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.

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.

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.

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.

Муравьев В.В., Тапков К.А., Леньков С.В. «Неразрушающий контроль внутренних напряжений в рельсах при изготовлении с использованием метода акустоупругости» Дефектоскопия, № 1, с. 10-16 (2019)

Приведены результаты экспериментального исследования внутренних напряжений в дифференцированно термоупрочненных рельсах акустоупругим методом с использованием электромагнитно-акустического способа ввода-приема поперечных волн. Рассмотрены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния рельса при условии наличия критических напряжений в подошве рельса и данные экспериментального исследования остаточных напряжений в подошве рельса с использованием тензометрического метода. Анализ полученных результатов подтвердил разброс напряжений по различным сечениям в пределах одного рельса, а также выявил превышение критического уровня напряжений в поверхностном слое подошвы при сжимющих напряжениях в головке и шейке рельса. Предложен браковочный критерий для контроля акустоупругим методом, учитывающий требования ГОСТ 51685 как для случая прорезания шейки, так и при тензометрии подошвы.

Волков Ю.А., Марков М.Б., Тараканов И.А., Березин А.В. «Моделирование электронно-фононного взаимодействия в кремнии» Математическое моделирование, 30, № 12, с. 3-16 (2018)

Рассматриваются процессы переноса заряда в полупроводниках. Модель строится на основе квантовых кинетических уравнений для функций распределения электронов проводимости и дырок валентной зоны в фазовом пространстве координат и квазиимпульсов. Рассеяние носителей заряда моделируется статистическим методом частиц. Рассмотрены основные процессы рассеяния электронов на неидеальностях решетки. Приведены результаты расчетов дрейфовой скорости электронов в чистом и легированном кремнии.

Бондур В.Г., Серебряный А.Н., Замшин В.В., Тарасов Л.Л., Химченко Е.Е. «Интенсивные внутренние волны аномальных высот на шельфе Черного моря» Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 55, № 1, с. 114-127 (2019)

Приведены результаты исследования цуга аномально больших для Черного моря внутренних волн с высотами ∼16 м и длинами 101–131 м. Измерения проводились в акватории вблизи г. Геленджик с помощью буксируемого акустического доплеровского профилометра течений (ADCP), гидрологического мини-зонда «RBR concerto», заякоренной термисторной цепочки, а также путем пространственного спектрального анализа космического радиолокационного изображения, полученного во время проведения подспутниковых измерений. Зарегистрированные внутренние волны имели нелинейный характер (солитоноподобная форма волновых профилей, дисперсия амплитуд, изменяющееся расстояние между гребнями и др.). Вертикальные компоненты скоростей орбитальных течений во внутренних волнах достигали 0.20 м/с. По пространственным спектрам космического радиолокационного изображения зарегистрированы квазимонохроматические спектральные максимумы, обусловленные поверхностными проявлениями внутренних волн с длинами, соответствующими измеренным по данным ADCP. Источником генерации этого аномального по высоте цуга внутренних волн являлись атмосферный фронт и связанная с ним область пониженного давления.

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.

Михайлова Е.Ю., Тарлаковский Д.В., Федотенков Г.В. «Обобщенная линейная модель динамики тонких упругих оболочек» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 160, № 3, с. 561-577 (2018)

