимации метода на точном гладком решении внутри веера волны разрежения, возникающей при распаде разрыва. Результаты тестов полностью подтверждают 3-й порядок представленного метода.

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.

Малыгин В.И., Кремлева Л.В., Обловацкая Н.С. «Влияние параметров ультразвуковой финишной обработки на шероховатость обработанных поверхностей деталей судостроительного назначения» Вестник машиностроения, № 2, с. 70-73 (2019)

Исследовано влияние параметров пластического деформирования ультразвуковым выглаживанием на шероховатость обработанных поверхностей заготовок из сталей 17Х18Н9 и 20Х1М1Ф1ТР при финишной обработке. В экспериментах использовали D-оптимальный план Хартли–Коно для четырех факторов (частота вращения заготовки, подача, сила прижима, мощность ультразвука).

Кабанихин С.И., Криворотько О.И. «Алгоритм восстановления источника возмущений в системе нелинейных уравнений мелкой воды» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 89, с. 138-147 (2018)

Предложен численный алгоритм решения задачи определения источника возмущений для системы нелинейных уравнений мелкой воды по динамике отклонения водной поверхности, измеренной в конечном числе точек, и/или по форме части поверхности в фиксированный момент времени. Исследуемая совмещенная обратная задача сводится к задаче минимизации целевого функционала, характеризующего квадратичное отклонение моделируемых данных от измеренных. Получен явный вид градиента целевого функционала. Прямая и сопряженные задачи в рамках уравнений мелкой воды решаются методом конечных объемов. Проведен анализ и сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными.

Григорьев В.Г., Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Янке В.Г. «Распределение космических лучей в гелиосфере по данным сети станций мюонных телескопов» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 606-609 (2019)

Каевицер В.И., Кривцов А.П., Смольянинов И.В., Элбакидзе А.В. «Локальное позиционирование подводных аппаратов гидроакустической системой с ЛЧМ зондирующими сигналами» Журнал радиоэлектроники, № 11, с. 17 (2018)

Рассмотрен метод локального позиционирования подводных аппаратов гидроакустической системой с ЛЧМ зондирующими сигналами. Метод основан на измерении дальности до объекта и вычислении углов прихода эхо-сигналов на две или более разнесенные антенны. Для увеличения энергетики и помехозащищенности применены сигналы с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ). Экспериментально показана возможность практического использования данного метода для высокоточного измерения пространственного положения подводного буксируемого или автономного аппарата относительно надводного судна и, соответственно, возможность географической привязки получаемых подводным аппаратом акустических изображений и профилограмм морского дна. Представлены результаты натурных испытаний экспериментальной системы позиционирования.

Субботин С.В., Кропачева А.А. «Осреднённые течения, возбуждаемые инерционными модами в либрирующем цилиндре» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 4, с. 67-73 (2018)

Работа посвящена экспериментальному исследованию осредненных потоков, возбуждаемых осциллирующим движением жидкости в неравномерно вращающейся (либрирующей) цилиндрической полости. Либрации приводят к распространению инерционных волн, которые рождаются вблизи мест соединения боковой и торцевой стенок полости. В результате многократного отражения от стенок полости инерционные волны испытывают пространственный резонанс, возбуждая так называемые инерционные моды. Последние представляют собой систему вихрей, направление вращения жидкости в которых меняется в течение периода либраций. Обнаружено, что при осциллирующем движении в объёме полости возникает интенсивное осредненное течение в пограничном слое Стокса на боковой поверхности цилиндра. Структура течения имеет вид системы осредненных тороидальных вихрей, расположенных вдоль всей боковой границы полости. Количество вихрей определяется осевым волновым числом возбуждаемой моды и не зависит от радиального волнового числа. Показано, что интенсивность осредненного движения жидкости в вихрях пропорциональна квадрату амплитуды либраций и сильно зависит от номера моды.

Кропоткин А.П. «Силовые трубки диполизации» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 175-182 (2019)

Наблюдаемые в последние годы на спутниках CLUSTER и THEMIS локализованные быстрые потоки плазмы в геомагнитном хвосте (bursty bulk flows – BBF и имеющие меньший масштаб dipolarizing flux bundles – DFB) находятся в тесной связи с процессами генерации тонких токовых слоев, наблюдавшихся на тех же спутниках. Это следует из проведенного нами ранее теоретического анализа и численного моделирования процессов генерации тонких токовых слоев. Теория позволяет также объяснить существенные отклонения в поведении DFB от предсказаний МГД-моделирования, проведенного в последние годы другими авторами. В рамках двухжидкостной модели такие отклонения удается понять, с учетом тока инерционного дрейфа ионов в локализованной трехмерной токовой системе DFB.

Кропоткина Е.П., Розанов С.Б., Лукин А.Н., Игнатьев А.Н., Соломонов С.В. «Особенности изменений содержания озона в верхней стратосфере над Москвой в холодные полугодия 2014–2015 и 2015–2016 гг .» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 227-235 (2019)

Представлены результаты наземных микроволновых измерений профилей стратосферного озона над Москвой в холодные полугодия 2014–2015 и 2015–2016 гг., рассмотрены причины наблюдавшихся изменений озона в верхней стратосфере. Зимой 2014–2015 гг. отмечались повышенная активность планетарных волн, большие перепады температуры в начале зимы и пониженные температуры с января по март. Полярный вихрь был неглубоким и долгоживущим, в феврале–марте холодный воздух вихря находился над Москвой. Это привело к сильной отрицательной корреляции измеренного содержания озона с температурой. Наибольшее содержание озона на уровне 2 мбар наблюдалось в середине марта. Напротив, в ноябре–декабре 2015 г. при меньшей активности планетарных волн возник интенсивный полярный вихрь, который был полностью разрушен мажорным финальным потеплением в начале марта 2016 г. Вариации озона в верхней стратосфере над Москвой в декабре 2015 г. и январе 2016 г. были связаны с чередованием воздушных масс вихря и областей вне вихря. В начале 2016 г. более высокие температуры (по сравнению с началом 2015 г.) привели к пониженному содержанию озона. Межгодовое различие содержания озона в первой половине марта превысило 40% от среднемесячного.

Кулак Г.В., Крох Г.В., Ропот П.И., Николаенко Т.В. «Коллинеарная акустооптическая фильтрация полихроматических бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 30-34 (2018)

Исследованы особенности коллинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных бесселевых световых пучков о- и е-типа в одноосных кристаллах. С использованием метода интегралов перекрытия найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров акустооптического взаимодействия, а также от значений интегралов перекрытия. Показано, что для моды нулевого порядка бесселевого светового пучка для кристалла ниобата лития в условиях поперечного фазового синхронизма и в диапазоне оптического спектра 0,4–0,7 мкм достижима полоса пропускания фильтра ∼0,2 нм; с увеличением порядка моды m≥1 увеличение полосы пропускания незначительно и составляет ∼0,23–0,24 нм.

Крутов В.В., Сигов А.С., Щука А.А. «Создание сегнетоэлектрических доменных структур с использованием ультразвука вблизи нижней границы свч-диапазона» Прикладная физика, № 6, с. 60-63 (2018)

Найдено экономичное технологическое решение создания сегнетоэлектрических доменных структур с периодом d>>40–100 мкм. Определены значения частоты упругих волн и температуры жидких электродов. Полученные результаты могут быть применены к технологии, ориентированной на массовое производство устройств на основе доменных структур, в частности, при изготовлении акустических фильтров и резонаторов с улучшенными характеристиками. Технология обладает малой продолжительностью технологического цикла и в то же время обеспечивает необходимую глубину инвертирования доменов.

