Дульнев А.И. «Воздействие близкого подводного взрыва на элементы корпусных конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 73-92 (2019)

Объект и цель научной работы. Исследование особенностей деформирования и разрушения многопреградных металлических конструкций и образцов полимерных композиционных материалов (ПКМ) при воздействии близкого подводного взрыва, а также подкрепленных цилиндрических оболочек при совместном действии взрыва и гидростатического давления. Материалы и методы. Исследования базируются на результатах испытаний, проведенных во взрывной камере ФГУП «Крыловский государственный научный центр», и компьютерном моделировании процессов подводного взрыва и деформирования конструкций. Основные результаты. Впервые показано, что определяющее влияние на характер и параметры деформирования цилиндрической оболочки, подкрепленной круговыми ребрами жесткости, в условиях совместного действия на оболочку близкого подводного взрыва и большого гидростатического давления (5–7 МПа) оказывает вторая пульсация пузыря. Установлено, что взрывостойкость образцов из стеклопластика примерно вдвое выше взрывостойкости образцов из углепластика по критерию начала разрыва волокон. Выявлено влияние основных конструктивных параметров многопреградных конструкций на их взрывосопротивляемость. Заключение. Результаты исследований могут быть использованы при создании конструкций, эффективно сопротивляющихся воздействию близкого подводного взрыва.

Рябоконь А.С., Ткаченко О.П. «Верификация математической модели распространения гидроупругих колебаний в сложной трубопроводной системе» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XIII Всероссийской конференции, 24–26 мая 2016 г., с. 270-273 (2016)

Создана методика анализа колебаний сложной трубопроводной системы, позволяющая численно сравнивать адекватность различных математических моделей. Найдены численные оценки применимости различных математических моделей к описанию конкретного, практически важного процесса распространения гидроупругих колебаний в составной трубопроводной системе. На основе предложенного метода проведена верификация математической модели сложно изогнутого трубопровода, построенной авторами.

Боголюбов Б.Н., Бритенков А.К., Кирсанов А.В., Перфилов В.А., Смирнов С.А., Фарфель В.А. «Создание гидроакустических излучателей продольно-изгибного типа высокой удельной мощности на основе технологии лазерной 3D печати» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XIII Всероссийской конференции, 24–26 мая 2016 г., с. 438-440 (2016)

Изготовление корпуса излучателя является одной из самых трудоёмких и сложных технологических процедур в процессе создания и настройки гидроакустических преобразователей. Изготовление корпуса излучателя продольно-изгибного типа с пьезоэлектрическим активным элементом методом лазерной 3D печати из металлических порошков позволяет исключить проблему герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению и уменьшить разброс параметров излучателя для упрощения его настройки.

Жеглов Л.Ф., Фоминых А.Б. «Оценка вибрационной безопасности автомобиля во временной области» Машиностроение и компьютерные технологии, № 10, с. 1-15 (2018)

Решается задача создания методики определения и анализа спектральных характеристик системы виброизоляции автомобиля с целью оценки показателей вибрационной безопасности. Математическое моделирование нелинейной системы виброизоляции автомобиля осуществляется во временной области. Последующая трансформация результатов расчета в частотную область проводится, применяя финитное преобразование Фурье. При моделировании входных случайных возмущений при условии адекватности получения решений используются рекуррентные разностные уравнения. В качестве анализируемых характеристик рассматриваются: функция когерентности, амплитудно-частотная характеристика, спектральная плотность возмущения и выходного вибросигнала, нагрузочные характеристики устройств подвески автомобиля и шины. Представлено сравнение выходных характеристик рассматриваемой динамической системы для случая линейной, линеаризованной и нелинейной постановки задачи.

Жеглов Л.Ф., Фоминых А.Б. «Выбор области оценки вибрационной безопасности автомобиля» Машиностроение и компьютерные технологии, № 11, с. 1-14 (2018)

Задача математического моделирования системы виброизоляции автомобиля может быть решена в частотной и временной области. Так как первичная система виброизоляции автомобиля имеет нелинейные элементы, то возникает вопрос: как решение линеаризованной динамической системы в частотной области соответствует данным расчетов принятых показателей во временной области? Поставленная задача решается при случайном кинематическом возмущении от дорожной поверхности. Поэтому при работе во временной области следует предварительно сделать выбор способа статистической линеаризации из известных на практике проектирования систем автоматического управления. Рассмотрены четыре способа статистической линеаризации, используя которые были проведены расчеты в частотной области. Для аналогичной динамической системы с исходными и статистически линеаризованными нелинейными элементами были проведены расчеты во временной области. Показано, что наиболее адаптивным, согласно амплитудно-частотной характеристики системы, является первый способ статистической линеаризации. Такие расчеты проводились для двух поверхностей, соответствующих булыжной и грунтовой дороге при различных скоростях движения автомобиля. Конечными результатами расчетов являются раздельно-частотный и интегральный показатели. Последние не дают приоритета в выборе области расчетов при условии безопасности движения автомобиля, т.е. отсутствия потери контакта шины с опорной поверхностью.

