Роденков В.Н., Жадов Я.С., Канев Н.Г. «Защита здания от одновременного вибрационного воздействия трамваев и поездов метрополитена» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 103 (2019). 106 с.

Рассмотрена проблема защиты нового жилого здания в г. Москве от вибрации рельсового транспорта. Источниками вибрации являются трамваи и метрополитен мелкого заложения, оказывающие воздействие на здание одновременно. Трамвайные пути находятся на расстоянии около 7 м от здания, тоннели метрополитена на расстоянии 30 м. Колебания грунта, вызванные движением транспорта, предаются на конструкции здания и приводят к повышенному шумовому и вибрационному воздействию на людей, находящихся в здании. Предельно допустимые параметры шума и вибрации устанавливаются санитарно-гигиеническими требованиями. В настоящей работе приведены результаты натурного обследования вибраций, создаваемых трамваем и метро на территории застройки, прогноза шума и вибрации в проектируемом здании, решения по виброзащите здания. Установлено, что мероприятия по виброзащите для рассматриваемого здания являются обязательными. Выполнен расчет передачи вибрации через фундаментную плиту и подземные части стен здания. Показано, что вибрационное воздействие от трамваев и подвижных составов метрополитена мелкого заложения на фундаментную плиту не приводят к превышению нормативных значений уровней шума и вибраций в жилых помещениях. Основное вибрационное воздействие передаётся на боковую поверхность подземной части здания и является причиной повышенного шума и вибраций в помещениях внутри здания. Разработано проектное решение для защиты здания от вибрационного воздействия рельсового транспорта, которое представляет собой отсечение фундамента от грунта по его периметру упругим слоем. Приводятся результаты измерений уровней вибраций на конструкциях возведенного здания: проведена оценка выполнения санитарно-гигиенических требований и проанализированы особенности передачи вибрации по конструкции здания. Ключевые слова: вибрация, виброзащита, рельсовый транспорт, виброизоляция зданий.

Сичевский С.Г., Малков О.Ю., Жао Г. «Соотношение между радиусом и атмосферными параметрами звезд» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 272-276 (2019)

Для набора моделей звездных атмосфер, характеризуемых эффективной температурой, поверхностным ускорением и металличностью, проведена оценка соответствующих им значений радиуса звезды. Наличие оценки радиуса для модели звездной атмосферы позволяет вычислять не только показатель цвета, но и блеск звезды, что позволяет, в частности, рассчитывать абсолютные звездные величины.

Гусев В.А., Жарков Д.А. «Влияние вязкости жидкости на поля радиационных сил» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 71 (2019). 106 с.

Исследуются акустические явления в слоистых средах, содержащих вязкую жидкость, и особенности формирования полей радиационных сил применительно к задачам структурирования ансамблей взвешенных частиц. Рассчитаны акустические поля, формируемые поверхностной волной на границе вязкого жидкого и упругого полупространств. Проведен анализ влияния вязкости и сдвиговых компонент акустического поля на пространственное распределение поля. Показано, что для слабовязких жидкостей изменение дисперсионных характеристик несущественно и наибольшее влияние испытывает затухание волны. Это означает, что для расчета скорости волны при малой вязкости можно использовать упрощенные схемы. При увеличении вязкости сдвиговые компоненты начинают заметно влиять на пространственную структуру поля. Рассмотрены механизмы возникновения радиационной силы, действующей со стороны акустического поля на взвешенные частицы. Показано, что в случае наночастиц основной механизм связан с увлечением их акустическими потоками. Рассчитаны поле и потенциал радиационной силы, формируемой стоячей поверхностной волной в жидкой среде. Наличие сдвиговых компонент приводит к существенному изменению пространственного распределения поля радиационной силы. В частности, при симметричном расположении встречных волн в центре образуется пологая область потенциала, а при удалении от него контраст областей минимальных и максимальных значений возрастает. Это означает, что структурирующее воздействие на наночастицы со стороны радиационных сил возрастает. Можно также ожидать, что при увеличении вязкости будет снижаться мешающее влияние броуновского движения. С другой стороны, при очень большой вязкости любое движение взвешенных частиц будет затруднено. Таким образом, существует диапазон оптимальных значений вязкости жидкости, пригодных для структурирования ансамблей взвешенных частиц. Ключевые слова: радиационные силы, поверхностная акустическая волна, наночастицы, упорядоченные структуры

Жарников Т.В., Никитин А.А. «О подходе к выделению собственных мод анизотропного волновода» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 64 (2019). 106 с.

