Педдер В.В., Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Солдатов А.И., Шалунов А.В., Педдер А.В., Пастушенко И.А., Нестеров В.А., Барсуков Р.В., Набока М.В., Цыганок С.Н., Стафеев А.П. «Вклад "обратного" ультразвукового капиллярного эффекта в массообменные процессы гетерогенной системы раневого очага у больных с осложнённой послеоперационной раной» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 50-72 (2019)

Приведены данные о хирургической обработке и лечении осложнённых ран с обеспечением детоксикационных мероприятий, направленных на купирование синдрома эндогенной интоксикации (СЭИ), связанной с нарушением гемо- и лимфоциркуляции и созданием условий для улучшения репаративной регенерации и заживления ран. Показана роль массообменных процессов, протекающих в регионарной гетерогенной системе раневого очага под действием ультразвука, позволяющих повысить качество санации тканей раны, представляющей собой капиллярно-пористую систему, насыщенную раневым содержимым (продукты клеточного распада, эндогенные токсины, микробы). Показана возможность интенсификации массообменных процессов, на примере экстракции модели раневого содержимого (50% раствор глицерина) из капиллярно-пористой модели раны, в условиях инициирования «обратного» ультразвукового капиллярного эффекта. Показана возможность ультразвуковой фонопорации, диспергации и удаления белковых наслоений (модель – 15% раствор желатина) с поверхности модели раны для улучшения условий ультразвуковой экстракции раневого содержимого в процессе реализации технологии лечения ран. Приведены клинические примеры лечения больных с осложнёнными послеоперационными ранами.

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.

Назаров С.А. «О прохождении волн через малое отверстие в перегородке акустического волновода» Сибирский математический журнал, 59, № 1, с. 110-129 (2018)

Исследована дифракция волн на околопороговых частотах в акустическом волноводе с перегородкой, в которой проделано малое отверстие диаметром ε>0. Описаны эффекты почти полного отражения или прохождения волн, имеющие отношение к классической аномалии Вайнштейна и связанные с наличием почти стоячих волн при пороговом значении Л_k спектрального параметра λ в непрерывном спектре. Основное внимание уделено анализу диапазона λ^ε=Л_k + ε²μ², μ≤μ₀0, изменения спектрального параметра, порождающего зависящие от величины μ>0 коэффициенты рассеяния и предоставляющего наибольшие сложности при построении и обосновании асимптотики. Почти полное отражение и прохождение отвечает случаям удаления от порога (β→+∞) и приближения к порогу (β+0), которым свойственно упрощение асимптотического анализа.

Назаров С.А. «Разрушение циклов и возможность раскрытия спектральных лакун в квадратной решетке тонких акустических волноводов» Известия Российской академии наук. Серия математическая, 82, № 6, с. 78-127 (2018)

Изучен спектр плоской квадратной решетки многомерных акустических волноводов (задача Неймана для оператора Лапласа). Построена и обоснована асимптотика решений спектральной задачи на ячейке периодичности. Детальное исследование поправочных членов в разложении собственных чисел и функций на ячейке позволила построить модель повышенной точности, лишенную недостатков классической модели на одномерном графе (скелете решетки) с классическими условиями сопряжения Кирхгофа в вершинах. В частности, показано, как в многомерной задаче разрушаются циклы – локализованные собственные функции, имеющиеся в классической модели, но почти всегда отсутствующие в уточненной. Обсуждается раскрытие лакун и псевдолакун в спектре задачи на бесконечной многомерной решетки.

Докучаев В.И., Назарова Н.О. «Изображение горизонта событий внутри тени черной дыры» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 155, № 4, с. 677-685 (2019)

Обоснована идея о том, что истинным изображением черной дыры следует считать не ее тень, а более компактное изображение ее горизонта событий. Внешняя граница тени черной дыры размывается излучением падающего внутрь черной дыры вещества при его приближении к горизонту событий. Этот эффект принципиально важен для интерпретации результатов будущих наблюдений «Телескопа горизонта событий». Обоснована принципиальная возможность получения удаленным наблюдателем изображения горизонта событий черной дыры при использовании гравитационно-линзированных сигналов от светящихся объектов (компактных звезд или облаков газа), падающих в черную дыру. При этом гравитационно-линзированное изображение горизонта событий фиксируется удаленным наблюдателем путем регистрации на небесной сфере фотонов с очень большим красным смещением, излучаемых падающим внутрь черной дыры веществом вблизи горизонта событий черной дыры. Получаемое при этом изображение горизонта событий расположено внутри тени черной дыры и представляет собой проекцию на небесную сферу сразу всего глобуса горизонта событий черной дыры. В результате черные дыры оказываются уникальными объектами во Вселенной, которые удаленный наблюдатель может видеть сразу со всех сторон.

