Недосека С.А., Недосека А.Я., Яременко М.А., Овсиенко М.А., Оойчук.И.Б, Волошкевич И.Г. «Особенности АЭ диагностики. Технология, аппаратура и алгоритмы» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 1, с. 3-12 (2019)

Сформулированы основные требования к диагностированию конструкций в процессе эксплуатации. Поэтапно рассмотрено получение информации, которую должны выдавать мониторинговые системы после обработки первоначально поступивших данных. Показано, что разработанная совместно с венгерскими специалистами система непрерывного мониторинга конструкций позволяет оценивать и прогнозировать их состояние как в процессе кратковременных испытаний, так и в процессе эксплуатации. Система в состоянии решать практически все основные вопросы, связанные с обеспечением безопасности конструкций при эксплуатации.

Наний О.Е., Одинцов А.И., Панаков А.И., Смирнов А.П., Федосеев А.И. «Одновременная синхронизация мод и модуляция добротности в твердотельном лазере с акустооптическим модулятором бегущей волны и ретрорефлектором» Квантовая электроника, 49, № 2, с. 119-123 (2019)

Численно исследована динамика генерации лазера с одновременной синхронизацией мод и модуляцией добротности, в резонаторе которого размещен акустооптический модулятор (АОМ) бегущей волны и ретрорефлектор, возвращающий излучение нулевого и первого порядков дифракции в АОМ. Коэффициенты отражения ретрорефлектора различны для разных порядков дифракции. Однократное или периодическое включение АОМ вызывает режим генерации, характеризующийся свипированием частоты цуга импульсов. При постоянно включенном АОМ возникают автоколебания. Характеристиками автоколебаний можно управлять, изменяя величину отстройки рабочей частоты модулятора от резонансного значения.

Булгаков В.Н., Котенев В.П., Ожгибисова Ю.С. «Аналитическое исследование ламинарного пограничного слоя около затупленных тел» Математическое моделирование, 31, № 6, с. 82-94 (2019)

При высокоскоростном обтекании наиболее нагруженными в тепловом отношении являются, как правило, затупленные элементы тел сложной формы, где газодинамические параметры испытывают значительные изменения. В связи с этим большое значение имеет быстрая оценка теплового нагружения на затупленных телах. Рассматриваются уравнения ламинарного пограничного слоя при установившемся осесимметричном течении сжимаемого совершенного газа, записанные в специальных координатах. В качестве граничного условия на стенке принято условие «прилипания», а на границе – равенство скорости и температуры соответствующим значениям внешнего потока. В методе Польгаузена вводят понятия толщины вытеснения и толщины потери импульса, находят связи для отношения этих величин к толщине пограничного слоя и выводят дифференциальное уравнение для определения формпараметра пограничного слоя, через который определяют остальные характеристики пограничного слоя. Модификация метода Польгаузена проводится для того, чтобы упростить процедуру расчета, исключив из неё дифференциальные уравнения. Аналогично скорости в виде полинома четвертой степени представляется специальная функция, в которую входит энтальпия и безразмерный «кинетический» параметр, подлежащий определению. Для нахождения коэффициентов полинома используются граничные условия на стенке и на границе пограничного слоя. Кинетический параметр определяется по-разному для тел различной формы. Приводятся результаты применения предложенного метода для расчета тепловых потоков, численное исследование которых также приведено в ряде работ в рамках полных систем уравнений Навье–Стокса и Прандтля. Сравнение результатов свидетельствует об эффективности изложенного метода.

Горобец А.В., Нейманзаде М.И., Окунев С.К., Калякин А.А., Суков С.А. «Производительность отечественного процессора Эльбрус-8С в суперкомпьютерном моделировании задач вычислительной газовой динамики» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 17-32 (2019)

Исследуется производительность отечественного процессора Эльбрус-8С на расчетах задач вычислительной газовой динамики. Рассматриваются параллельные программные комплексы на основе методов повышенной точности на неструктурированных сетках для численного моделирования турбулентных течений. Описаны особенности архитектуры Эльбрус, а также подходы к адаптации и оптимизации программ. Производительность исследована как для алгоритмов в целом, так и для основных составляющих алгоритмов операций в отдельности. Представлены результаты сравнительного тестирования с различными многоядерными процессорами Intel и AMD.