Кирпичников В.Ю., Савенко В.В., Смольников В.Ю., Шлемов Ю.Ф. «Разработка новых высокоэффективных средств вибродемпфирования судовых конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 1, с. 167-174 (2019)

Объект и цель научной работы. Приведены краткие сведения о физической сути и эффективности разработанных средств уменьшения уровней повышенной вибрации судовых конструкций. Материалы и методы. Использованы результаты измерений уровней вибрации моделей судовых конструкций при отсутствии и наличии средств вибродемпфирования. Основные результаты. Определены условия достижения повышенной эффективности новых средств вибродемпфирования. Заключение. Разработанные средства с повышенной эффективностью имеют малую массу в сравнении с массой демпфируемой конструкции и применяемых средств вибродемпфирования.

Белов В.Д., Гладилин А.В., Смагин Д.А., Петров А.А., Маслов В.Л. «Эффективность применения систем активного гашения колебаний судовых конструкций» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 150-158 (2019)

Объект и цель научной работы. Экспериментальное исследование эффективности применения систем активного гашения (САГ) колебаний судовых конструкций. Материалы и методы. Испытания систем активного виброгашения на макетах, имитирующих судовое оборудование. Измерения параметров виброакустических полей при выключенной и включенной САГ. Эффективность активных средств оценивалась по уменьшению среднеквадратичных значений вибрации фундаментной конструкции. Основные результаты. Испытания САГ показали высокую эффективность снижения вибраций, возбуждаемых периодическими силами и передающихся на судовые конструкции через опорные связи. Эффективность 4-канальной САГ составила не менее 18 дБ. Эффективность 6-канальной САГ, направленной на снижение периодической вибрации, распространяющейся от движителя через валопровод на фундаментные конструкции, составила ∼10 дБ. Заключение. Показана перспективная возможность эффективного применения активных средств виброгашения для снижения вибрации, создаваемой оборудованием и механизмами и распространяющейся через опорные связи по судовым конструкциям.

Аксёнов В.А., Сачкова О.С., Лиференко В.Ю., Самошкин С.Л., Матешева А.В. «Исследование влияния генераторно-приводных установок на уровень шума и вибрации в магистральных пассажирских вагонах локомотивной тяги» Наука и техника транспорта, № 1, с. 113-122 (2019)

Исследуется влияние генераторно-приводной установки производства ОАО «ТВЗ» на уровень шума и вибрации в вагонах. Рассмотрены системы централизованного и автономного электроснабжения вагонов поездов, эксплуатационные и экологические характеристики. Приведены результаты шумо- и виброметрических исследований.

Куклин М.В. «Снижение шума и вибрации в системах судовой гидравлики» Судостроение, № 5, с. 34-35 (2019)

В отечественном кораблестроении в составе систем гидравлики, предназначенных для перекладки рулей, подъема и опускания выдвижных устройств, открытия и закрытия арматуры с гидроприводом широко применяются винтовые насосы. При работе насосов возникают повышенные уровни вибрации на корпусных конструкциях судна. В статье рассмотрены основные пути распространения колебательной энергии при работе насосов гидравлики. Даны рекомендации по снижению влияния систем гидравлики на уровни вибрации корпусных конструкций судна.

Вишневский В.М., Михайлов Е.А., Тумченок Д.А., Ширванян А.М. «Математическая модель функционирования кабель-троса привязной беспилотной платформы при воздействии ветровых нагрузок» Математическое моделирование, 31, № 11, с. 61-78 (2019)

Работа посвящена описанию математической модели привязной высотной беспилотной платформы, в которой электропитание двигательных установок и полезной нагрузки осуществляется от наземного источника энергии по кабель-тросу. Для выведенной системы дифференциальных уравнений определены величины и направления сил воздействия на беспилотный аппарат, что позволит произвести расчет необходимой мощности энергии, передаваемой с земли на борт, в зависимости от высоты подъема и ветровой нагрузки при проектировании привязной беспилотной платформы.