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.

Бутюгина Е.В., Насибуллаева Э.Ш. «Динамика пузырька в кластере с учетом массопереноса» Вестник Башкирского университета, 20, № 1, с. 19-24 (2015)

Исследование диффузионной устойчивости газовых пузырьков в кластере при акустическом воздействии является одним из наименее изученных направлений в теории акустической кавитации. Это обусловлено нехваткой на данный момент экспериментальных данных и невозможностью аналитического решения задачи. Однако, описание явления может быть получено благодаря численному моделированию. Поэтому в данной работе предложена математическая модель, а также разработан и протестирован эффективный численный метод, основанный на консервативной разностной схеме, позволяющей адекватно учитывать влияние мгновенного изменения массы газа в пузырьке в монодисперсном кластере на его динамику. Для вычислений на больших временных масштабах применено приближение данного метода, основанное на предположении квазистационарности колебаний.

Белашов В.Ю., Насыров И.А., Гордеев Р.С. «К вопросу о влиянии возмущенности магнитосферы на ротационный режим Земли» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 4, с. 617-630 (2018)

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

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

Беляев А.К., Зелинская А.В., Иванов Д.Н., Морозов Н.Ф., Наумова Н.В., Товстик П.Е., Товстик Т.П. «Приближенная теория колебаний многослойных анизотропных пластин» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика, 18, № 4, с. 397-411 (2018)

Исследуются колебания многослойных пластин. Предложена двухмерная асимптотическая модель второго порядка точности по отношению к малому параметру тонкостенности, учитывающая эффект как поперечного сдвига, так и растяжения нормальных волокон. Эта модель может быть использована для пластины из моноклинного материала, неоднородного в направлении толщины. В частности, модель применима для многослойной пластины, состоящей из ортотропных слоев с произвольной ориентацией ортотропии. Предполагается, что упругие и инерционные свойства пластины в тангенциальных направлениях постоянны. Основным достижением работы является вывод постоянных коэффициентов у полученной двухмерной системы дифференциальных уравнений. Если в нулевом приближении эти коэффициенты могут быть найдены с использованием гипотез Кирхгофа–Лява о прямой нормали, то для достижения второго порядка точности приходится использовать более сложный алгоритм. Обсуждается вопрос об уточнении, которое вносит учет поперечного сдвига для многослойной пластины с чередующимися мягкими и жесткими слоями. Более детально исследуется бесконечная в тангенциальных направлениях пластина, для которой решение существенно упрощается в связи с тем, что отпадает необходимость в удовлетворении граничных условий, и решение может быть представлено через гармонические в тангенциальных направлениях функции. Для гармонического решения получена оценка погрешности двухмерной модели путем сравнения с численным решением трехмерной задачи теории упругости, которая в данном случае сводится к одномерной в направлении толщины задаче.

Толоконников Л.А., Нгуен Т.Ш. «О влиянии неоднородного покрытия упругой пластины на отражение и прохождение звука» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 6, с. 362-372 (2018)

Рассматриваются задачи об отражении и прохождении звука через упругую однородную пластину с неоднородным упругим покрытием, когда покрытие нанесено на разные стороны пластины. Выявлены особенности отражения и прохождения звука при разных законах неоднородности материала покрытия.

Горбатенко М.В., Незнамов В.П. «Квантово-механическая эквивалентность метрик центрально-симметричного гравитационного поля» Теоретическая и математическая физика, 198, № 3, с. 489-522 (2019)

Проведен анализ квантово-механической эквивалентности метрик центрально-симметричного незаряженного гравитационного поля. Рассмотрены статические метрики Шварцшильда в сферических и изотропных координатах, стационарные метрики Эддингтона–Финкельштейна и Пенлеви–Гуллстранда, нестационарные метрики Леметра–Финкельштейна и Крускала–Шекереса. При использовании вещественных радиальных функций уравнения Дирака и уравнения второго порядка в поле Шварцшильда область определения волновых функций ограничивается значениями r>r₀, где r₀ – радиус горизонта событий. Соответствующее ограничение существует также в других координатах для всех рассмотренных метрик. Для рассмотренных метрик уравнения второго порядка допускают существование вырожденных стационарных связанных состояний фермионов с нулевой энергией. В результате доказано, что физически значимые результаты по квантово-механическому описанию взаимодействия частиц с гравитационным полем не зависят от выбора используемого в исследовании решения для центрально-симметричного статического гравитационного поля.