Вольвач Л.Н., Вольвач А.Е., Ларионов М.Г., МакЛеод Г.К., ван ден Хеевер С.П., Волак П., Олеч М., Ипатов А.В., Иванов Д.В., Михайлов А.Г., Мельников А.Е., Ментен К., Беллоче А., Вейс А., Мазумдар П., Шуллер Ф. «Гигантская вспышка мазера водяного пара в галактическом источнике IRAS 18316-0602» Астрономический журнал, 96, № 1, с. 51-69 (2019)

Представлены результаты длительного мониторинга галактического мазерного источника IRAS 18316-0602 (G25.65 1.05) в линии водяного пара (переход 6₁₆–5 , частота линии f=22.235 ГГц), выполненные на радиотелескопах РТ-22 (Симеиз), РТ-26 (ХартРАО), РТ-26 (Торунь). На РТ-22 источник эпизодически наблюдался с 2000 г., более регулярные наблюдения начаты в 2017 г. В объекте зарегистрирована самая мощная за всю историю наблюдений двойная вспышка, начавшаяся в сентябре 2017 г. и продолжавшаяся до февраля 2018 г. В большинстве своем мониторинг вспышки осуществлялся в ежедневном режиме. Детальное исследование изменения плотности потока излучения источника, в максимуме достигающего P≈1.3·10⁵ Ян, позволило сделать важные научные выводы о возможном механизме излучения в линии водяного пара. Экспоненциальное нарастание плотности потока излучения в двойной вспышке свидетельствует о том, что мы имеем дело с ненасыщенным мазером вплоть до максимальных значений плотностей потоков излучения. Дополнительным аргументом в пользу такого состояния мазера является не очень высокая линейная поляризация (≈30% ), почти вдвое более низкая, чем в таком известном галактическом киломазере, как Orion KL. Более точное расстояние, полученное для IRAS 18316-0602 (12.5 кпк), и значение плотности потока излучения в максимуме вспышки (≈1.3·10⁵ Ян) делают этот источник самым мощным галактическим киломазером. Двойственная форма вспышки с экспоненциальными подъемами плотности потока излучения исключает возможность объяснения вспышечного явления эффектом направленности диаграммы излучения по отношению к наблюдателю. Физическую природу вспышки следует связать с внутренними параметрами среды, в которой находятся мазерные глобулы, излучающие в линии водяного пара. Быстрый экспоненциальный рост плотности потока излучения киломазера и экспоненциальные спады требуют наличия взрывного подъема плотности среды и потока квантов, приводящие к увеличению температуры от начального базового уровня в 10–40 К. Предложен механизм первичного энерговыделения в IRAS 18316-0602, который можно связать с кратной массивной звездной системой, находящейся на стадии эволюции, предшествующей главной последовательности. Вспышка в объекте может инициироваться гравитационным взаимодействием массивного компаньона с центральной звездой в периастре. В результате мощного гравитационного возмущения возможен сброс оболочки центральной сверхмассивной звезды, которая достигает аккреционного диска и создает взрывной подъем плотности и температуры в газово-пылевой среде, где расположены мазерные глобулы.

Журавлев А.И., Белановский А.С., Новиков В.Э., Олешкович А.А., Пронин В.П., Ярош О.Г. Основы физики и биофизики: учебное пособие для студентов вузов. 2. испр. изд. (2008). 384 с.

В учебнике гармонично связаны классическая физика и ее практические аспекты, широко используемые в современной медицине, ветеринарии, биотехнологии и зоотехнии. Рассмотрены законы термодинамики. Проанализированы явления переноса в живом организме. Даны необходимые сведения о кинетике переноса. Рассмотрены основные виды движения твердых тел и их механические свойства. Необходимое внимание уделено биореологии. Приведены основные сведения из гидродинамики, теории электричества и магнетизма, а также акустики, относящиеся к процессам, протекающим в живом организме. Рассмотрены физика свободных радикалов и электронных возбужденных состояний и их значение для биологии и медицины.

