Блинков Ю.А., Евдокимова Е.В., Могилевич Л.И. «Нелинейные волны в цилиндрической оболочке, содержащей вязкую жидкость, при воздействии окружающей упругой среды и конструкционного демпфирования в продольном направлении» Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика, 26, № 6, с. 32-47 (2018)

Развивается метод возмущений для моделирования нелинейных волн деформаций в упругой цилиндрической оболочке, заполненной вязкой несжимаемой жидкостью, окруженной упругой средой и при конструкционном демпфировании в продольном направлении. Наличие окружающей среды приводит к интегродифференциальному уравнению, обобщающему уравнение Кортевега–де Вриза, имеющему то же решение в виде уединенной волны – солитона. Оно не содержит произвольного постоянного волнового числа, в отличие от решения уравнения Кортевега–де Вриза. Поведение вязкой несжимаемой жидкости внутри оболочки описывается уравнениями динамики и неразрывности. Они решаются вместе с граничными условиями прилипания жидкости к стенке оболочки. Решение представляется прямым разложением искомых функций по малому параметру задачи гидроупругости и сводится к задаче для уравнения гидродинамической теории смазки. Решение этих уравнений и определяет напряжения со стороны жидкости, действующие на оболочку в продольном направление и по нормалям. Наличие жидкости в оболочке добавляет в уравнения продольных волн деформаций член уравнения, который не позволяет найти точное решение. Конструкционное демпфирование в продольном направлении добавляет такой же точно член уравнения, что и наличие жидкости. Они имеют разные знаки, когда коэффициент Пуассона меньше 1/2. В противном случае знаки совпадают. Наличие жидкости и конструкционного демпфирования требует численного исследования. Численное исследование проводится с использованием современного подхода, основанного на универсальном алгоритме коммутативной алгебры для интегроинтерполяционного метода. В результате построения разностного базиса Грёбнера сгенерированы разностные схемы типа Кранка–Николсон, полученные с использованием базовых интегральных разностных соотношений, аппроксимирующих исходную систему уравнений.

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

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

Перфильев А.С., Султанов А.Э., Герасименко С.Ю. «Условия возникновения высокоамплитудных низкочастотных колебаний корпуса ракеты-носителя, снижающих надежность агрегатов двигательных установок» Известия Тульского государственного университета. Технические науки, № 7, с. 391-400 (2018)

Изложены основные результаты теоретико-экспериментальных исследований по выявлению закономерностей возбуждения высокоамплитудных низкочастотных продольных колебаний в различных частях корпуса ракет-носителей, а также взаимосвязь их с амплитудами вибрации. Представлены результаты апробации конечно-массовой динамической модели по результатам анализа телеметрической информации, полученной по результатам летных испытаний ракет-носителей легкого класса. Отмечены факторы, определяющие стохастический характер возбуждения продольных колебаний при взаимодействии упругого корпуса ракеты и амплитудно-частотных характеристик двигателя, способствующих возрастанию амплитуд вибрации.

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

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

Бехер С.А., Попков А.А. «Применение ударного нагружения для обнаружения трещин в стекле акустико-эмиссионным методом» Дефектоскопия, № 11, с. 3-8 (2018)

Представлены результаты исследований закономерностей развития трещин в стекле под действием ударной нагрузки с использованием метода акустической эмиссии (АЭ) и тензометрии. Разработана схема эксперимента, обеспечивающая однократное динамическое воздействие и демпфирование упругих колебаний контролируемого объекта. Установлено, что релаксация упругих напряжений в области трещины после удара описывается логарифмической зависимостью. Получены параметры амплитудного и временного распределений сигналов АЭ. Предложен способ разделения общего потока сигналов АЭ на стационарные группы с экспоненциальным распределением временных интервалов между сигналами.

Пермикин В.С., Пермикин Д.В. «О ползучести валов высокотемпературных роторов паровых энергетических турбин» Дефектоскопия, № 1, с. 23-31 (2019)

Приведены примеры ползучести длительно эксплуатируемых валов высокотемпературных роторов энергетических турбин, которая проявляется в виде спиралевидной деформации поверхности осевого канала и одновременно спиралевидно расположенных дефектов, возникающих в толще вала, которые выявляются ультразвуковым методом. Рассмотрены силы и моменты сил, действующие на ротор при его эксплуатации, и их связь с обнаруженными эксплуатационными дефектами. Обсуждены критерии состояния металла ротора с эксплуатационными дефектами для оценки его остаточного ресурса и обеспечения безопасной эксплуатации.

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

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

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

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

Боровин Г.К., Лапшин В.В. «Обобщенная модель удара Герца–Ханта–Кроссли» Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, № 6, с. 18-30 (2018)

Рассмотрена нелинейная вязкоупругопластическая модель коллинеарного удара тела о неподвижное препятствие, построенная на основе моделей удара Герца и Ханта–Кроссли. Показано, что в зависимости от значений параметров модели возможен упругий и абсолютно неупругий удары. Получены первые интегралы уравнений движения в фазах деформации и восстановления, а также решение уравнений движения тела в квадратурах. Определены коэффициент восстановления и потерянная при ударе кинетическая энергия и их зависимость от скорости соударения и постоянных вязкого и сухого трения. Для упругого удара коэффициент восстановления является монотонно убывающей функцией скорости соударения. При стремлении скорости соударения к нулю коэффициент восстановления стремится к некоторому максимальному значению, которое меньше единицы, зависит только от постоянной сухого трения и убывает с ростом ее значения

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

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