Ладонкина М.Е., Неклюдова О.А., Остапенко В.В., Тишкин В.Ф. «О точности разрывного метода Галеркина при расчете ударных волн» Журнал вычислительной математики и математической физики, 58, № 89, с. 148-156 (2018)

Изучена точность разрывного метода Галеркина третьего порядка аппроксимации на гладких решениях при расчете разрывных решений квазилинейной гиперболической системы законов сохранения с ударными волнами, распространяющимися с переменной скоростью. В качестве примера рассмотрена аппроксимация системы законов сохранения теории мелкой воды. Показано, что подобно TVD- и WENO-схемам повышенного порядка аппроксимации на гладких решениях, разрывный метод Галеркина, несмотря на высокою точность на гладких решениях и при локализации ударных волн, снижает свой порядок сходимости до первого порядка в областях влияния ударных волн.

Некрасов С.А., Черноиван Д.Н. «Моделирование квантового двойного электрического слоя» Математическое моделирование, 31, № 1, с. 27-43 (2019)

Исследуются вопросы расчета как стационарного, так и динамического диффузного двойного электрического слоя с учетом квантового фактора. Моделирование самосогласованного поля квантовомеханического двойного электрического слоя осуществляется на основе уравнения Шредингера и его модификации в форме Маделунга. Приближенное решение уравнений квантовой механики и электрического поля осуществляется методом конечных разностей. Рассмотрен пример моделирования диффузного двойного электрического слоя для плазмы газа и криогенного раствора квантовых частиц. Исследовано влияние форм-фактора начального распределения плотности плазмы, температуры, микроскопических сил трения и параметров вычислительного метода.

Черноиван Д.Н., Некрасов С.А. «Имитационное и аналитическое моделирование динамики квантового газа с учетом температурного и электрического полей и сил трения» Математическое моделирование, 30, № 12, с. 63-83 (2018)

Исследуются вопросы расчета динамики квантовых газов на основе стохастической интерпретации уравнения Шредингера. Проводится сравнение нескольких способов решения соответствующего уравнения квантовой механики – на основе метода имитационного моделирования динамики квантовых частиц как броуновского движения, при помощи аналитического решения уравнений квантовой гидродинамики и непосредственно уравнения Шредингера. Рассмотрен пример моделирования течения газа квантовых частиц с учетом температурного и электрического полей и сил трения. Исследовано влияние форм-фактора начального распределения плотности газа, температуры и параметров вычислительного метода.

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.

Солдатов Г.В., Нерук В.Ю., Лагута М.В. «Способ расширения диаграммы направленности параметрической антенны» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 6, с. 75-84 (2018)

Целью настоящей работы является демонстрация возможности расширения диаграммы направленности гидроакустической параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом. Опыт разработки и испытаний параметрических антенн показал, что наиболее эффективной генерации волн разностной частоты удается добиться при излучении узконаправленных пучков шириной несколько градусов на максимальной мощности антенны накачки. Дальнейшее увеличение ширины диаграммы направленности при тех же рабочих частотах приводит к падению уровня сигналов накачки и уменьшению длины зоны нелинейного взаимодействия, а значит и к существенному снижению уровня сигнала разностной частоты. Расширить диаграмму направленности, сохранив при этом размер излучающей поверхности антенны и уровень излучаемого сигнала, можно с помощью внутриимпульсного сканирования. Внутриимпульсное сканирование осуществлялось путем последовательного излучения коротких импульсом с поворотом диаграммы направленности антенны в плоскости сканирования. Для проведения экспериментальных исследований была разработана гидроакустическая параметрическая излучающая система, состоящая из многоканальной антенны накачки и модулей генераторов-усилителей мощности. Экспериментальные исследования были проведены на уникальной научной установке «Имитационно-натурный гидроакустический комплекс» ЮФУ. Были проведены измерения диаграмм направленности параметрической антенны на разностной частоте. С помощью предлагаемого метода удалось увеличить ширину главного максимума параметрической антенны примерно в 2 раза. В работе показано изменение огибающей излучаемого сигнала в зависимости от направления излучения. Экспериментальные исследования показали принципиальную возможность расширения диаграммы направленности параметрической антенны с помощью внутриимпульсного сканирования акустическим лучом при неизменных размерах излучаемой поверхности антенны накачки.

Черпаков А.В., Шиляева О.В., Нестеренко А.В., Пономаренко А.В., Шенцова К.В., Гераськина В.Е. «Моделирование волновых процессов в стеновой конструкции с дефектом в виде трещины» Инженерный вестник Дона, 46, № 4, с. 264 (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.