Недосека С.А., Недосека А.Я., Яременко М.А., Овсиенко М.А., Оойчук.И.Б, Волошкевич И.Г. «Особенности АЭ диагностики. Технология, аппаратура и алгоритмы» Техническая диагностика и неразрушающий контроль, № 1, с. 3-12 (2019)

Сформулированы основные требования к диагностированию конструкций в процессе эксплуатации. Поэтапно рассмотрено получение информации, которую должны выдавать мониторинговые системы после обработки первоначально поступивших данных. Показано, что разработанная совместно с венгерскими специалистами система непрерывного мониторинга конструкций позволяет оценивать и прогнозировать их состояние как в процессе кратковременных испытаний, так и в процессе эксплуатации. Система в состоянии решать практически все основные вопросы, связанные с обеспечением безопасности конструкций при эксплуатации.

Опарин Д.В., Моисеев А.В. «Поиск источников ионизации газа в галактиках: дополнение к классическим методам» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 114, № 1, с. 186-191 (2018)

Для изучения состояния ионизованного газа, излучающего в оптическом диапазоне, традиционно применяются диаграммы отношения эмиссионных линий, позволяющие разделить основные источники ионизации: молодые звезды в областях HII, активные галактические ядра, ударные волны. В случае процессов с мощной энергетикой (например, галактик Сейферта) проблем с выделением областей с разным типом ионизации практически не возникает. Однако неопределенность появляется в промежуточных случаях. Открытым остается вопрос о том, чем обусловлено наблюдаемое состояние диффузного ионизованного газа (DIG), в том числе на больших расстояниях от галактической плоскости: утечкой Лайман-квантов из областей звездообразования, старым звездным населением, ударными волнами, порожденными процессом текущего звездообразования. Представляется, что разрешить указанную неопределенность можно добавлением в классические диагностические диаграммы дополнительного параметра – дисперсии скоростей газа по лучу зрения. Мы анализируем наблюдательные данные для нескольких близких галактик с разными источниками ионизации газа: объектов с галактическим ветром, карликовых галактик со звездообразованием. Данные о дисперсии скоростей получены из наблюдений на 6-м телескопе САО РАН со сканирующим интерферометром Фабри–Перо, информация об отношении основных эмиссионных линий взята из опубликованных результатов интегрально-полевой спектроскопии.

Боровик В.Н., Абрамов-Максимов В.Е., Тлатов А.Г., Опейкина Л.В., Шрамко А.Д., Яснов Л.В. «Признаки подготовки мощных вспышек на Солнце в сентябре 2017 г. в микроволновом излучении и структуре магнитного поля активной области по данным РАТАН-600 и SDO/HMI» Известия Крымской астрофизической обсерватории, 114, № 1, с. 89-94 (2018)

Приведены результаты сравнительного анализа микроволнового излучения и магнитографических характеристик АО NOAA 12673 и 12674 с целью выявления признаков подготовки больших вспышек. В АО NOAA 12673 в сентябре 2017 г. произошли самые мощные вспышки 24-го цикла солнечной активности (Х9.3 и Х8.2). Развитая АО NOAA 12674, в которой было только несколько слабых вспышек C-класса, использована для сравнения. Анализ основан на данных наблюдений в микроволновом диапазоне на радиотелескопе РАТАН-600 и магнитографичесих наблюдениях на космической обсерватории SDO/HMI. Как и в ранее исследованных случаях, перед первой большой вспышкой в АО NOAA 12673 (M5.5) зарегистрирован резкий рост градиента магнитного поля с последующим его уменьшением непосредственно перед вспышкой и значительное возрастание интенсивности микроволнового излучения АО. В АО NOAA 12674 не обнаружено заметных изменений градиента магнитного поля и микроволнового излучения.

Жаров В.Е., Орешко В.В., Потапов В.А., Пширков М.С., Родин А.Е., Сажин М.В. «Пульсарная шкала времени» Астрономический журнал, 96, № 2, с. 120-143 (2019)

Рассматривается пульсарная шкала времени, возможности ее реализации, а также возможные приложения к фундаментальной астрономии и физике.