Предложена обобщенная линейная модель динамики тонкой упругой оболочки постоянной толщины, учитывающая поворот и обжатие нормального к срединной поверхности оболочке волокна. Используется система координат, включающая криволинейные координаты срединной поверхности и отсчитываемая от срединной поверхности в направлении внешней нормали расстояние (нормальная координата). Найдены связи пространственных метрики и ковариантных производных с аналогичными параметрами срединной поверхности. Поле перемещений оболочки и все характеристики рассматриваются в линейном приближении по нормальной координате. Показано, что перемещения любой точки оболочки определяются тангенциальными и нормальными перемещениями срединной поверхности, двумя углами поворота нормального волокна и его деформацией, а деформированное состояние оболочки задается тензорами тангенциальной деформации и изменения кривизны и деформацией нормального волокна. С помощью линеаризации уравнений совместности деформаций для сплошной среды получены три аналогичных уравнения для тонкой оболочки. Для их построения использовано квадратичное приближение перемещений. Получены формулы для потенциальной и кинетической энергии, а также для работы внешних сил. Показано, что учет поворота нормального волокна и обжатия приводит к появлению дополнительных внутренних силовых факторов – дополнительного момента и нормальной силы. При этом к стандартным внешним силовым факторам добавлены распределенные моменты. Физический закон построен для анизотропного материала, обладающего симметрией относительно срединной поверхности без принятия обычно используемой статической гипотезы о ненадавливаемости волокон. Уравнения движения построены с помощью принципа Гамильтона и состоят из шести тензорных соотношений. Из этого принципа выведены и естественные граничные условия. Показано, из построенной модели как частные случаи вытекают модели Кирхгофа–Лява и типа Тимошенко.

Ташлыков В.П., Медведев А.В., Васильев Р.В. «Модель сигнала обратного рассеяния для Иркутского радара некогерентного рассеяния» Солнечно-земная физика, 4, № 2, с. 55-65 (2018)

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

Губайдуллин Д.А., Терегулова Е.А. «Акустические волны в многофракционных газовзвесях при наличии фазовых превращений» Теплофизика высоких температур, 56, № 5, с. 836-845 (2018)

Изучено распространение акустических волн в смесях газа с паром, монодисперсными каплями и твердыми частицами разных материалов и размеров. Представлена математическая модель, получены дисперсионное соотношение, равновесная и замороженная скорости звука, низко- и высокочастотные асимптотики линейного коэффициента затухания, рассчитаны дисперсионные кривые. Про- анализировано влияние размеров частиц и параметров дисперсной фазы для смеси воздуха с паром, каплями воды, частицами алюминия и сажи на диссипацию и дисперсию звуковых волн. С помощью метода быстрого преобразования Фурье выполнены расчеты по распространению импульсных возмущений в рассмотренных средах.

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%.

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

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

Сафаргалеев В.В., Терещенко П.Е. «Пульсации герцового диапазона на фазе восстановления магнитной бури 7–8.09.2017 г. и связь их динамики с изменениями параметров межпланетной среды» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 3, с. 301-315 (2019)

Форма и динамика необычного возмущения в диапазоне геомагнитных пульсаций Рс1, зарегистрированного наземными индукционными магнитометрами в предутренние часы (03–06 MLT) 11 сентября 2017 г. на поздней фазе восстановления сильной магнитной бури, проанализированы в контексте изменений параметров межпланетной среды. Пульсации наблюдались в авроральной и субавроральной зонах, а также в средних широтах, и имели сложную структуру в виде мультиплетных “жемчужин” (диапазон частот 1–1.5 Гц) и двух серий узкополосных всплесков (диапазон частот 2–3 Гц) с периодом следования ∼5 и ∼20 мин. Пульсации в виде серии всплесков являются редким событием и регистрируются преимущественно в дневные часы. Сопоставление динамики пульсаций Рс1 с параметрами межпланетной среды проводилось с использованием данных спутников DSCOVR и THEMIS. Изменение несущей частоты и интенсивности мультиплетных жемчужин явилось откликом на скачок плотности плазмы солнечного ветра. Серия всплесков с периодом следования ∼5 мин могла быть инициирована одновременным усилением скорости солнечного ветра и By-компоненты межпланетного магнитного поля, наблюдавшимся спустя ∼40 мин после скачка плотности. Всплески с периодом следования ∼20 мин мы связываем либо с откликом магнитосферы на кратковременный экскурс дневной магнитопаузы к Земле, либо с колебаниями близкого периода в переходной области перед фронтом возмущения плотности. Получены оценки частоты, периода следования и амплитуды пульсаций.