Нестеров А.А., Панич А.А., Толстунов М.И «Технологические приёмы создания керамических пьезоматериалов с оптимальной, для ультразвуковых преобразователей, совокупностью параметров» Известия Южного федерального университета. Технические науки, № 7, с. 74-85 (2018)

Развитие современного пьезоприборостроения невозможно без создания новых технологий пьезоматериалов различных типов. Это обусловлено тем, что число направлений науки и техники в которых используются ультразвуковые пьезопреобразователи (УЗП) с каждым годом увеличивается. Одним из способов, позволяющим оптимизировать функциональные характеристики каждого конкретного типа преобразователя, является использование, пьезоматериала с индивидуальной оптимальной совокупностью электрофизических и механических параметров. Традиционные методы варьирования этих параметров заключаются в изменении состава базовых сегнетофаз, однако их возможности близки к насыщению. Анализ задач, возникающих при проектировании УЗП показывает, что часть из них могут быть решены на уровне конструкции. В большинстве же случаев более удобно, а иногда единственно возможное, их решение на уровне пьезоматериала, а именотребуемые значения ЭФП и механических параметров (МП) пьезопреобразователя, их соотношение, а также стабильность ЭФП УЗП по отношению к эксплуатационным параметрам (управляющие электрические поля и внешние механические напряжения) и параметрам состояния систем (температура, давление). Второй проблемой современного пьезоприборостроения является ограниченное число сегнетофаз, на базе которых могут быть созданы действительно высокоэффективные пьезоматериалы. Это объясняется тем, что основой таких пьезоматериалов являются свинецсодержащие сегнетофазы, традиционные технологии которых характеризуются неприемлемой экологичностью. Эта проблема связана, как с высокой токсичностью соединений свинца, так и с высоким давлением их паров над конденсированной фазой, которое экспоненциально растёт по мере увеличения температуры процессов синтеза сегнетофаз и спекания прессзаготовок, сформированных на их основе. В предлагаемой работе предложены новые пути решения проблем создания керамических пьезоматериалов с оптимальной (для конкретного типа преобразователя) совокупностью диэлектрических и пьезоэлектрических параметров, а также рассмотрены низкотемпературные технологии синтеза базовых сегнетофаз и спекания пьезокерамики. Помимо решения экологических проблем материалов данного типа, переход от традиционных высокотемпературных технологий, к технологиям, реализуемым при более низких температурах, имеет значительный экономический эффект, так как снижает расход энергии на единицу конечной продукции.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Нестеров А.А. «Ультразвуковые дисковые излучатели при высоких температурах» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 8-14 (2019)

Приведены данные об исследовании работы дисковых излучателей, воздействующих на газовые среды при высоких температурах (выше 400°С) Проведенные работы позволили разработать конструкцию ультразвукового дискового излучателя, работающего при температурах выше 400°С. Это достигнуто за счет подачи охлаждающего газа на тыльную поверхность дискового излучателя.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А. «Излучатели для формирования высокоинтенсивных ультразвуковых колебаний в газовых средах» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 108-116 (2018)

Представлены результаты исследований направленных на создание дисковых излучателей для акустического воздействия на газовые среды. Были разработаны новые конструкции источников ультразвукового воздействия, основанные на пьезоэлектрических колебательных систем с изгибно-колеблющимися дисковыми излучателями, обеспечивающие воздействие на различные процессы в газодисперсных системах на частотах более 20 кГц с интенсивностями более 140 дБ.

Хмелёв В.Н., Цыганок С.Н., Нестеров В.А. «Повышение эффективности работы ультразвуковых колебательных систем для кавитационной обработки жидкостей» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 117-121 (2018)

Статья посвящена оптимизации конструкции ультразвуковых колебательных систем предназначенных для кавитационной обработки жидкости с целью обеспечения максимальной эффективности работы. Выявлены конструктивные особенности концентратора и рабочего инструмента влияющие на эффективность работы ультразвуковых колебательных систем. Проведенная оптимизация их конструкции позволила повысить КПД аппаратов до 44% при обработке вязких сред (машинного масла).

Хмелёв В.Н., Нестеров В.А., Шалунов А.В., Сливин А.Н. «Разработка сварочного инструмента для формирования протяженных швов методом прессовой ультразвуковой сварки» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 38-44 (2018)

Представлены результаты теоретических исследований по оптимизации сварочного инструмента, предназначенного для применения в сварочных аппаратах для ультразвуковой сварки полимерных термопластичных материалов Проведенные экспериментальные исследования распределения амплитуды колебаний вдоль поверхности при различных модификациях формы рабочего инструмента позволили выявить условия обеспечения равномерного распределения амплитуды и создать практические конструкции рабочих инструментов для шовно-прессовой сварки.