Фимин Н.Н., Орлов Ю.Н., Чечеткин В.М. «Аналитическое исследование динамики массивных частиц в метрике Крускала» Математическое моделирование, 31, № 3, с. 55-68 (2019)

Рассматриваются свойства динамики отдельной массивной частицы и системы массивных частиц в метрике Крускала, являющейся максимальным аналитическим расширением метрики Гильберта гравитирующей точки в вакууме.

Фимин Н.Н., Чечеткин В.М., Орлов Ю.Н. «Динамика волнового пакета в окрестностях горизонта событий черной дыры» Математическое моделирование, 31, № 5, с. 103-120 (2019)

Рассмотрены свойства решений уравнений Клейна–Гордона для различных метрик общей теории относительности. Показано, что наличие особых точек метрики приводит к качественной перестройке решений данного уравнения, причем десингуляризация решений выбором новой метрики требует априорных допущений, которые могут приводить к формально математически верным, однако обладающим парадоксальным физическим смыслом, результатам.

Орлова А.Г., Субочев П.В., Моисеев А.А., Смолина Е.О., Ксенофонтов С.Ю., Кириллин М.Ю., Шахова Н.М. «Бимодальная визуализация функциональных изменений кровотока методами оптоакустической и оптической когерентной ангиографии» Квантовая электроника, 49, № 1, с. 25-28 (2019)

Впервые продемонстрированы результаты комплементарного исследования функциональных изменений кровотока поверхностных тканей человека методами оптоакустической (ОА) микроскопии и ангиографической оптической когерентной томографии (ОКТ-А) в ходе окклюзионного теста. Данные ОА микроскопии позволили выявить повышение кровенаполнения сосудов как результат сосудистой окклюзии, а данные ОКТ-А продемонстрировали снижение доли сосудов с функционирующим кровотоком. Представленный в работе комбинированный подход может быть использован в экспериментальной и клинической медицине для исследования функциональных изменений микроциркуляции при диагностике сосудистых патологий поверхностных тканей и оценке ответа микрососудистого русла на лечение.

Анисимкин В.И., Земляницин А.С., Кузнецова А.С., Осипенко В.А. «Селективное измерение температуры жидкостей с помощью акустических волн ультразвукового диапазона» Нелинейный мир, 17, № 1, с. 13-17 (2019)

Разработаны макеты датчиков для селективного измерения температуры жидких проб объемом примерно 100 мкл, основанные на акустических волнах, распространяющихся в слоистой структуре пленка ZnO/подложка Si и объемных акустических волнах, возбужденных в стержнях плавленого кварца и кремния. Показано, что селективность макетов достигается полным исключением физического контакта зондирующих волн с тестируемой жидкостью, которая наносится на звукопровод вне траектории акустического пучка. Проведено испытание макетов в диапазоне от –20 до +60°С с последующим их сравнением. Установлено, что точность первого макета составила ±0,03°C, второго – ±0,015°C для плавленого кварца и ±0,06°C для кремния.

Осипов О.В., Брусенцев А.Г. «Оптимальное расположение источников тепла внутри областей сложной геометрической формы» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 3-16 (2019)

Рассматриваются алгоритмы оптимального расположения источников тепла с объёмным тепловыделением внутри областей сложной геометрической формы. Найденное распределение обладает минимальной суммарной мощностью и обеспечивает температуру в заданном температурном коридоре. Строятся конечномерные аппроксимации исходной задачи в виде задачи линейного программирования. Приводится метод построения конечно-разностной схемы для решения уравнения теплопроводности, краткое описание разработанных программных модулей для построения расчётных сеток и решения уравнений. С использованием разработанных программ проведено несколько вычислительных экспериментов.