Описан подход к классификации собственных функций волновода в наклонной трансверсально анизотропной среде, полученных в рамках полуаналитического метода конечных элементов (SAFE). Предлагаемая процедура позволяет отделить физически осмысленные решения от тех, которые связаны с особенностями численного метода. Приводятся результаты сравнительного анализа различных критериев классификации. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована на примерах расчета дисперсионных кривых в случаях быстрой и медленной формаций, ось анизотропии которых может принимать произвольное направлении относительно оси волновода.

Жарников Т.В. «Колебания струны с распределенными параметрами» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 102-103 (2019). 106 с.

Классическая задача о колебаниях струны с распределенными параметрами рассматривается в связи с задачами звукоизоляции. Приводятся уравнения колебаний. Анализируется влияние переменного распределения физических параметров на звукоизолирующую способность конструкции.

Жвания И.А., Конопацкая И.И., Миронов М.А., Пятаков П.А. «Акустическое течение, возбуждаемое фокусированным ультразвуком» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 84 (2019). 106 с.

Представлены результаты экспериментального исследования акустического течения, возбуждаемого в воде ультразвуковым фокусированным пучком. Фокусное расстояние излучателя с рабочей частотой 0.92 МГц равно 70 мм, диаметр фокального пятна при этом составляет 4.3 мм. Исследование проводилось в стеклянном заглушенном с торца бассейне, заполненном водой, размеры которого намного превышали длину волны ультразвука, что позволяло смоделировать течение в бесконечной среде. Измерение скорости установившегося течения производилось методом лазерной доплеровской анемометрии с одновременным измерением гидрофоном акустического давления в пучке, возбуждающем течение. Исследовался характер структуры течения вдоль оси акустического пучка, как в свободном потоке, так и при наличии экрана, поставленного поперек пучка, а также поперечные профили течения. Максимальное значение зафиксированной скорости составляло ∼5 см/сек. Основным результатом является полученная линейная зависимость скорости течения от электрического напряжения, подаваемого на излучатель (в пределах общей акустической мощности до 4.8 Ватт). Ключевые: фокусированный ультразвук, акустическое течение, лазерная доплеровская анемометрия

Ищенко А.Н., Акиншин Р.Н., Борисенков И.Л., Глазунов А.А., Жильцов К.Н., Касимов В.З., Тырышкин И.М., Чупашев А.В. «Математическое моделирование движения суперкавитирующих ударников при подводном старте» Инженерно-физический журнал, 93, № 1, с. 161-169 (2020)

Работа посвящена исследованию высокоскоростного движения суперкавитирующих кинетических ударников в воде с учетом внутрибаллистических процессов в пороховой камере и за срезом канала баллистической установки, динамики суперкаверны, а также взаимодействию ударников с подводными преградами. Процесс суперкавитирующего движения при подводном старте моделируется на основе решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса с уравнениями турбулентности и уравнением кавитации для многофазной среды. Для исследования напряженно-деформированного состояния и возможного разрушения твердых тел при взаимодействии с подводными преградами различного типа проводится математическое моделирование на основе упругопластической модели среды. Диапазон исследуемых скоростей составляет 50–850 м/с.

Гусев В.П., Жоголева О.А., Леденев В.И., Сидорина А.В. «Акустические и динамические характеристики эластомерных строительных материалов на основе NBR каучука» Строительные материалы, № 6, с. 56-61 (2019)