Хмелёв В.Н., Нестеров В.А., Генне Д.В., Шалунов А.В. «Особенности проектирования специализированного высокочастотного ультразвукового распылителя» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 128-134 (2018)

Работа посвящена разработке ультразвукового распылителя с частотой колебаний 120 кГц. Разработанные распылители построены по двухполуволновой и трехполуволновой схемам. При этом двухполуволновая УЗКС обеспечила распыление воды с производительностью до 3 мл/мин и средним диаметром формируемых капель 13 мкм. Трехполуволновая УЗКС обеспечила распыление воды с производительностью до 5 мл/мин и средним диаметром формируемых капель 16 мкм.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Терентьев С.А. «Экспериментальные исследования процесса улавливания частиц центробежно-акустическим газоочистным оборудованием» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 135-142 (2018)

Показаны результаты экспериментальных исследований процесса улавливания дисперсных частиц с помощью двухступенчатого центробежно-акустического газоочистного оборудования. Представлена фракционная эффективность созданного оборудования, установлено, что применение ультразвукового воздействия обеспечивает повышение эффективности улавливания дисперсных частиц размером 3 мкм с 67 до 93%.

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

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

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Зорин С.С., Голых Р.Н., Нестеров В.А. «Ультразвуковая интенсификация процесса сушки дисперсных материалов» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 208-215 (2019)

Статья посвящена практическому исследованию ультразвуковой интенсификации процесса сушки древесных опилок. Подробно рассмотрены общие закономерности кинетики сушки и определены основные технологические параметры, влияющие на эффективность применения ультразвукового воздействия в процессе сушки.

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

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

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Генне Д.В., Нестеров В.А. «Формирование факела при ультразвуковом распылении» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 15-19 (2019)

Статья повящена описанию разработки оборудования для формирования факела распыления. Приведены основные особенности конструкции, и результаты применения.

Педдер В.В., Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Солдатов А.И., Шалунов А.В., Педдер А.В., Пастушенко И.А., Нестеров В.А., Барсуков Р.В., Набока М.В., Цыганок С.Н., Стафеев А.П. «Вклад "обратного" ультразвукового капиллярного эффекта в массообменные процессы гетерогенной системы раневого очага у больных с осложнённой послеоперационной раной» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 50-72 (2019)

Приведены данные о хирургической обработке и лечении осложнённых ран с обеспечением детоксикационных мероприятий, направленных на купирование синдрома эндогенной интоксикации (СЭИ), связанной с нарушением гемо- и лимфоциркуляции и созданием условий для улучшения репаративной регенерации и заживления ран. Показана роль массообменных процессов, протекающих в регионарной гетерогенной системе раневого очага под действием ультразвука, позволяющих повысить качество санации тканей раны, представляющей собой капиллярно-пористую систему, насыщенную раневым содержимым (продукты клеточного распада, эндогенные токсины, микробы). Показана возможность интенсификации массообменных процессов, на примере экстракции модели раневого содержимого (50% раствор глицерина) из капиллярно-пористой модели раны, в условиях инициирования «обратного» ультразвукового капиллярного эффекта. Показана возможность ультразвуковой фонопорации, диспергации и удаления белковых наслоений (модель – 15% раствор желатина) с поверхности модели раны для улучшения условий ультразвуковой экстракции раневого содержимого в процессе реализации технологии лечения ран. Приведены клинические примеры лечения больных с осложнёнными послеоперационными ранами.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Нестеров А.А. «Ультразвуковые дисковые излучатели при высоких температурах» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 8-14 (2019)

Приведены данные об исследовании работы дисковых излучателей, воздействующих на газовые среды при высоких температурах (выше 400°С) Проведенные работы позволили разработать конструкцию ультразвукового дискового излучателя, работающего при температурах выше 400°С. Это достигнуто за счет подачи охлаждающего газа на тыльную поверхность дискового излучателя.

Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А. «Повышение равномерности амплитуд колебаний анизотропных ультразвуковых дисковых излучателей для газовых сред» Южно-Сибирский научный вестник, № 1, с. 20-26 (2019)

Статья посвящена исследованию влияния анизотропии механических свойств материала на распределение колебаний ультразвуковых дисковых излучателей, предназначенных для создания высокоинтенсивных колебаний в газодисперсных средах. В результате исследований выявлен способ повышения равномерности амплитуд колебаний излучателя, изготовленного из анизотропного материала.

Нестеров Н.А., Груничев С.А., Екимов Д. «Система для измерения вертикального профиля скорости звука на ходу» Морской вестник, № 4, с. 111-112 (2018)

Описана возможность получения оперативной информации о скорости звука в воде с помощью системы вертикального профилирования компании Deck Engineering OU, без покладки в дрейф, на ходу судна. Конструкция системы позволяет доработку под конкретные требования заказчика. Возможно комплектование системы различными океанографическими датчиками для измерения гидрофизических и гидрохимических параметров.