Пархомов В.А., Бородкова Н.Л., Яхнин А.Г., Теро Р., Цэгмэд Б., Хомутов С.Ю., Пашинин А.Ю., Чиликин В.Э., Мочалов А.А. «Два типа отклика магнитосферы в геомагнитных пульсациях PSC на взаимодействие с межпланетными ударными волнами» Солнечно-земная физика, 4, № 3, с. 68-83 (2018)

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

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

Суворов Д.А., Жуков Р.А., Тетерюков Д.О., Галимова Н.Я. «Локализация источников звука во временной области с помощью глубокой остаточной сети» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 74, № 2, с. 10-16 (2018)

Тимко И.А. «Акустическое загрязнение зелёных зон г. Брянска в зимний период» Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, № 1, с. 84-90 (2013)

Рассмотрены результаты исследований акустического загрязнения города Брянска в зимний период 2012–2013 гг. Предложены дальнейшие планы работы в этой области в летний период путём выявления роли зелёных насаждений в снижении уровня шума.

Матаркин С.В., Тимофеев Л.В. «Детектор черенковского излучения шал с высоким временным разрешением» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 699-701 (2019)

Представлено описание быстродействующего черенковского детектора с высоким временным разрешением (1.42 нс). Интерес к подобному черенковскому детектору широких атмосферных ливней вызван потребностью в более точных измерениях формы черенковского импульса. В настоящее время продемонстрирована эффективность эксплуатируемого интегрального черенковского детектора.

Тимошенков В.Г. «Боковое поле функции неопределённости многобликового псевдошумового сигнала» Гидроакустика, № 36, с. 50-55 (2018)

Рассматриваются статистические характеристики суммарного бокового поля функции неопределённости синтезированного многобликового псевдошумового сигнала. Выбросы суммарного бокового поля искажают характеристики эхосигнала и влияют на формирования аномальных ошибок при измерении структурных классификационных признаков, определяющих объект классификации. Показано, что при большом интервале наблюдений, широкой полосе сигнала и значительном числе каналов обработки вероятность аномальной ошибки будет велика, что окажет влияние на результат классификации.

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.

Шатина А.В., Тихомирова П.П., Шерстнев Е.В. «Приливные деформации вязкоупругой планеты» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 6, с. 110-117 (2018)

Изучаются приливные деформации вязкоупругой планеты в гравитационном поле притягивающего центра и спутника. Планета моделируется либо телом, состоящим из твердого ядра и жестко прикрепленной к нему вязкоупругой оболочки, либо однородным изотропным вязкоупругим шаром. Притягивающий центр и спутник моделируются материальными точками. Найдена функция, описывающая зависимость высоты приливного горба в фиксированной точке поверхности планеты от времени. Построены графики этой функции для планеты «Земля», движущейся в гравитационном поле Солнца и Луны. Для получения результата используется метод разделения движений, разработанный В.Г. Вильке для механических систем с бесконечным числом степеней свободы.

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.

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.

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.

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.

Прилепский Ю.В., Маренич А.С., Ткачев С.А. «Выбор датчиков для вибродиагностики автомобильных двигателей внутреннего сгорания» Вестник Донецкой академии автомобильного транспорта (Вісник Донецької академії автомобільного транспорту), № 4, с. 37-45 (2017)

Представлен анализ датчиков, которые теоретически можно использовать для фиксирования, записи визуального наблюдения и анализа вибросигнала. Проведенные сравнительные оценки датчиков различного типа позволили остановить выбор на датчиках ускорения (акселерометрах), которые обладают преимуществами перед иными типами датчиков, поскольку они практически температурно нечувствительны, безынерционные и позволяют охватить широкий частотный диапазон колебаний с достаточно высокой стабильностью амплитудно-частотной характеристики.