Kozhevnikov I.F. «A special case of rolling tire vibrations» Russian journal of nonlinear dynamics (Нелинейная динамика – до 2018 г.), 15, № 1, с. 67-78 (2019)

We investigate a special case of vibrations of a loaded tire rolling at constant speed without slipping in the contact area. A previously proposed analytical model of a radial tire is considered. The surface of the tire is a flexible tread combined with elastic sidewalls. In the undeformed state, the sidewalls are represented by parts of two tori and consist of incompressible rubber described by the Mooney–Rivlin model. In the undeformed state, the tread is a circular cylinder. The tread is reinforced with inextensible cords. The tread deformations are considered taking into account the exact nonlinear conditions of inextensibility of reinforcing cords. Due to nonlinear geometric constraints in the deformed state, the tread retains its cylindrical shape, which is not circular for a typical configuration. The contact between the wheel and the ground plane occurs by a part of the tread. The previously obtained partial differential equation which describes the tire radial in-plane vibrations about the steady-state regime of rolling is investigated. Analyzing the discriminant of the quartic polynomial, which is the function of the frequency of the tenth degree and the function of the angular velocity of sixth degree, the rare case of two pairs of multiple roots is discovered. If the geometry of the tire and the internal tire pressure are known, then the angular velocity of rotation, the tire speed and the natural frequency, corresponding to this case, are determined analytically. The mode shape of vibration in the neighborhood of the singular point is determined analytically.

Бужинский В.А. «Колебания жидкости в цилиндрических баках с продольными демпфирующими перегородками» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 9-21 (2020)

Представлен асимптотический метод исследования малых колебаний жидкости в цилиндрических баках с продольными демпфирующими перегородками. Подробно исследовано влияние количества и ширины перегородок на гидродинамические параметры и коэффициенты демпфирования колебаний жидкости в круговой цилиндрической полости с плоским днищем. Численные результаты получены методом конечных элементов. Основываясь на асимптотической теории вихревого сопротивления, для перегородок малой относительной ширины предложен метод возмущений, применимый для определения демпфирования колебаний жидкости в баках произвольной формы.

Ли Тао, У Ядун, Оуян Хуа «Расчет характеристик трансзвукового осевого компрессора усовершенствованным методом искривленных линий тока» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 124-135 (2020)

Представлен усовершенствованный метод искривленных линий тока для исследования течения и расчета характеристик трансзвукового осевого компрессора. Обсуждаются предыдущие модели для исследования влияния углов падения и отклонения потока и потерь полного давления. Многие полуэмпирические соотношения и аппроксимации основаны на экспериментах с двумерными решетками, что неизбежно приводит к различию между результатами расчетов и данными экспериментов, выполненных в реальных условиях, особенно в торцевых областях. Метод, используемый в настоящей работе, учитывает влияние торцов, определяемое как аэродинамическими, так и геометрическими параметрами, что приводит к более правильному расчету отклонения потока. Метод опробован на двух трансзвуковых осевых компрессорах, а именно, одноступенчатом компрессоре NASA Stage37 и двухступенчатом вентиляторе TP1493. Представлены характеристические кривые и распределения аэродинамических параметров в поперечном направлении при работе в расчетном и нерасчетном режимах. Полученные результаты находятся в удовлетворительном согласовании с экспериментальными данными. Предлагаемый прямоточный метод представляется надежным и удобным инструментом аэродинамического расчета и анализа трансзвуковых осевых компрессоров на стадии проектирования.

Сохайл М.У., Хамдани Х.Р., Первез Х. «Численный анализ влияния радиального зазора между лопатками и корпусом на характеристики трансзвукового осевого компрессора» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 136-150 (2020)

Работа посвящена постоянному совершенствованию газотурбинных двигателей, нацеленному на увеличение отношения тяги двигателя к весу, что приводит к экстремально нагруженным ступеням компрессора. Устойчивость сильно нагруженных компрессоров связана с низкоэнергетическим течением при утечке газа через зазор между краями лопаток и корпусом, в результате чего происходит запирание потока и возникают термодинамические потери. Это приводит к нарастанию неблагоприятных эффектов в трансзвуковых компрессорах с осевым потоком из-за взаимодействия между ударной волной и течением при утечке через радиальный зазор между лопатками и корпусом. Цель настоящей работы состоит в детальном исследовании поля течения в области течения через радиальный зазор между лопатками и корпусом и его сильного воздействия на аэродинамические характеристики и диапазон устойчивости, а также запас устойчивости современных трансзвуковых компрессоров малого удлинения с осевым потоком при использовании математического и численного моделирования с помощью пакета ANSYS CFX. Детали поля течения в роторе компрессора были численно промоделированы и исследованы при нулевом радиальном зазоре, а также больше и меньше расчетного радиального зазора с целью получения характеристик компрессора при соответствующем радиальном зазоре. Разработана математическая модель, нацеленная на предсказание поведения ротора компрессора при условиях запирании потока, максимальной эффективности работы компрессора, и вблизи точки срыва потока (помпажа) и соответствующего падения массового расхода при разных радиальных зазорах между лопатками и корпусом. Кроме того, результаты, полученные при помощи математической модели, сравниваются с результатами компьютерного моделирования. Оценена разница между предсказаниями математической модели и результатами численного решения и сделаны соответствующие выводы.