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

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

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

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

Нигметзянов Р.И., Сундуков С.К., Сухов А.В., Фатюхин Д.С. «Ультразвуковой способ получения моющих пен» Вестник машиностроения, № 12, с. 78-82 (2018)

Предложен способ пенообразования с использованием ультразвуковой обработки моющей смеси. Исследовано влияние кавитации и акустических течений на пенообразование. Определены зависимости кратности пены и скорости пенообразования от режимов ультразвуковой обработки и влияние концентрации моющего раствора и амплитуды ультразвуковых колебаний на дисперсность пены.

Никитин И.С., Журавлёв А.Б., Бураго Н.Г. «Континуальная модель и метод расчета динамики неупругой слоистой среды» Математическое моделирование, 30, № 11, с. 59-74 (2018)

Проведено математическое моделирование процессов распространения волн в слоистой среде с вязкопластическими условиями проскальзывания на контактных границах, а также прохождения волн через флюидосодержащий слоистый пакет. Построена уточненная модель слоистой среды с нелинейными вязкопластическими условиями проскальзывания на межслойных границах. Разработан метод численного решения уравнений слоистой среды с вязкопластическими прослойками для степенного условия скольжения. Приведен пример численного расчета прохождения поперечной упругой волны через слоистый пакет, обладающий эффективными анизотропными вязкопластическими свойствами. Также численно решена двумерная задача об отражении системы волн, возбуждаемых поверхностным локализованным нестационарным источником, от заглубленного слоистого пакета. Проведено сравнение динамики скоростей точек поверхности для упругого решения и решения с учетом влияния заглубленного слоистого пакета, а также влияния параметра толщины слоев. Предложенные модели могут быть полезными при решении динамических задач сейсморазведки и интерпретации волновых картин, полученных в процессе ее проведения.

Никитин Н.В., Попеленская Н.В. «Характеристики неустойчивости, развивающейся в турбулентном течении в плоском канале» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 72-93 (2019)

Проведено численное исследование эволюции возмущений в развитых турбулентных течениях в плоском канале при числах Рейнольдса до Re_τ=586. Рассчитанные на основе решения несжимаемых уравнений Навье–Стокса установившиеся турбулентные течения используются затем в качестве основных течений для изучения процесса развития возмущений. Найдены значения старшего показателя Ляпунова (СПЛ) λ₁, определены мгновенные и статистические свойства соответствующего старшего ляпуновского вектора (СЛВ). При произвольных начальных условиях выход возмущений на режим экспоненциального роста ∼exp(λ₁t) происходит за время Δt⁺<50. Обнаружено, что значение СПЛ увеличивается с ростом числа Рейнольдса от λ ₁⁺∼0.021 при Re_τ=180 до λ ₁⁺∼0.026 при Re_τ=586. СЛВ проявляется в виде локализованных во времени и пространстве пятен повышенной интенсивности пульсаций, концентрирующихся в области буферного слоя. Распределения среднеквадратичных интенсивностей пульсаций скорости и завихренности в СЛВ качественно близки к соответствующим распределениям в основном течении с искусственно удаленными из него пристенными полосами. Отличием является бoльшая концентрация возмущений в окрестности буферного слоя y⁺=10–30 и относительно бoльшая (примерно на 80%) амплитуда пульсаций завихренности. Основываясь на энергетических спектрах пульсаций скорости и завихренности, определены интегральные пространственные масштабы структур в поле СЛВ. Обнаружено, что структуры СЛВ в среднем вдвое уже и вдвое короче соответствующих структур основного течения. Определен вклад каждого из слагаемых, входящих в выражение для производства кинетической энергии возмущений. Показано, что процесс развития возмущений существенным образом диктуется неоднородностью основного течения, а также присутствием в нем трансверсального движения. Пренебрежение этими факторами ведет к значительной недооценке скорости роста возмущений. Наличие пристенных полос в основном течении наоборот не играет заметной роли в развитии возмущений СЛВ. Искусственное удаление полос из поля основного течения не меняет характера роста возмущений.

Никитин П.А. «Уравнения связанных мод для акустооптической дифракции расходящегося светового пучка в поглощающей среде» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 2, с. 264-268 (2019)

Исследовано акустооптическое взаимодействие в оптически изотропных средах. Получены векторные дифференциальные уравнения, описывающие дифракцию света на ультразвуке в поглощающей среде в режиме Рамана–Ната. Особое внимание уделено учету расходимости пучка излучения вследствие его поперечной ограниченности.