Крылов В.И., Яшкин С.Н. «Априорная оценка точности определения координат пункта на Луне с помощью навигационных спутниковых систем» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 63, № 1, с. 13-20 (2019)

Рассмотрена история координатных определений на луне, начиная с телескопических наблюдений до наших дней. На моделях выполнена априорная оценка точности определения координат пункта на луне, при этом предполагалось использовать модифицированную глобальную навигационную спутниковую систему типа ГЛОНАСС и лунную навигационную спутниковую систему. Показано, что при использовании ГНСС типа ГЛОНАСС погрешность определения положения пункта на луне составляет порядка 60 м. Включение в систему дополнительно геостационарного спутника позволяет уменьшить ошибку определения координат пункта на луне до 20 м. Существенное увеличение точности определения положения пункта на луне может быть достигнуто, если исключить десинхронизацию часов приемника на луне и на борту лунного спутника. Использование лунной навигационной спутниковой системы дает возможность определить координаты пункта на луне с точностью 0,4 м.

Крылов С.С., Перепёлкин В.В., Филиппова А.С. «Малопараметрические модели прогнозирования параметров вращения Земли» Космонавтика и ракетостроение, № 6, с. 67-73 (2018)

Рассматриваются малопараметрические математические модели краткосрочного прогноза движения земного полюса и вариаций поправки ко всемирному времени UT 1. Представляются результаты численного моделирования колебательного движения полюса и неравномерности осевого вращения Земли в сравнении с данными наблюдений и измерений Международной службы вращения Земли (МСВЗ). Даётся анализ точностных характеристик моделей.

Григорьев В.Г., Гололобов П.Ю., Кривошапкин П.А., Крымский Г.Ф., Янке В.Г. «Распределение космических лучей в гелиосфере по данным сети станций мюонных телескопов» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 606-609 (2019)

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.

Котельников Е.А., Крюков Р.В., Буров В.А., Дмитриев К.В., Румянцева О.Д. «Кодировка зондирующих сигналов при томографировании акустических нелинейных параметров» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 1, с. 76-82 (2019)

Сопоставляются разные способы кодировки излучаемых сигналов, зондирующих томографируемый объект типа жидкой среды с целью восстановления пространственного распределения акустических нелинейных параметров с помощью малого количества преобразователей. Обсуждаются результаты восстановления модельных нелинейных рассеивателей и анализируется область пространственных частот, доступных для восстановления.

Тупиков В.А., Павлова В.А., Севбо В.Ю., Крюков С.Н., Фролов В.Н., Шульженко П.К. «Повышение эффективности автоматического обнаружения морских объектов гидроакустической системой путем внедрения роботизированной технологии компьютерной обработки изображений» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 3, с. 70-79 (2018)

Обсуждаются вопросы повышения эффективности автоматического обна- ружения морских объектов пассивной гидроакустической системой в условиях помех. Предлагается поток принимаемых одномерных пакетов сигналов от гидроакустиче- ской системы представлять в виде двумерного изображения, формируемого за конеч- ное время. Приведена методика обработки формируемого изображения трасс-целей, позволяющая существенно повысить вероятность автоматического обнаружения объектов в условиях сильных акустических помех, а также строить трассы движения обнаруженных объектов.

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)

Крячко А.Ф., Шарафудинов Т.Т. «Метод виброакустического контроля эвольвентных приборных редукторов» Датчики и системы, № 12, с. 56-62 (2018)

Проведена оценка надежности отдельных элементов редукторов машин одним из методов неразрушающего контроля. Разработана математическая модель расчета спектральных характеристик процессов вибрации зубчатых зацеплений с учетом проскальзывания и макрогеометрии зубчатых колес и на ее основе – методика виброакустического контроля и устройство, позволяющее реализовать данную методику.

Ксанфомалити Л.В., Зелёный Л.М., Пармон В.Н., Снытников В.Н. «Гипотетические признаки жизни на планете Венера: ревизия результатов телевизионных экспериментов 1975–1982 гг.» Успехи физических наук, 189, № 4, с. 403-430 (2019)

Возможно, внеземную жизнь можно обнаружить не в других мирах, удалённых на расстояния в несколько десятков парсеков, а на поверхности ближайшей планеты в Солнечной системе – Венеры. Этот вывод следует из результатов новой обработки архивных данных телевизионного (ТВ) эксперимента, выполненного на поверхности Венеры в ходе советских миссий “Венера” в 1975–1982 гг. Одним из основных был ТВ-эксперимент по изучению поверхности планеты. ТВ-исследование in situ поверхности Венеры остаётся экспериментом, до сих пор не повторённым. Уникальные архивные данные были обработаны с использованием новых методов, что значительно улучшило их детализацию. В результате нового анализа ТВ-изображений, полученных в миссиях “Венера”, обнаружено до 18 гипотетически живых объектов. Найдено много объектов со сложной правильной структурой, и предположительно способных очень медленно двигаться. Объекты обладают заметными размерами и могут свидетельствовать о существовании жизни на Венере в физических условиях, радикально отличающихся от земных. Земная жизнь основана на водной среде. При температурах 460°C в местах посадки спускаемых аппаратов вода не может существовать в жидкой форме. Доля воды в газообразном состоянии также ничтожно мала (около 2·10^–5). Вода и кислород на Венере практически отсутствуют. Таким образом, возникает вопрос: какие материалы может использовать природа для жизни на этой планете? Рассматриваются химические компоненты, стабильные в области высоких температур, на которых гипотетически может быть основана жизнь на Венере. Делается вывод о том, что для исследования гипотетической жизни Венеры необходимо выполнить новую специальную миссию, гораздо более сложную, чем миссии “Венера”.

Сидоркина И.Г., Кубашева Е.С., Соловьев М.Г., Галанина Н.А. «Подход к реализации алгоритмов работы с цифровым водяным знаком в аудиофайлах для систем защиты информации» Вестник УрФО. Безопасность в информационной сфере, № 4, с. 5-10 (2018)

Методы стеганографии получили активное развитие только в последние годы. Одно из направлений стеганографии – встраивание цифровых водяных знаков (ЦВЗ) в контейнеры, представляющие собой файлы разнородных данных. ЦВЗ – это информация, которая внедряется в файл, с целью контроля правомерного использования информационного объекта. ЦВЗ бывают видимые и скрытые. Видимые ЦВЗ легко обнаружить и удалить. Невидимые ЦВЗ встраиваются в компьютерный файл, не меняя основной функциональности файла. Актуальность вопроса применения ЦВЗ связана с необходимостью обеспечения безопасности и достоверности информации, которой владеет пользователь. Предложенные алгоритмы реализации ЦВЗ в аудиофайле демонстрируют обеспечение эффективной защиты прав автора.