Буров В.А., Евтухов С.Н., Ткачева А.М. «Использование широкополосных сигналов при томографии нелинейного параметра биологических сред» Сборник материалов II Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии "Медицинская Физика–2005", с. 205-206 (2005)

Ткачева Л.А. «Волновое движение в ледяном покрове с трещиной при равномерном движении нагрузки» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 17-35 (2019)

Методом Винера–Хопфа получено аналитическое решение задачи о поведении ледяного покрова с прямолинейной трещиной при равномерном движении области давления прямоугольного вида, моделирующей судно на воздушной подушке. Ледяной покров моделируется тонкими упругими полубесконечными пластинами постоянной толщины на поверхности идеальной несжимаемой жидкости конечной глубины. Рассмотрены две конфигурации: 1) две полубесконечные пластины со свободными краями (толщины которых могут быть различными) разделены трещиной; 2) жидкость ограничена вертикальной стенкой, и край ледяного покрова может быть как свободным, так и примороженным к стенке. В случае контакта пластин одинаковой толщины, а также при наличии стенки решение получено в явном виде. Показано, что в случае контакта идентичных пластин со свободными краями при движении нагрузки со сверхкритической скоростью возбуждаются краевые волноводные моды вдоль трещины. Исследованы волновые силы, действующие на движущееся тело, а также прогибы пластин в зависимости от их толщин и скорости движения нагрузки при докритическом и сверхкритическом режимах.

Морозов Н.Ф., Беляев А., Товстик П., Товстик Т. «Устойчивость вертикального стержня на вибрирующей опоре» Доклады академии наук, 482, № 2, с. 155-159 (2018)

Статья содержит обобщение классической задачи Капицы. Рассматривается устойчивость вертикального положения гибкого стержня с нижней точкой опоры, находящегося под действием собственного веса и вибраций. Еще из трудов Л.Эйлера известен подход, позволяющий теоретически проверить очевидный факт, что достаточно длинный стержень неустойчив, даже если он жестко закреплен снизу. Показано, что при наличии вертикальных гармонических вибраций основания неустойчивое положение может стать устойчивым. Рассмотрено как жесткое, так и шарнирное закрепление нижнего конца стержня. В линейном приближении задача сводится к поперечным колебаниям стержня под действием периодического осевого сжатия. Решение получено в двух постановках – без учета и с учетом распространения продольных волн в стержне. Причем оказалось, что продольные волны существенно снижают необходимый для устойчивости уровень вибраций основания.

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.

Морозов Н.Ф., Беляев А., Товстик П., Товстик Т. «Устойчивость вертикального стержня на вибрирующей опоре» Доклады академии наук, 482, № 2, с. 155-159 (2018)

Статья содержит обобщение классической задачи Капицы. Рассматривается устойчивость вертикального положения гибкого стержня с нижней точкой опоры, находящегося под действием собственного веса и вибраций. Еще из трудов Л.Эйлера известен подход, позволяющий теоретически проверить очевидный факт, что достаточно длинный стержень неустойчив, даже если он жестко закреплен снизу. Показано, что при наличии вертикальных гармонических вибраций основания неустойчивое положение может стать устойчивым. Рассмотрено как жесткое, так и шарнирное закрепление нижнего конца стержня. В линейном приближении задача сводится к поперечным колебаниям стержня под действием периодического осевого сжатия. Решение получено в двух постановках – без учета и с учетом распространения продольных волн в стержне. Причем оказалось, что продольные волны существенно снижают необходимый для устойчивости уровень вибраций основания.

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. «Дифракция плоской звуковой волны на упругом цилиндре с неоднородным покрытием, находящимся вблизи плоской поверхности» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 9, с. 276-289 (2018)

Получено аналитическое решение задачи о дифракции плоской звуковой волны на упругом цилиндре с радиально-неоднородным упругим покрытием, находящимся вблизи плоской поверхности. На основе решения прямой задачи дифракции рассмотрена обратная задача об определении законов неоднородности покрытия, обеспечивающих наименьшее звукоотражение.