Губайдуллин Д.А., Никифоров А.А. «Акустические волны в вязкоупругих пузырьковых средах» Теплофизика высоких температур, 57, № 1, с. 150-153 (2019)

Теоретически исследовано распространение акустических волн в вязкоупругой пузырьковой среде. Приведена линеаризованная система дифференциальных уравнений возмущенного движения такой среды, выведено дисперсионное соотношение. На примере вязкоупругой пузырьковой среды, представляющей собой полидиметилсилоксан с внедренными полидисперсными воздушными пузырьками, рассчитаны зависимости фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты колебаний, дано сравнение с известными экспериментальными данными.

Никишов А.И. «О феноменологической гравитации» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 45, № 11, с. 50-61 (2018)

С помощью теории источников я рассматриваю следствия использования теоретико-полевой 3-гравитонной вершины вместо соответствующей вершины общей относительности. В качестве примера я изучаю низшие нелинейные члены внешней метрики сферически- симметричного тела. Рассмотрение наводит на мысль о том, что метрику не следует получать из решения гравитационного уравнения. Кроме того, создаётся впечатление, что, начиная с нелинейных членов, концепция пробной частицы применима только в нерелятивистском пределе.

Николаев А.А. «Убывание решений обобщенного уравнения Кортевега–де Фриза при больших временах» Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки, 15, № 125, с. 99-111 (2019)

Автор сообщает, что доказано существование слабых решений для нелинейного обобщенного уравнения Кортевега–де Фриза и найдены условия, при которых слабые решения убывают к нулю при больших временах.

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.

Нырцов М.В., Флейс М.Э., Николаева Д.Д., Орендарчук А.В. «Картографирование небесных тел со сдвоенной фигурой в проекциях трёхосного эллипсоида на примере бинарного ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 62, № 5, с. 514-523 (2018)

В Солнечной системе существуют небесные тела, которые образовались путем соединения ранее существовавших по отдельности космических тел. Их называют бинарными или объектами со сдвоенной фигурой. В связи с отсутствием проекций трехосного эллипсоида в ГИС-пакетах подобные тела картографируются с использованием референц-поверхности сферы несмотря на рекомендации Международного астрономического союза использовать трехосный эллипсоид. Нами предлагается методика картографирования небесных тел со сдвоенной фигурой на примере бинарного ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко с учетом их специфических особенностей.

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)

Исаев А.Е., Николаенко А.С. «Калибровка в лабораторном бассейне рекордера с вынесенным гидрофоном» Измерительная техника, № 7, с. 62-65 (2018)

Предложен способ уменьшения искажения формы частотной зависимости чувствительности гидроакустического рекордера при его калибровке. Способ основан на коррекции характеристики пропускания пространственного фильтра в результате её обработки методом скользящего комплексного взвешенного усреднения. Эффективность способа подтверждена результатами контрольных измерений тонально-импульсным методом.

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.

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.

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

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

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.

Трушляков В.И., Новиков А.А., Лесняк И.Ю. «Исследование процесса испарения жидкости в вакуумной камере при ультразвуковом воздействии» Динамика систем, механизмов и машин, 6, № 2, с. 120-126 (2018)

Проведены экспериментальные исследования процесса испарения модельных жидкостей (дистиллированная вода, спиртовая смесь, керосин ТС-1) в замкнутом объём при параметрическом ультразвуковом воздействии (УЗВ) на жидкость в условиях пониженного давления с целью использования полученных результатов для разработки методики проектирования системы испарения неиспользуемых жидких остатков ракетного топлива в баках ракет и магистралях отработавших ступеней ракет-носителей (РН). Разработана программа и методика проведения экспериментов, создан экспериментальный стенд, реализована программа экспериментов. Определены исходные данные, варьируемые параметры, допущения и ограничения. В качестве излучателя ультразвуковых волн использовался пьезокерамический излучатель (ПКИ) с частотой 25 кГц и с возможностью регулирования амплитуды колебаний дна ванны, на которой располагалась модельная жидкость от 1 до 3 мкм. Получены экспериментальные зависимости изменения температур модельных жидкостей и газа в вакуумной камере (ВК) при УЗВ в условиях пониженного давления (до 0.2 кПа). Определены массы испарившихся модельных жидкостей и скорость испарения. Проведен сравнительный анализ полученных экспериментальных данных для различных модельных жидкостей, который показал, что скорость испарения увеличивается при увеличении амплитуды колебаний дна ванны, при этом наибольшая скорость испарения при одних и тех же условиях у керосина марки ТС-1.

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.