Гарифуллин М.Ф. «Оценка амплитуд резонансных колебаний конструкций» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 50, № 6, с. 79-84 (2019)

Рассматриваются вопросы, связанные с проведением ускоренных испытаний конструкций на резонанс. Предлагается процедура, позволяющая в условиях ограниченного времени испытаний повысить точность определения резонансных амплитуд установившихся колебаний. Приведены примеры уточнения резонансных амплитуд колебаний конструкций с низким уровнем демпфирования.

Шубин И.Л., Аистов В.А., Пороженко М.А. «Звукоизоляция ограждающих конструкций в многоэтажных зданиях.Требования и методы обеспечения» Строительные материалы, № 3, с. 33-43 (2019)

Рассмотрены вопросы обеспечения акустически комфортных условий в многоэтажных зданиях, получивших широкое распространение в последние десятилетия. Описаны основные источники воздействующего на население многоэтажных зданий внутреннего и внешнего шума. Рассмотрены особенности механизмов передачи воздушного, ударного и структурного шума через внутренние ограждающие конструкции здания. Отмечено, что основным способом борьбы с шумами в многоэтажных зданиях является обеспечение надлежащей звукоизоляции ограждениями помещений зданий воздушного, ударного и структурного шума. Рассмотрены вопросы оценки и нормирования звукоизоляции. Приведены основные принципы проектирования, методик расчета и типовых технических решений звуковиброизоляции в многоэтажных зданиях. Подробно рассмотрены особенности проектирования плавающих полов, подвесных потолков, одинарных и двойных стен и перегородок, способы усиления звукоизоляции ограждений в существующих зданиях. Описаны особенности изоляции мест прохода через ограждения коммуникаций (труб холодного и горячего водоснабжения, канализации, вентиляции и т. п.). Описана типовая проектная база для внедрения в отечественную строительную практику звукоизолирующих систем, обеспечивающих сочетание эффективных решений задач по снижению шума с высококачественной отделкой помещений на основе применения современных звукоизоляционных и звукопоглощающих материалов. Приведенные в статье рекомендации по обеспечению нормативной звукоизоляции ограждений в многоэтажных зданиях позволят повысить качество выполняемых проектных работ по звукоизоляции, сократить сроки и снизить стоимость проектирования, уменьшить риски просчетов при проектировании звукоизоляции и обеспечить в конечном итоге нормативные, акустически благоприятные условия труда, проживания и отдыха населения многоэтажных зданий.

Стырикович И.И., Иванова А.В. «Некоторые особенности проектирования стержневых пьезокерамических преобразователей антенных устройств систем морского подводного оружия» Прикладные технологии гидроакустики и гидрофизики. Труды XIII Всероссийской конференции, 24–26 мая 2016 г., с. 433-436 (2016)

Рассматриваются особенности построения колебательных систем стержневых пьезокерамических преобразователей, работающих в режимах приема- излучения и обеспечивающих пониженную чувствительность к корпусным вибрациям и высокую эффективность в режиме излучения с КПД не ниже 70% при значениях удельной акустической мощности не менее 10 Вт/см².

Ворошнин Д.В., Маракуева О.В., Муравейко А.С. «Моделирование нестационарных явлений в осевом компрессоре» Математическое моделирование, 31, № 10, с. 87-97 (2019)

Проводится численное исследование течения в осевом четырёхступенчатом компрессоре в ПК FINE/Turbo с применением различных подходов по моделированию ротор-статор взаимодействия: в стационарной постановке с использованием граничного условия Mixing Plane, в полной нестационарной постановке и с применением нелинейного гармонического метода NLH. Сравнение подходов выполняется по осредненным во времени и нестационарным интегральным параметрам компрессора, а также по пульсациям локальных параметров.

Муравьев В.В., Гущина Л.В., Казанцев С. «Оценка накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов ультразвуковым методом с использованием рэлеевских и головных волн» Дефектоскопия, № 10, с. 14-23 (2019)

Для исследования деструктуризации металла поверхностного слоя шейки оси вагонных колесных пар в результате длительной эксплуатации предложены методика и устройство для измерения скорости ультразвуковых рэлеевских и головных волн. Обнаружено различие времен прохождения поверхностных и головных волн вблизи торца и галтельного перехода в предподступичную часть шейки оси, свидетельствующее о наличии накопленной микродефектности в поверхностной области галтельного перехода шеек осей после длительной эксплуатации. Предложен критерий оценки накопленной поврежденности в зоне максимальной концентрации напряжений в поверхностном слое галтели шеек осей колесных пар вагонов.