Капустин В.В., Чуркин А.А., Лозовский И.Н., Кувалдин А.В. «Возможности сейсмоакустических и ультразвуковых методов при контроле качества свайных фундаментов» Геотехника, № 5-6, с. 62-71 (2018)

Нарушение технологии изготовления железобетонных свайных фундаментов может приводить к образованию дефектов, снижающих несущую способность и долговечность конструкций. Надзор за соблюдением требований нормативных технических документов и технических регламентов в процессе изготовления свай не является полной гарантией их качества, что обуславливает необходимость применения прямых и косвенных методов контроля. Прямые методы контроля часто не позволяют получить исчерпывающие сведения о качестве конструкций и требуют значительных финансовых затрат. Для косвенного контроля качества свайных фундаментов широко применяют неразрушающие геофизические методы, основанные на изучении распространения направленных упругих волн в теле конструкций. Представлена методика поверхностного сейсмоакустического, межскважинного и односкважинного ультразвукового, параллельного сейсмического метода, межскважинной сейсмической томографии. Изложены возможности и ограничения сейсмоакустических и ультразвуковых методов контроля сплошности бетона и определения длины свайных фундаментов. Приведены примеры использования данных методов при исследовании железобетонных конструкций различного типа – буронабивных и буроинъекционных свай, «стены в грунте» из бурокасательных свай и погруженной в грунтоцементный массив сваи. Особое внимание уделено применению параллельного сейсмического метода с целью определения глубины заложения свайных фундаментов и использованию метода в комплексе с межскважинной сейсмической томографией с целью определения контуров грунтоцементного массива. Обосновывается необходимость использования скважинных и поверхностных методов для получения достоверной информации о качестве изготовления конструкции в зависимости от поставленной задачи. Указывается на необходимость внесения рекомендаций по применению инструментальных методов в нормативную техническую документацию с учетом возможностей, ограничений и области применения каждого метода.

Дроздова Л.Ф., Кудаев А.В., Куклин Д.А., Чеботарева Е.Ю. «Анализ методов определения и нормирования шумовых характеристик компрессорного оборудования» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 4, № 4, с. 35-41 (2018)

Приведена классификация компрессорного оборудования. Авторами рассмотрены шумовые характеристики компрессорного оборудования и характеристики шума на рабочих местах обслуживающего персонала. Проведен анализ методов определения шума компрессорного оборудования (стационарного и передвижного). Произведена оценка системы нормирования шума в зависимости от условий и места эксплуатации компрессорного оборудования. Рассмотрена возможность достижения нормируемых параметров и предельно-допустимых уровней шума на рабочих местах компрессорного оборудования.

Степкина М.Ю., Кудряшова О.Б., Галахов А.Н. «Осаждение аэрозольных сред под действием электрического и акустического поля» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 27-33 (2019)

Применения аэрозольных сред широко известно в медицинских и квазимедицинских лекарственных и диагностических продуктах и препаратах (аэрозоли дыхательных путей), при распылении инсектицидов и для продуктов личного ухода (духи, дезодоранты и прочие косметические средства). Разнообразие веществ «загрязнителей» приводит к выбору направления исследований для обеспечения чистоты атмосферы хотя бы для ограниченного пространства. Актуальной задачей является создание технологии улавливания частиц аэрозольных образований из газодисперсных систем. Вещество, находящееся в аэрозольном состоянии, имеет ряд особых свойств и признаков, которые необходимо учитывать в работе по очистке помещений от вредных выбросов. При выборе способа и метода очистки следует выявить особенности и границы применимости, связанные, прежде всего, с размерами частиц и с их плотностью. В последнее время активно применяют возможность совмещения нескольких методов очистки с целью повышения общей эффективности сбора частиц в диапазоне размеров порядка микрометра. Повышение эффективности газоочистительного оборудования возможно за счет укрупнения частиц. Улавливание частиц с помощью электрического поля и ультразвуковая агломерация частиц, способствующая их быстрому осаждению, являются перспективными направлениями, которые требуют тщательного исследования в зависимости от физико-химических свойств и дисперсности рассматриваемой аэрозольной среды. Статья посвящена исследованию функциональных возможностей газоочистительного оборудования на базе ультразвукового и электрического поля для улавливания дисперсных частиц микрометрового размера. В статье приводятся теоретические оценки и экспериментальные результаты по воздействию электростатического и ультразвукового полей на процесс осаждения и коагуляции модельного аэрозоля.

Чан Т.Ш., Кузин А.А. «Алгоритм преобразования координат из геоцентрической системы в топоцентрическую и его применение при строительстве во Вьетнаме» Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий), 24, № 1, с. 59-71 (2019)

Геодезические и картографические работы во Вьетнаме выполняют в государственной референцной системе координат VN-2000. Применение же спутниковых методов подразумевает координатные определения в пространственной прямоугольной геоцентрической системе координат. Следствием этого является сложный многоэтапный процесс преобразования координат из одной системы в другую, который сопровождается снижением точности результатов спутниковых наблюдений на различных территориях Вьетнама. В статье предлагается выполнять преобразование из геоцентрической в локальную топоцентрическую прямоугольную горизонтальную систему координат. Ее преимуществом является более простой алгоритм, позволяющий определять положение точек на земной поверхности спутниковым методом без снижения точности. Алгоритм преобразования апробирован при создании опорной сети для строительства в округе Кишон провинции Хоа Бинь, Вьетнам. Также рассмотрены вопросы выбора проекции для объекта строительства и выполнен сравнительный анализ результатов спутниковых наблюдений с наземными, выполненными с применением тахеометров.

Кузнецов В.П. «Из истории нелинейной акустики в СССР: 1950–1970-х гг .» Вопросы истории естествознания и техники, 39, № 4, с. 774-782 (2018)

Период 1950–1970 х гг. оказался чрезвычайно плодотворным в истории изучения нелинейных волновых процессов. Главной причиной этого стало создание мощных радио, оптических и акустических источников излучения. В статье кратко рассмотрено развитие в СССР в упомянутый период исследований по нелинейной акустике, в том числе наиболее важные достижения в разработке теории и создании параметрических антенн. Отмечен вклад в эти работы таких ученых, как Н.Н. Андреев, Р.В. Хохлов, О.В. Руденко, В.А. Красильников, В.А. Зверев, В.И. Тимошенко и др.

Кузнецов Г.Н., Степанов А.Н. «Закономерности ослабления векторно-скалярных звуковых полей в зонах интерференционных максимумов» Акустический журнал, 65, № 2, с. 203-213 (2019)

Получены и исследуются численные и аналитические зависимости, определяющие связанные с увеличением расстояния закономерности ослабления звукового давления и ортогональных проекций вектора колебательной скорости низкочастотных сигналов, формируемых в волноводе в зонах интерференционных максимумов. Применительно к волноводу Пекериса и ненаправленному монопольному источнику найдены удобные аппроксимирующие выражения, которые хорошо согласуются с точными законами спадания различных составляющих векторно-скалярного поля в этих зонах.

Кузнецов М.Ю., Убарчук И.А., Поляничко В.И., Шевцов В.И., Сыроваткин Е.В. «Электронный атлас типовых акустических изображений промысловых видов рыб дальневосточных морей России» Известия ТИНРО (Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра), 193, с. 57-67 (2018)

Разработана первая версия программных средств представления данных метаархива и библиотеки акустических изображений гидробионтов для целей их распознавания и идентификации на эхограммах по видам и размерам. Программа предназначена для отображения по заданным условиям отбора характерных (типовых) акустических изображений промысловых рыб дальневосточных морей и их описания в виде электронного атласа. Программа позволяет совершать выбор типовых акустических изображений по району (задавая координаты и/или название промыслового района), локальному времени суток, времени года и объекту (его виду и размеру). В качестве банка данных использованы накопленные с 1996 г. и содержащиеся в метаархиве эхограммы различных видов рыб Берингова, Чукотского и Охотского морей и прилегающих вод Тихого океана, сопровождаемые данными о географическом положении, времени суток, сезоне, информацией о тралении, видовом и размерном составе скопления и др. Окно атласа содержит несколько областей: «Фильтр» (ограничивает акваторию поиска эхограмм по координатам и по промысловому району, времени суток, сезону, виду и размеру рыб); «Эхограмма» (позволяет выбирать палитру эхограммы от типа используемого эхолота, показывает время записи эхограммы и дистанцию); «Параметры траления»; область списка эхограмм; область, отображающая информацию по улову; область с диаграммами размерного распределения и стадий зрелости рыб и область, где выводится сама эхограмма. Области применения атласа – тралово-акустические съемки биоресурсов дальневосточных морей и их промысел: пособие при работе с научной и рыбопоисковой гидроакустической аппаратурой.