Глушков Е.В., Глушкова Н.В., Фоменко С.И., Еремин А.А., Евдокимов А.А., Новиков О.И. «Программный комплекс WAVES-L для моделирования и визуализации волновых процессов в упругом слое» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 12, № 1, с. 110-121 (2019)

Приводится описание программного комплекса WAVES-L, предназначенного для быстрого и наглядного моделирования волновых полей, возбуждаемых заданными поверхностными нагрузками в упругом слое с тремя вариантами закрепления его нижней грани. В основу алгоритмов, реализованных в программном комплексе, положены явные интегральные представления решения соответствующих краевых задач и выведенные из них асимптотические представления для бегущих волн в дальней от источника зоне. В ближней зоне, в том числе и под источником, амплитудно-частотные характеристики суммарного волнового поля определяются с помощью численного интегрирования несобственных контурных интегралов. Реализована также возможность расчета дисперсионных характеристик и собственных форм каждой из возбуждаемых бегущих волн. Удобный графический интерфейс позволяет легко менять параметры модели и визуализировать частотные и пространственные зависимости волновых характеристик как для отдельных волн, так и для суммарного волнового поля. Программный комплекс может применяться при решении задач ультразвукового неразрушающего контроля и мониторинга состояния тонкостенных инженерных конструкций, а также использоваться в учебном процессе в рамках лабораторных занятий по профильным предметам. Приводятся снимки экрана программы и графики сравнения дисперсионных кривых с экспериментальными измерениями.

Феодоритова О.Б., Новикова Н.Д., Жуков В.Т. «Адаптивный чебышевский итерационный метод» Математическое моделирование, 30, № 10, с. 67-85 (2018)

Построен адаптивный чебышевский итерационный метод численного решения краевых задач для трехмерных эллиптических уравнений. В адаптивном методе неизвестная нижняя граница спектра дискретного оператора уточняется в дополнительном итерационном цикле, а в качестве верхней границы спектра берется ее оценка по теореме Гершгорина. Такая процедура обеспечивает сходимость построенного адаптивного метода с вычислительными затратами, близкими к затратам стандартного чебышевского метода, использующего точные границы спектра дискретного оператора.

Пичков С.Н., Захаров Д.А., Новинский Э.Г «Исследования кавитационных процессов в насосном оборудовании акустическим методом» Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева, № 4, с. 158-163 (2018)

Статья посвящена исследованиям кавитационных процессов в насосном оборудовании с использованием акустического метода. Несмотря на то, что кавитационные явления в лопастных насосах известны давно и достаточно изучены, борьба с проявлением кавитации остается одной из актуальных задач. Проведенные постановочные исследования показали возможность определять порог возникновения кавитации, контролировать устойчивость стационарного процесса в циркуляционных контурах и проточных частях насосов методом акустической эмиссии. Полученные результаты представляют интерес, так как дополняют использующиеся методы исследования кавитационных явлений новыми возможностями. Метод требует своего дальнейшего развития. Статья может положить начало заинтересованному обсуждению среди специалистов, исследующих кавитационные явления в динамических насосах.

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.

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.

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.

Нуднер И.С., Семенов К.К., Лебедев В.В., Хакимзянов Г.С., Захаров Ю.Н. «Численная модель гидроволновой лаборатории для исследования взаимодействия морских волн с гидротехническими сооружениями» Вычислительные технологии, 24, № 1, с. 86-105 (2019)

Рассмотрены вопросы, связанные с построением и областью применения численной модели гидроволновой лаборатории как инструмента, позволяющего в некоторых ситуациях отказаться от физического моделирования и заменить его численным, удешевить и ускорить ряд этапов проектных работ в гидротехническом строительстве. Представлены математические модели и численные алгоритмы, которые могут войти в состав численной лаборатории и использоваться для численного моделирования процессов генерации поверхностных волн, их распространения и взаимодействия с прибрежными и морскими сооружениями. Перечислены требования к программному обеспечению численной модели гидроволновой лаборатории, выполнение которых позволит эффективнее использовать этот инструмент инженерами-гидротехниками при проектировании гидротехнических сооружений.

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., 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.

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.

Нырцов М.В., Флейс М.Э., Николаева Д.Д., Орендарчук А.В. «Картографирование небесных тел со сдвоенной фигурой в проекциях трёхосного эллипсоида на примере бинарного ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко» Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка, 62, № 5, с. 514-523 (2018)

В Солнечной системе существуют небесные тела, которые образовались путем соединения ранее существовавших по отдельности космических тел. Их называют бинарными или объектами со сдвоенной фигурой. В связи с отсутствием проекций трехосного эллипсоида в ГИС-пакетах подобные тела картографируются с использованием референц-поверхности сферы несмотря на рекомендации Международного астрономического союза использовать трехосный эллипсоид. Нами предлагается методика картографирования небесных тел со сдвоенной фигурой на примере бинарного ядра кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко с учетом их специфических особенностей.