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.

Ильченко Е.В., Генне Д.В., Данилов П.Д., Толстов А.А., Пивоваров А.В., Манаев И.А. «Разработка прототипа ультразвукового устройства для сверления внеземного грунта» Южно-Сибирский научный вестник, № 4, с. 316-321 (2018)

Статья посвящена разработке прототипа ультразвукового устройства для сверления. Основное внимание уделено разработке электронного блока устройства. Главная особенность электронного блока заключается в его низковольтном питании. Также подробно рассматриваются вопросы применения периферии управляющего микроконтроллера.

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.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Лыхин П.А., Торопецкий К.В., Ульянов В.Н., Усов Э.В., Чухно В.И. «Нестационарная термически-неравновесная модель для предсказания выноса шлама при бурении наклонно-направленных скважин» Математическое моделирование, 31, № 1, с. 85-102 (2019)

Представлена нестационарная математическая модель для моделирования движения шлама в потоке бурового раствора при бурении горизонтальных и наклоннонаправленных скважин. В основе лежит двухслойная модель, которая учитывает шлам в потоке флюида, а также неподвижную шламовую подложку. Приведены соотношения, которые позволяют рассчитывать массообмен между подложкой и шламом в потоке, трение и теплообмен шлама с потоком флюида, а также теплообмен флюида и подложки с затрубным пространством. Реализованы опции для моделирования движения флюида с обычной и неньютоновской реологией. Предполагается, что жидкость двигается в кольцевом канале, образованном стенкой скважины и буровой колонной. Учитывается наличие эксцентриситета в канале. Для моделирования движения и теплообмена шлама и флюида решается система уравнений, которая отражает собой законы сохранения массы, энергии и импульса для каждого компонента в отдельности. Численная реализация основана на методе конечных объемов, конвективные члены записаны в противопоточном виде. Представлены результаты тестовых расчетов, демонстрирующих работоспособность предложенной модели. Рассмотрена задача по вытеснению шлама из произвольно-ориентированной скважины.

Балабин Ю.В., Гвоздевский Б.Б., Германенко А.В., Луковникова А.А., Торопов А.А. «Суточная и сезонная вариации мягкого гамма-излучения в нижней атмосфере» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 655-658 (2019)

Балабин Ю.В., Гвоздевский Б.Б., Германенко А.В., Маурчев Е.А., Михалко Е.А., Луковникова А.А., Торопов А.А. «Общие свойства возрастаний гамма-фона и их статистические характеристики» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 659-662 (2019)

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

Тригер С.А. «Неустойчивости и аннигиляционная блокада макросфер в модели гравитационно-нейтральной Вселенной» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 45, № 11, с. 62-68 (2018)

Получены поправки к спектрам, описывающим джинсовскую неустойчивость и звуковые колебания, за счет учета аннигиляционных процессов в гидродинамической модели гравитационно-нейтральной Вселенной. Обсуждается также проблема аннигиляции галактических кластеров и антикластеров, возникающих на стадиях образования массивных гравитационных скоплений в период, следующий за рекомбинацией заряженных частиц ранней Вселенной. На примере сферических макроскопических объектов показано, что гравитационное отталкивание между кластером и антикластером приводит к невозможности их аннигиляции из-за наличия конечного расстояния максимального сближения, если последнее превосходит расстояние между центрами макросфер.

Троицкая И.К., Майоров А.Г., Малахов В.В., Модзелевска Р., Роденко С.А. «Изучение 27-дневных вариаций потока галактических космических лучей по данным эксперимента PAMELA» Известия РАН. Серия физическая, 83, № 5, с. 635-637 (2019)

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

Валеева Д.Н., Трунов К.В. «Численное моделирование частотно-резонансных характеристик балки Эйлера с точечными упругими креплениями» Вестник Башкирского университета, 23, № 3, с. 599-603 (2018)

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.

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.