Голубкина И.В., Осипцов А.Н. «Влияние примеси неиспаряющихся капель на структуру течения и температуру адиабатической стенки в сжимаемом двухфазном пограничном слое» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 58-69 (2019)

Построена математическая модель и проведены численные расчеты задачи продольного обтекания плоской теплоизолированной пластины высокоскоростным стационарным потоком вязкого теплопроводного газа с примесью жидких капель, температура которых отличается от температуры несущей фазы. Рассматривается диапазон параметров течения, в котором испарением капель можно пренебречь, при этом внутри пограничного слоя температура капель может существенно изменяться. Математическая модель двухфазного пограничного слоя модифицирована с учетом неоднородности температуры по радиусу капель, что потребовало, наряду с решением макроуравнений двухжидкостной модели, находить решение уравнения теплопроводности внутри капель. На основании параметрических расчетов исследованы режимы течения с образованием жидкой пленки за счет осаждающихся на стенку капель. Определены параметры подобия и найден диапазон определяющих параметров, в котором за счет теплообмена с жидкой фазой в пограничном слое происходит заметное снижение температуры адиабатической стенки даже при очень малых исходных концентрациях капель.

Кулямин Д.В., Останин П.А., Дымников В.П. «Моделирование F слоя земной ионосферы. Решение уравнений амбиполярной диффузии» Математическое моделирование, 31, № 4, с. 57-74 (2019)

Излагается постановка задачи и методы решения системы уравнений глобальной динамической модели F слоя Земной ионосферы (высоты 100–500 км), являющейся вычислительным блоком совместной модели термосферы – ионосферы. В основе модели лежит система уравнений формирования и динамики ионосферы в сферической геомагнитной системе координат в приближении тонкого сферического слоя. Исследованы особенности сформулированной системы уравнений и предложены методы ее решения, в основу которых положен метод расщепления по физическим процессам. В данной работе представлены результаты исследования одного этапа метода расщепления – решения уравнений, описывающих амбиполярную диффузию ионов вдоль магнитных силовых линий и «оседание» ионов в поле силы тяжести, а также плазмохимические преобразования. На основе заданного аналитического решения, качественно правильно описывающего реальное распределение ионов, исследована точность предложенных алгоритмов. Приведены результаты численных экспериментов по изучению чувствительности решения задачи к возмущениям потока ионов на верхней границе сферического слоя.

Остапенко В.В. «О применении уравнений Грина–Нагди для моделирования волновых течений с ондулярными борами» Доклады академии наук, 484, № 4, с. 426-430 (2019)

Базисные законы сохранения модели Грина–Нагди теории мелкой воды выводятся из двумерных интегральных законов сохранения массы и полного импульса, описывающих плоскопараллельное течение идеальной несжимаемой жидкости над горизонтальным дном. Этот вывод основан на понятии локального гидростатического приближения, которое обобщает понятие длинноволнового приближения и применяется для анализа применимости уравнений Грина–Нагди при моделировании волновых течений жидкости с ондулярными борами.

Андреев М.Я., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л., Козловский С.В., Илларионов А.А. «Бистатическая система обнаружения подводной цели (бистатический гидролокатор)» Датчики и системы, № 3, с. 50-56 (2019)

Рассмотрен актуальный вопрос увеличения площади зоны обнаружения подводных целей поисковой системой с требуемой вероятностью обнаружения.

Козлов И.И., Очеретяный С.А., Прокофьев В.В. «О различных модах автоколебаний в течениях с вентилируемой каверной и возможности их использования для формирования периодических импульсных струй» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 16-27 (2019)

Рассматривается задача о возникновении кавитационных автоколебаний при течении жидкости в магистрали с двумя сопротивлениями: первое сопротивление кавитатор, за которым образована искусственная вентилируемая каверна со средним давлением, большим атмосферного, через второе сопротивление происходит истечение жидкости и газа в атмосферу. Исследования показали, что частоты автоколебаний в основном определяются свойствами каверны и условиями истечения в атмосферу. Возникновение различных мод автоколебаний непосредственно связано с числом волн, образующихся вдоль длины каверны. Показано, что свойства напорного трубопровода, а также объем каверны влияют на моду кавитационных автоколебаний (при одинаковой геометрии и гидравлических параметрах течения наблюдалось до 4-х частотных мод). Ставится вопрос о возможности использования автоколебаний для создания на выходе пульсирующих струй. Представляется наиболее подходящим для создания импульсных струй режим первой моды, так как в этом случае колебания давления в каверне максимальны. С использованием экспоненциального сопла Войцеховского экспериментально получены режимы, где на выходе реализуется прерывистое струйное истечение жидкости.