Кузнецов Н., Леонов Г. «О подавлении флаттера в модели Келдыша» Доклады академии наук, 482, № 1, с. 33-37 (2018)

Изучение явления флаттера и разработка способа его подавления – выдающееся достижение знаменитого советского ученого, президента АН СССР М.В. Келдыша. В настоящем сообщении мы применяем современный инструментарий исследований к модели М.В. Келдыша и сравниваем полученные с их помощью результаты с результатами М.В. Келдыша.

Панасюк М.И., Подзолко М.В., Калегаев В.В., Ковтюх А.С., Кузнецов Н.В., Оседло В.И., Петров В.Л., Попова Е.П., Рубинштейн И.А., Свертилов С.И., Тулупов В.И., Яшин И.В., Попова Е.П. «Многоспутниковый оперативный мониторинг околоземной радиации в рамках проекта «Универсат-СОКРАТ»» Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия, № 6, с. 104-111 (2018)

Рассматривается задача оперативного мониторинга радиационных условий в околоземном пространстве, являющаяся частью разрабатываемого в МГУ проекта группировки малых спутников «Универсат-СОКРАТ». Определяется научный подход к реализации этой задачи, обосновывается выбор орбит и пространственной ориентации спутников и конфигурации детекторов энергичных заряженных частиц с учётом других зада, решаемых проектируемой спутниковой группировкой.

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.

Янчуковский В.Л., Кузьменко В.С. «Атмосферные эффекты мюонной компоненты космических лучей» Солнечно-земная физика, 4, № 3, с. 95-102 (2018)

Кузьменко В.С., Янчуковский В.Л. «Температурные коэффициенты для мюонов в атмосфере» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 676-678 (2019)

Температурные коэффициенты для мюонов в атмосфере оценивались по результатам непрерывных наблюдений интенсивности мюонов, зарегистрированных на уровне моря при разных зенитных углах, и аэрологических данных. Полученные результаты сравниваются с результатами проведенных ранее теоретических расчетов.

Кузьмин А.В. «Астрометрические приборы древности» Природа, № 12, с. 39-47 (2018)

С древнейших времен люди интересовались устройством Космоса, как для практических нужд (для ориентации в пространстве и составления календарей), так и в философском и научно-теоретическом смысле. В статье обсуждаются прикладные и мифологическо-религиозные прообразы и технические конструкционные особенности армиллярной сферы, механический глобус-планетарий Архимеда и его практические воплощения, а также антикитерский механизм и его современные реконструкции.

Галагуз Ю.П., Кузьмина Л.И., Осипов Ю.В. «Задача фильтрации суспензии в пористой среде с осадком» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 86-98 (2019)

Рассматривается макроскопическая модель долговременной глубинной фильтрации монодисперсной суспензии в пористой среде с механико-геометрическим механизмом захвата взвешенных частиц при отсутствии мобилизации осажденных частиц. Предполагается, что доступность пор и фракционный поток частиц зависят от концентрации осадка, и в начальный момент пористая среда содержит неравномерно распределенный осадок. Результатом работы является нахождение аналитического решения вблизи подвижной криволинейной границы – фронта концентрации взвешенных частиц суспензии. Доказана знакоопределенность решения. Точное решение задачи фильтрации на криволинейной границе найдено в явном виде. Получено достаточное условие существования решения на фронте концентрации. В окрестности границы построено асимптотическое решение. Временной интервал применимости асимптотики определяется на основе численного расчета задачи.

Буторина М.В., Куклин Д.А., Васильев А.П., Шабарова А.В. «Риск-ориентированный подход к оценке шума железнодорожного транспорта» Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС), № 1, с. 28-33 (2019)

Шум является одним из основных факторов негативного влияния на здоровье населения, проживающего вблизи железнодорожных магистралей, т.к. около 10 % городского населения подвергается рискам развития различных заболеваний, вызванных воздействием сверхнормативных уровней шума. Проведение оценки рисков здоровью населения выполняется на основании разработки карт шума, которые представляют результаты оценки уровней шума, содержат статистическую информацию о численности населения, подвергающегося воздействию шума различных уровней, и являются эффективным инструментом планирования мероприятий. Выбор шумозащитных мероприятий на основании оценки риска был проведен для поселка с численностью населения порядка 8000 человек. Карты шума примагистральной территории были построены с применением программы SoundPLAN. Были произведены расчет и оценка индивидуальных и популяционных рисков здоровью населения. Для снижения рисков был разработан комплекс шумозащитных мероприятий, включающий установку акустических экранов и применение шумозащитного остекления.

Дроздова Л.Ф., Кудаев А.В., Куклин Д.А., Чеботарева Е.Ю. «Анализ методов определения и нормирования шумовых характеристик компрессорного оборудования» Noise Theory and Practice (Электронный ресурс), 4, № 4, с. 35-41 (2018)

Приведена классификация компрессорного оборудования. Авторами рассмотрены шумовые характеристики компрессорного оборудования и характеристики шума на рабочих местах обслуживающего персонала. Проведен анализ методов определения шума компрессорного оборудования (стационарного и передвижного). Произведена оценка системы нормирования шума в зависимости от условий и места эксплуатации компрессорного оборудования. Рассмотрена возможность достижения нормируемых параметров и предельно-допустимых уровней шума на рабочих местах компрессорного оборудования.

Кулак Г.В., Крох Г.В., Ропот П.И., Николаенко Т.В. «Коллинеарная акустооптическая фильтрация полихроматических бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 30-34 (2018)

Исследованы особенности коллинеарной акустооптической фильтрации квазибездифракционных бесселевых световых пучков о- и е-типа в одноосных кристаллах. С использованием метода интегралов перекрытия найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров акустооптического взаимодействия, а также от значений интегралов перекрытия. Показано, что для моды нулевого порядка бесселевого светового пучка для кристалла ниобата лития в условиях поперечного фазового синхронизма и в диапазоне оптического спектра 0,4–0,7 мкм достижима полоса пропускания фильтра ∼0,2 нм; с увеличением порядка моды m≥1 увеличение полосы пропускания незначительно и составляет ∼0,23–0,24 нм.

Кулаков А.Х., Макаров Н.А. «Метод устранения неоднозначности пеленга в бистатическом режиме гидролокации при использовании однолинейной приемной буксируемой антенны» Гидроакустика, № 36, с. 19-24 (2018)

Рассмотрен подход к решению задачи устранения неоднозначности определения пеленга на цель с использованием эффекта Доплера в бистатическом режиме гидролокации при приеме сигналов на однолинейную буксируемую антенну для типовой тактической ситуации. Предложенный подход обеспечивает возможность решения задачи в условиях ограничений маневра носителя ГАС и времени принятия решения.