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.

Тупов В.В., Дудьев Т.И. «Методика расчета геометрических размеров шумозащитных автотранспортных экранов» Информационные технологии и вычислительные системы, 7, № 3, с. 27-34 (2014)

Для определения оптимальных размеров проектируемого экрана предложен способ расчета, позволяющий количественно оценить автотранспортный шум, поступающий на защищаемую экраном территорию. В инженерных расчетах часто шумозащитный экран рассматривается бесконечно протяженным, поэтому не учитывается дифракция звука на его боковых кромках и шум от частей, незакрытых экраном. Предлагаемый комплексный подход при проектировании экранов позволяет количественно оценить уровни шума, поступающего от части транспортного потока, закрытой экраном, и от частей, незакрытых им. Таким образом проектировщик, в случае превышения уровнем шума установленных значений, может оценить – откуда поступает наибольший шум: сверху экрана или с его боков, включая шум от незакрытых экраном участков автотранспортного потока, как слева от экрана, так и справа от него. Отсюда появляется возможность рационально варьировать геометрическими размерами экрана, увеличивая его высоту, или удлиняя его в ту или другую сторону. В результате такого проектирования определяются оптимальные основные геометрические размеры экрана с точки зрения обеспечения необходимого уровня шума на защищаемой территории. Это позволяет сократить время проектирования и экономические затраты на сооружение экранов.

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.

Турова И.П., Григорьева С.А., Ожогина О.А. «Пространственные и временные вариации формы контуров линии K Ca II в различных структурных образованиях солнечной хромосферы. I. Особенности индивидуальных контуров» Солнечно-земная физика, 4, № 4, с. 3-13 (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.

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.

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.

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.

Лосяков В.В., Тютин И.В. «Двумерная полевая редукция общей теории относительности» Теоретическая и математическая физика, 199, № 1, с. 142-153 (2019)

В рамках общей теории относительности рассмотрено пространство-время, метрика которого зависит лишь от одной координаты и от времени. Выбран калибровочный класс, в котором в явном виде решены все условия связи теории гравитации как калибровочной теории и построен гамильтониан, зависящий только от динамических физических переменных (гравитонов). Показано, что такой гамильтониан можно получить из действия Полякова для струны в фоновом пространстве анти-де Ситтера со “струнной константой”, зависящей от времени.

Данилова О.А., Демина И.М., Птицына Н.Г., Тясто М.И. «Картирование жесткости геомагнитного обрезания космических лучей во время главной фазы магнитной бури 20 ноября 2003 г.» Геомагнетизм и аэрономия, 59, № 2, с. 160-167 (2019)

Рассчитаны жесткости геомагнитного обрезания в модельном магнитосферном поле по мировой широтно-долготной сетке 5·15° во время главной фазы магнитной бури 20 ноября 2003 г. В максимуме геомагнитной бури в 20:00 UT на средних и в низких широтах наблюдается понижение геомагнитных порогов (ΔR) по сравнению с порогами в главном поле на величину до 1.8 ГВ. В экваториальной части ΔR составляет 0.5–0.6 ГВ. Получено, что глобальное распределение падений жесткостей обрезания демонстрирует северо-южную асимметрию, а также асимметрию день–ночь. Это выражается в том, что в дневном секторе в северном полушарии максимум ΔR наблюдается на широте ∼40° N, а в южном – на широте ∼60° S. В ночном секторе в северном полушарии максимум ΔR, наоборот, наблюдается на широте ∼55° N, а в южном полушарии – на широте ∼45° S. Кроме того, в северном полушарии максимальные значения ΔR в дневном секторе выше, чем в ночном, а в южном полушарии максимальные ΔR в дневном секторе ниже, чем в ночном. Наблюдаемые магнитосферные эффекты в глобальном распределении ΔR, по-видимому, обусловлены доминирующим влиянием частичного кольцевого тока, развивающегося в главной фазе бури.

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.