Кулешов А.А., Смирнов И.Н., Танажура К.А.С., Беляев К.П. «Сравнение методов усвоения данных в гидродинамических моделях циркуляции океана» Математическое моделирование, 30, № 12, с. 39-54 (2018)

Представлены результаты сравнения двух различных методов усвоения данных наблюдений, а именно предложенного ранее авторами метода обобщенной фильтрации Калмана (GKF) и стандартного метода объективной ансамблевой интерполяции (EnOI), который является частным случаем метода ансамблевой фильтрации Калмана (EnKF). Методы сравниваются по различным критериям, в частности, по критерию минимума ошибки прогнозирования и по критерию минимума апостериорной ошибки на заданном временном интервале. В качестве наблюдаемых данных используется массив спутниковых измерений уровня океана (альтиметрии) Archiving, Validating and Interpolating Satellite Oceanography Data (AVISO), а в качестве базовой численной модели циркуляции океана – модель Hybrid Circulation Ocean Model (HYCOM). Показывается, что метод GKF имеет ряд преимуществ перед методом EnOI. Также анализируются результаты численных экспериментов с усвоением данных AVISO по рассматриваемым методам, их результаты сопоставляются с контрольным расчетом (без усвоения данных наблюдений) по модели HYCOM. Результаты расчетов также сравниваются с данными наблюдений, и делается вывод о пригодности исследуемых методов усвоения для прикладных расчетов по прогнозированию состояния океана.

Кулиев Г.Ф., Насибзаде В.Н. «Приведение обратной задачи акустики к задаче оптимального управления и её исследование» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 54, с. 5-16 (2018)

Для одномерного уравнения акустики рассматривается коэффициентная обратная задача, которая сводится к задаче оптимального управления, где доказываются теоремы существования оптимального управления, выводятся необходимые условия оптимальности, вычисляется градиент функционала и предлагается итерационный алгоритм нахождения решения задачи оптимального управления с помощью метода проекции градиента.

Силкин С.В., Куликов Е.Е., Попов И.А. «Исследование управляемого ультразвукового диспергирования торфа и бурого угля в воде» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 10, № 3, с. 86-95 (2018)

Показана практическая возможность ультразвукового диспергирования водных суспензий верхового торфа, низового торфа и бурого угля с получением устойчивых водных коллоидных систем – золей, устойчивых в условиях эксперимента без применения дополнительных стабилизирующих веществ. Характерные размеры наночастиц диспергированного материала находятся в диапазоне 80–130 нм. Снижение количества торфа в исходной смеси до ультразвуковой обработки повышало выход наночастиц. Определены оптимальные параметры технологического процесса ультразвуковой обработки, позволяющие получать устойчивые практически монодисперсные золи наночастиц с характерными размерами около 100 нм.

Ясюкевич А.С., Клименко М.В., Куликов Ю.Ю., Клименко В.В., Бессараб Ф.С., Кореньков Ю.Н., Маричев В.Н., Ратовский К.Г., Колесник С.А. «Изменения параметров средней и верхней атмосферы во время внезапного стратосферного потепления в январе 2013 Г.» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 62-75 (2018)

Куликовский А.Г. «Замечание о природе спонтанно излучающих ударных волн» Доклады академии наук, 481, № 5, с. 494-497 (2018)

Высказывается точка зрения, что структура спонтанно-излучающей ударной волны является волноводом, по которому распространяются возмущения. Скорость возмущений определяется дисперсионным уравнением, полученным из соотношений на ударной волне. При этом скорость передачи возмущений по волноводу в общем случае не совпадает с упомянутой скоростью возмущений, подобно тому как скорость огибающей, вообще говоря, не совпадает с фазовой скоростью волн.

Перепелкин В.Г., Чунчузов И.П., Куличков С.Н., Попов О.Е., Репина И.А. «Анализ условий возникновения "голоса моря" по данным измерений инфразвука» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55, № 1, с. 83-97 (2019)

Работа посвящена изучению условий возникновения "голоса моря" в инфразвуковом диапазоне и определению его параметров по данным измерений в акватории Черного моря, проведенным в 2011 г. и 2016 г., и в акватории Охотского моря – в 2017 г. Было проведено сравнение различных параметров (средние корреляции, спектры акустических приходов, направления и фазовые скорости) высокочастотного инфразвука (1–10 Гц), зарегистрированного в ходе экспериментов в Кацивели (Крым) в 2011 и 2016 годах. Подробно исследована ветровая обстановка в акватории Черного моря в период проведения измерений, а также условия распространения акустических волн вдоль направления их приходов. В обоих случаях было обнаружено наличие атмосферных вихрей в направлении прихода инфразвука, вызывавших поворот скорости ветра над поверхностью моря. В наблюдениях 2011 года к генерации инфразвука привело взаимодействие двух разнонаправленных атмосферных вихрей над морем, а в 2016 году – вихрь к западу от пункта регистрации. Обсуждается возможность генерации микробаром и "голоса моря" из-за поворота скорости ветра, вызывающего нелинейное взаимодействие поверхностных волн, распространяющихся в противоположных друг к другу направлениях, и образование их 2-й гармоники в виде стоячей поверхностной волны. Из анализа профилей скорости и направления ветра вдоль трассы прихода инфразвука, а также полей акустического давления, рассчитанных методом параболического уравнения по профилям в направлении распространения инфразвука, были определены наиболее вероятные области его генерации. В обоих случаях эти области совпали с зонами, в которых скорость ветра падает до нуля, а направление ветра изменяется на противоположное. Приведен пример одновременной регистрации с одного направления инфразвука в частотном диапазоне микробаром (0.2–0.3 Гц) и более высокочастотного "голоса моря" со средней частотой 5.5 Гц.

Цыганков В.В., Кумекина В.В. «Методика расчета акустической эффективности проектируемых внутриквартальных шумозащитных зеленых насаждений» Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, № 4, с. 88-92 (2015)

Приводится методика расчета акустического эффекта озеленения внутридворовых пространств на селитебных территориях. Данная методика позволяет проектировщикам определять необходимый процент приложения шумозащитного озеленения во внутридворовых пространствах для достижения нормированного уровня шума.

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.

Куприянов А.О., Тихонов В.В., Морозов Д.А., Перминов А.Ю. «Оперативный мониторинг параметров ионосферы в локальной области по результатам мультичастотных ГНСС- измерений» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 62, № 6, с. 616-623 (2018)

Влияние ионосферы Земли на распространение радиосигналов – важный фактор во многих прикладных областях науки и техники. Рассматривается применение метода трансионосферного зондирования при помощи измерений по сигналам Глобальных навигационных спутниковых систем для определения критической частоты слоя F2 и высоты максимума слоя F2 ионосферы. Для вычисления данных параметров применяется уточненная в локальной области модель ионосферы International Reference Ionosphere. Организация оперативного мониторинга параметров ионосферы анализируется на примере разработанного аппаратно-программного комплекса мониторинга параметров ионосферы.

Куприянов А.О. «Эволюция орбитального метода – развитие технологий высокоточного автономного позиционирования» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 63, № 2, с. 125-133 (2019)

С позиций орбитального метода космической геодезии рассмотрен относительно новый способ решения координатной задачи – способ высокоточного автономного спутникового позиционирования (англ. Precise Point Positioning, PPP) и составляющих его ошибок, методы решения задачи Integer PPP – целочисленного разрешения неоднозначности при высокоточном позиционировании с использованием уточненных эфемерид и частотно-временных параметров Международной ГНСС-службы IGS. Представлены перспективы дальнейшего развития современных методов ГНСС-наблюдений.

Купряев Н.В. «Расчет прецессии перигелия Меркурия в рамках обобщенного закона всемирного тяготения с учетом эллиптичности орбит планет» Известия вузов. Физика, 62, № 2, с. 28-38 (2019)

Проведено численное моделирование прецессии перигелия орбиты Меркурия в рамках обобщенного закона всемирного тяготения в поле тяготения Солнца и планет с учетом эллиптичности орбит планет и новых данных о сплюснутости и массе Солнца и гравитационной постоянной. Расчеты проведены с повышенной точностью (до 19–20 знаков) вычисления с шагом итерации 0.00005 с – начиная с пояса астероидов с шагом итерации 0.0001 с. Показано, что средняя прецессия перигелия орбиты Меркурия за 100 лет в рамках обобщенного закона всемирного тяготения (усредненная за большой промежуток времени – сотни, тысячи лет) с учетом эллиптичности орбит планет составляет ∼554.2''. Это меньше наблюдаемого смещения перигелия орбиты Меркурия на ∼19.9''. Наблюдаемое смещение, как известно, ∼574.1''. То есть вопрос о соответствии обобщенного закона всемирного тяготения наблюдательным пока остается открытым. Но не исключено, что внутри орбиты Меркурия может находиться еще один какой-то объект (или несколько объектов) малого размера, а в диаметрально противоположной точке земной орбиты за Солнцем в «слепой зоне» может существовать еще один какой-то объект, масса которого, по крайней мере, не должна превышать ∼0.2 массы Земли. Полученные результаты верны с точностью до 1–2 знака после запятой.

Довбня Б.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. «Динамика ионосферных альвеновских резонансов (ИАР) с конца 21 по 24 цикл солнечной активности» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 39-49 (2019)

Представлены результаты исследования динамики ионосферных альвеновских резонансов (ИАР) в диапазоне частот (0–10) Гц по данным наблюдений магнитного поля на среднеширотной обс. Борок (L=2.8) с конца 21 по 24 цикл солнечной активности. Показано, что в 30% случаев ИАР сопровождаются одновременным наблюдением структурированных геомагнитных пульсаций Pc1 (“жемчужины”) и в 70% случаев ИАР регистрируются без возбуждения Pc1. Характерной особенностью жемчужин является то, что они наблюдаются преимущественно на частоте первой резонансной полосы ИАР. Обнаружено качественное совпадение динамики частот ИАР и волновых пакетов Pc1 в 80% случаев. Максимум вероятности наблюдения ИАР приходится на предполуночные часы (2000–2200) MLT. Сезонная вариация ИАР характеризуется наличием двух равноденственных максимумов. Показано, что 11-летняя вариация излучения ИАР контролируется динамикой некоторых параметров солнечного ветра и ММП. Вероятность наблюдения ИАР максимальна (в годы минимума солнечной активности), когда соотношение плотности протонов к плотности ионов гелия (α-частиц) – Np/Na (заметим, что в солнечном ветре обычно принято использовать обратную величину, т.е. Na/Np ) и параметр β (характеризующий отношение теплового давления к магнитному давлению) достигают максимальных значений, а динамическое давление солнечного ветра – P_dyn (контролирующее сжатие магнитосферы) понижено. Совпадение динамики частот первой резонансной полосы ИАР и жемчужин, а также их сезонной и циклической вариации может свидетельствовать о взаимосвязи этих колебательных процессов и возможном общем механизме их генерации.

Куражковский А.Ю., Куражковская Н.А., Клайн Б.И. «Вариации напряженности геомагнитного поля с характерными временами ∼5 и 1 млн лет» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 265-272 (2019)

Исследовано поведение палеонапряженности геомагнитного поля на интервале средняя юра–палеоген (167–20 млн лет). Обнаружено, что амплитуды вариаций палеонапряженности циклически изменялись. Сделаны оценки характерных времен этих изменений, которые составили ∼5 и 1 млн лет. Проведено сопоставление циклов, обнаруженных в поведении палеонапряженности, с циклами изменений уровня мирового океана. Показано, что характерные времена циклических изменений амплитуд вариаций палеонапряженности (∼5 и 1 млн лет) совпадают со средней длительностью циклов трансгрессии – регрессии (Т–Р циклы) второго и третьего порядка из геохронологической шкалы (Geologic Time Scale 2008 – GTS 08). Возрастания амплитуд вариаций палеонапряженности, в основном, происходили при регрессиях мирового океана. Одинаковые характерные времена и существование корреляционной связи между Т–Р циклами и изменениями палеонапряженности свидетельствует о том, что они являются отражением единого общепланетарного процесса.

Довбня Б.В., Клайн Б.И., Куражковская Н.А. «Влияние суббуревой активности на формирование шумовых УНЧ-излучений в диапазоне частот 0–7 Гц» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 325-332 (2019)

Приведены результаты исследования одновременных наблюдений среднеширотных шумовых ультранизкочастотных излучений в диапазоне частот 0–7 Гц и возмущений в ночном секторе аврорального овала. Для анализа использованы данные наблюдений магнитного поля на среднеширотной обс. Борок (L=2.8) и одноминутные данные AL-индекса. Показано, что в герцовом диапазоне преимущественно в летний сезон наблюдаются совместно два вида шумового ультранизкочастотного излучения, один из которых имеет вид диффузного пятна, другой характеризуется наличием резонансных спектральных структур, обусловленных влиянием ионосферного альвеновского резонатора. Диффузные пятна, в основном, регистрируются в вечернем секторе магнитосферы и предшествуют наблюдению резонансных спектральных структур, которые регистрируются преимущественно вблизи полночи. Cопоставление интервалов наблюдений диффузных пятен с динамикой AL-индекса показало, что в 80% случаев диффузные пятна формируются на фоне развития суббуревой активности на ночной стороне Земли. Установлено, что в доминирующем числе случаев временнaя задержка между началом суббуревых возмущений и началом наблюдения диффузных пятен составляет ∼60 мин. Предполагается, что формирование диффузных пятен связано с особенностями динамики инжектируемых протонов из хвоста магнитосферы во время суббурь и появлением плазмосферных плюмов в вечернем секторе.

Куражковский А.Ю., Куражковская Н.А., Клайн Б.И. «Вариации напряженности геомагнитного поля с характерными временами ∼5 и 1 млн лет» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 265-272 (2019)

Исследовано поведение палеонапряженности геомагнитного поля на интервале средняя юра–палеоген (167–20 млн лет). Обнаружено, что амплитуды вариаций палеонапряженности циклически изменялись. Сделаны оценки характерных времен этих изменений, которые составили ∼5 и 1 млн лет. Проведено сопоставление циклов, обнаруженных в поведении палеонапряженности, с циклами изменений уровня мирового океана. Показано, что характерные времена циклических изменений амплитуд вариаций палеонапряженности (∼5 и 1 млн лет) совпадают со средней длительностью циклов трансгрессии – регрессии (Т–Р циклы) второго и третьего порядка из геохронологической шкалы (Geologic Time Scale 2008 – GTS 08). Возрастания амплитуд вариаций палеонапряженности, в основном, происходили при регрессиях мирового океана. Одинаковые характерные времена и существование корреляционной связи между Т–Р циклами и изменениями палеонапряженности свидетельствует о том, что они являются отражением единого общепланетарного процесса.

Курашкин К.В. «Исследование акустоупругого эффекта в анизотропном пластически деформированном материале» Акустический журнал, 65, № 3, с. 382-388 (2019)

Обсуждается зависимость двулучепреломления поперечных упругих волн от приложенного механического напряжения и предварительной пластической деформации материала. Описывается методика прецизионных акустических эхо-импульсных измерений и программной обработки получаемой временной развертки сигналов от пьезоэлектрического преобразователя, позволяющая определять время распространения упругих волн с точностью не менее 0.5 нс. Исследуются зависимости параметра собственной акустической анизотропии и коэффициента акустоупругости от пластической деформации в образце из углеродистой стали. После пластического деформирования образца на 12% среднее значение коэффициента акустоупругости изменяется на 30%, среднее значение параметра собственной акустической анизотропии – на 60%. Между значениями параметра собственной акустической анизотропии и коэффициента акустоупругости наблюдается корреляционная связь. В рамках теории распространения упругих волн в твердом теле полученные экспериментальные данные объясняются проявлением акустоупругого эффекта и влиянием структурного состояния на эффективные упругие свойства. Приводится количественная оценка влияния пластической деформации на точность определения напряжения. Ошибка определения напряжения при пластической деформации 1% составляет около 40 МПа, т.е. 13% от предела текучести для данного материала в исходном состоянии.

Гончар А.В., Мишакин В.В., Курашкин К.К., Клюшников В.А. «Влияние пластического деформирования на температурную зависимость скорости продольных упругих волн в поликристаллическом алюминиевом сплаве» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 6, с. 64-74 (2018)

Приведены результаты экспериментальных исследований влияния пластической деформации на температурную зависимость скорости продольных упругих волн в алюминиевом сплаве АМг6. Показана высокая чувствительность температурной зависимости к пластической деформации и микроповрежденности. Разработан алгоритм для расчета изменения скорости продольных волн и относительного изменения модулей упругости в поликристаллических металлических сплавах с кубической симметрией решетки в зависимости от температуры и микроповрежденности, накопленной в результате пластического деформирования. Получено, что учет влияния пластического деформирования на температурную зависимость скорости упругих волн существенно снижает погрешности при акустической толщинометрии и локализации дефектов с помощью ультразвуковой дефектоскопии

Курганов А.А., Булатов В.Л., Васильев О.А., Карманов Д.Е., Ковалев И.М., Панасюк М.И., Панов А.Д., Подорожный Д.М., Полков Д.А., Седов Г.Е., Ткачев Л.Г., Ткачев П.Л., Турундаевский А.Н., Филиппов С.Б. «Текущий статус миссии НУКЛОН-2» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 694-695 (2019)

Эксперимент НУКЛОН-2 нацелен на изучение изотопного и зарядового состава средних, тяжелых и сверхтяжелых ионов (Z < 82) в энергетическом диапазоне от 300 МэВ/нуклон до 1 ГэВ/нуклон. Представлена планируемая конструкция спутникового эксперимента по изучению космических лучей НУКЛОН-2. Проведенное симулирование подтверждает работоспособность алгоритмов разделения изотопов.

Янин А.Ф., Дзапарова И.М., Болиев М.М., Горбачева Е.А., Кочкаров М.М., Куреня А.Н., Петков В.Б. «Разработка новой системы сбора информации Баксанского подземного сцинтилляционного телескопа» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 702-705 (2019)

Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп (БПСТ) расположен на Северном Кавказе в подземной лаборатории на эффективной глубине 850 метров водного эквивалента. Запуск БПСТ состоялся в 1977 г., и установка работает до сих пор. Удачная конструкция БПСТ позволяет использовать его для решения ряда проблем астрофизики и физики частиц. Новая система сбора информации разработана для регистрации и анализа экспериментальных данных со значительно улучшенными характеристиками измерений цифровых и аналоговых сигналов. Система сбора основана на интерфейсе VME и обеспечивает полную совместимость с существующей регистрирующей электроникой нижнего уровня БПСТ. Годоскоп импульсных каналов разработан заново и реализован на микросхемах программируемой логики и микросхемах стандарта LVDS.

Тятюшкина Е.С., Козелков А.С., Куркин А.А., Курулин В.В., Ефремов В.Р., Уткин Д.А. «Оценка численной диффузии метода конечных объемов при моделировании поверхностных волн» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 106-119 (2019)

Обсуждается применение метода конечных объемов при решении уравнений Навье–Стокса для моделирования поверхностных волн. Сформулирована задача о распространении поверхностных волн, которая используется для оценки численной диффузии в решении уравнений Навье–Стокса. Предлагается методика оценки численной диффузии, выражаемой коэффициентом уменьшения амплитуды волны при прохождении ею одной своей длины (коэффициентом затухания). Дана оценка размеров сетки и шага по времени, выраженных в безразмерных величинах относительно параметров волны, необходимых для обеспечения приемлемого значения коэффициента затухания. Показана степень влияния каждого из сеточных параметров на увеличение коэффициента затухания.

Пономарчук С.Н., Грозов В.П., Котович Г.В., Куркин В.И., Пензин М.С. «Диагностика КВ-радиоканала по данным возвратно-наклонного зондирования ионосферы непрерывным лчм-сигналом» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 47-54 (2018)

Золотухина Н.А., Куркин В.И., Полех Н.М. «Ионосферные возмущения над восточной Азией во время сильных декабрьских магнитных бурь 2006 и 2015 гг.: сходство и различие» Солнечно-земная физика, 4, № 3, с. 39-56 (2018)

Ларюнин О.А., Куркин В.И., Бернгардт О.И., Салимов Б.Г., Подлесный А.В. «Аномальные ионосферные отражения по данным Иркутского ЛЧМ-ионозонда за 2012–2016 гг .» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 1, с. 110-113 (2019)

Ионограммы вертикального зондирования зачастую содержат следы отражений, которые не могут быть отнесены ни к какому из типов спорадического слоя Es и классифицируются как аномальное отражение. На основе данных вертикального зондирования на средних широтах (г. Иркутск) за 2012–2016 гг. исследованы морфологические особенности аномальных ионосферных отражений, которые отображаются на ионограммах на действующих высотах 130–200 км. Выявлены характерные суточные и сезонные вариации, а также вариации от года к году.

Шарфарец Б.П., Курочкин В., Сергеев В., Гуляев Ю. «Теоретическое обоснование нового метода электроакустического преобразования. Линейное приближение» Доклады академии наук, 483, № 3, с. 260-264 (2018)

Предложены в линейном приближении физическая и математическая модели для описания механизма функционирования нового вида акустического преобразователя. Приведены необходимые уравнения и краевые условия для описания акустических полей, вызываемых электрокинетическими явлениями: наличием двойного электрического слоя и приложенного электрического поля, являющегося суммой постоянного поля и электрического поля, несущего акустическую информацию. Уравнения рассматриваются применительно к круговому цилиндрическому капилляру для условий вязкой несжимаемой и сжимаемой жидкости для условий расчета соответственно гидродинамики стационарного электроосмотического процесса и зависящего от времени акустического процесса. Разработанная в работе физическая модель и полученные соответствующие математические выражения позволяют рассчитывать акустические характеристики излучателя, основанного на наличии электрокинетических явлений, и оптимизировать его устройство. Отмечено, что в линейном режиме наличие стационарного электроосмоса не оказывает влияния на протекание электроосмоса, вызванного переменным электрическим полем.

Тятюшкина Е.С., Козелков А.С., Куркин А.А., Курулин В.В., Ефремов В.Р., Уткин Д.А. «Оценка численной диффузии метода конечных объемов при моделировании поверхностных волн» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 106-119 (2019)

Обсуждается применение метода конечных объемов при решении уравнений Навье–Стокса для моделирования поверхностных волн. Сформулирована задача о распространении поверхностных волн, которая используется для оценки численной диффузии в решении уравнений Навье–Стокса. Предлагается методика оценки численной диффузии, выражаемой коэффициентом уменьшения амплитуды волны при прохождении ею одной своей длины (коэффициентом затухания). Дана оценка размеров сетки и шага по времени, выраженных в безразмерных величинах относительно параметров волны, необходимых для обеспечения приемлемого значения коэффициента затухания. Показана степень влияния каждого из сеточных параметров на увеличение коэффициента затухания.

Козелков А.С., Курулин В.В., Матерова И.Л., Корнев А.В., Стрелец Д.Ю., Ялозо А.В. «Моделирование систем разветвленных трубопроводов» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 123-144 (2018)

Рассматриваются классические подходы и ряд существующих программных решений для моделирования работы разветвленных трубопроводов. Представлен универсальный для всех видов гидравлических элементов метод моделирования работы разветвленных трубопроводов, ориентированный на расчеты систем, состоящих из большого количества составляющих элементов. Топология моделируемой системы может быть любой и допускает наличие изолированных участков. Описывается реализация алгоритмов моделирования элементов трубопроводов и их применение в рамках программного продукта «FlowDesigner».

Курьянович Э.А. «Точные решения задачи Коши для уравнения Фридмана» Теоретическая и математическая физика, 199, № 1, с. 154-172 (2019)

Космологическое уравнение Фридмана для Вселенной, заполненной скалярным полем, сведено к системе из двух уравнений первого порядка, одно из которых является уравнением с разделяющимися переменными. Для второго уравнения выписаны точные решения в виде ряда для квадратичного потенциала в спиральной и аттракторной областях, а также для весьма произвольных потенциалов как в окрестности конечной точки, так и в окрестности бесконечности. Доказаны существование и единственность классических решений задачи Коши для уравнения Фридмана в одних случаях и наличия ровно двух решений в других случаях.

Шиляева О.В., Позднышева Е.Е., Касьяненко А.С., Мирошниченко Е.И., Кустов Е.В. «Исследование колебаний модели стеновой конструкции при импульсном возбуждении» Инженерный вестник Дона, 46, № 4, с. 265 (2018)

Рассмотрена задача идентификации дефектов в конструкции в виде стенового элемента. Численное моделирование конструкции проводится в конечно-элементном комплексе Ansys. Исследуемая модель стеновой конструкции имеет дефект в виде сквозной трещины, определенной длины. Края трещины не взаимодействуют друг с другом. Рассмотрено возбуждение конструкции при импульсном нагружении. Проанализировано волновое поле смещений в контрольных точках. Выявлены признаки идентификации трещиноподобного дефекта.

Кустов О.Ю., Храмцов И.В., Бульбович Р.В. «Влияние точности геометрии образцов резонансных звукопоглощающих конструкций на их акустические характеристики» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 18, № 1, с. 67-77 (2019)

На основе 3D-моделирования и технологии 3D-печати созданы образцы звукопоглощающих конструкций в виде резонаторов Гельмгольца круглой формы из двух видов ABS-пластика и нейлона. Контрольные образцы изготовлены из металла на станке с числовым программным управлением. Проведено определение отклонений геометрических параметров изготовленных образцов от проектных значений визуальным и измерительным контролем при помощи высокоточного оборудования. Минимальные отклонения получены для контрольных образцов из металла. Проведено экспериментальное определение акустических характеристик образцов на интерферометре с нормальным падением волн при высоких уровнях акустического давления. На основе решения полных уравнений Навье–Стокса с учётом сжимаемости выполнено численное моделирование акустических процессов в интерферометре для данных образцов и проведено сравнение полученных значений резонансной частоты, импеданса и коэффициента звукопоглощения с экспериментальными. Отмечено, что значения импеданса наиболее чувствительно реагируют на отклонения геометрических параметров образцов от проектных значений, тогда как отклонения в коэффициенте звукопоглощения и резонансной частоты не столь чувствительны.

Куц М.С. «Экспериментальное исследование влияния усилия затяжки болтов на резонансные частоты консольно закрепленной балки» Известия высших учебных заведений. Машиностроение, № 9, с. 37-43 (2018)

Вибрации, возникающие в процессе обработки деталей, оказывают существенное влияние на точность технологических машин. При имитации динамического поведения машины подходы, основанные на упрощенном моделировании деталей и узлов, не дают достоверных результатов, так как предусматривают контакт идеально гладких поверхностей, а детальное моделирование контактного слоя требует больших вычислительных затрат и трудноосуществимо для большинства расчетных задач машиностроения. В связи с этим наибольшее распространение нашел подход, базирующийся на моделировании контактного слоя как третьего тела, параметры которого зависят от многих факторов, в частности от давления в этом слое. Приведены результаты экспериментов по определению влияния усилия затяжки болтов резьбового соединения на резонансные частоты образца, состоящего из основания и балки, консольно закрепленной на нем. Исследования выполнены исходя из предположения о нелинейной зависимости податливости контактного слоя от контактного давления. Получены зависимости резонансной частоты от усилия затяжки для различных площадей контакта.

Куценко М.И., Овчарук В.Н. «Опыт использования метода сингулярного анализа при обработке данных акустико-эмиссонного контроля» Вестник Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ), № 3, с. 23-32 (2018)

Рассмотрены основные особенности, выявленные в процессе использования метода сингулярного спектрального анализа (ССА) при исследовании акустико-эмиссионных (АЭ) сигналов. Получены сравнительные результаты, подтверждающие перспективность ССА в области АЭ метода неразрушающего контроля. В процессе исследования определены оптимальные значения параметров сингулярного преобразования: количество отсчётов исследуемой выборки и длина окна для перевода ряда в траекторную матрицу. Анализ произведён для сигналов, полученных при механическом трении деталей конструкций, растрескивании шлаковой корки, образованной при остывании сварного шва, от имитатора Су–Нильсена и при трещинообразовании. Получены сингулярные спектры АЭ выборок. С целью исследования динамики сингулярных спектров произведено оконное сингулярное разложение для отдельных сигналов. Осуществлён расчёт энергетического вклада аддитивных составляющих в энергию исходных сигналов. Процесс перевода исследуемого АЭ ряда в траекторную матрицу основан на применении метода «Гусеница». Группировка собственных троек, образованных при разложении, произведена по принципу выделения тренда, колебательной и широкополосной компонент. Итоговые составляющие сигнала получены суммированием компонент разложения внутри группы. Сделан вывод о различии энергетических характеристик аддитивных составляющих и поведения сингулярных спектров для каждого класса сигналов. Оценка динамики результатов при изменении параметров сингулярного разложения произведена в рамках задачи идентификации сигналов. На основе полученных данных сформулирована методология применения метода ССА для определения источника сигнала, а также обозначены критерии, способствующие повышению эффективности метода. Предложен комплексный подход для идентификации сигналов, основанный на совместном анализе прямых (сингулярные спектры) и косвенных (энергетические характеристики) результатах.

Платов Ю.В., Кучми С., Николайшвили С.Ш. «Эмиссионные слои атмосферы по фотографическим наблюдениям с борта МКС» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 374-379 (2019)

Материалы фотографических и видео наблюдений, полученные астронавтом Тома Песке (Thomas Pesquet – Европейское космическое агентство) во время 51-й экспедиции на МКС, содержат ряд цветных изображений эмиссионных и рассеивающих слоев земной атмосферы в ночных и сумеречных условиях. На снимках над лимбом Земли отчетливо видны звезды различных созвездий, что дает возможность производить точное определение геометрических параметров эмиссионных слоев и условий их освещенности Солнцем. Предложена модель, объясняющая голубое свечение тонкого слоя атмосферы вблизи горизонта в результате рэлеевского рассеяния солнечного света в нижних слоях атмосферы.

Сетов А.Г., Глоба М.В., Медведев А.В., Васильев Р.В., Кушнарев Д.С. «Первые результаты абсолютных измерений потока солнечного излучения на иркутском радаре некогерентного рассеяния (ИРНР)» Солнечно-земная физика, 4, № 3, с. 33-38 (2018)