Рассмотрены акустические и динамические характеристики перспективных эластомерных строительных материалов на основе NBR каучука типа K-FONIK. В результате проведенного комплекса исследований эластомерных материалов, основой которых служат различные виды каучуков, получены новые данные об их звукоизолирующих, звукопоглощающих и динамических характеристиках. Полученные данные позволяют определить возможные границы практического применения исследованных материалов. Установлено, что эластомеры, получаемые на основе NBR каучука, могут эффективно использоваться в качестве звукоизолирующих покрытий воздуховодов и трубопроводов различного назначения, в глушителях аэродинамического шума, а также в виброизолирующих конструкциях и в вибродемпфирующих элементах. Полученные результаты исследований позволяют оценивать на стадии проектирования акустическую эффективность принимаемых конструктивных решений по повышению звукоизоляции стенок воздуховодов и трубопроводов, по устройству глушителей в трубопроводах, а также в других конструктивных элементах, в которых используются эластомерные строительные материалы типа K-FONIK. Результаты исследований разработанных в настоящее время эластомерных материалов показывают широкий диапазон их возможного применения в качестве звукоизолирующих конструкций. Это позволит проектировщикам производить целенаправленную разработку новых конструктивных решений исходя не только из требований обеспечения звукоизоляции, но и по экономическим требованиям. Полученные данные могут быть полезны разработчикам этих видов материалов с целью расширения их применения в строительной практике.

Якушев В.В., Ананьев С.Ю., Уткин А.В., Жуков А.Н., Долгобородов А.Ю. «Скорость звука в ударно-сжатых образцах из смеси микро- и нанодисперсных порошков никеля и алюминия» Физика горения и взрыва, 55, № 6, с. 108-114 (2019)

Измерена скорость звука за фронтом ударной волны в прессованных образцах из микро- и нанодисперсной смесей порошков никеля и алюминия при давлениях 10, 30 и 60 ГПа с целью проверки возможности протекания реакции с образованием алюминида никеля в субмикросекундном диапазоне времени. Показано, что в области давления до 60 ГПа скорость звука в образцах из нанодисперсной смеси выше, чем в образцах из микродисперсной смеси. Причем при приближении к 60 ГПа скорости звука в обеих смесях с учетом погрешности практически выравниваются, что связано с плавлением образцов. На основании полученных данных сделан вывод об отсутствии заметного протекания реакции Ni+Al за время менее 1 мкс.

Малков О.Ю., Ковалева Д.А., Жуков А.О., Длужневская О.Б. «Оценка периода для визуальных двойных систем» Научные труды Института астрономии РАН, № 4, с. 244-250 (2019)

Орбитальный период достаточно легко определяется для всех наблюдательных типов двойных систем, кроме визуальных – самого представительного и самого многообещающего с точки зрения звездной статистики типа. Мы предлагаем новую методику оценки значения периода в условиях недостатка наблюдательных данных. Полученные результаты позволяют строить «бесшовные» распределения для двойных всех наблюдательных типов и изучать двойные системы на всем диапазоне фундаментальных параметров, определяющих их эволюцию.

Егорова В.А., Воронин Ф.Н., Жуковский М.Е., Марков М.Б., Потапенко А.И., Усков Р.В., Бойков Д.С. «Модель радиационно-индуцированных термомеханических эффектов в гетерогенных мелкодисперсных материалах» Математическое моделирование, 32, № 1, с. 85-99 (2020)

Разработана комплексная модель для суперкомпьютерного исследования параметров радиационно-индуцированных термомеханических полей в гетерогенных средах со сложной дисперсной структурой. Построен способ расчета параметров фотон-электронного каскада, генерируемого в объекте при взаимодействии излучения с веществом. Создана геометрическая модель среды с прямым разрешением ее микроструктуры. Составной частью геометрического описания среды является модель детектирующей системы для статистической оценки энерговыделения излучения. Основой для расчета термомеханических процессов выбрана система уравнений движения сплошной среды в переменных Эйлера в форме законов сохранения. Приведены результаты демонстрационных расчетов параметров термомеханических полей.

Журавлева Е.С., Кедринский В.К «Фокусировка цилиндрической волны разрежения в слое двухфазной жидкости со свободной поверхностью» XXXII сессия Российского акустического общества, 14–18 октября 2019 г., Москва, с. 84 (2019). 106 с.

Рассматривается формирование ударной волны (УВ) и волны разрежения (ВР) при импульсном нагружении слоя жидкости со свободной поверхностью. Инициирование УВ выполняется заданием импульса массовой скорости поршня, соосного с осью симметрии, в форме экспоненты с диапазоном максимальных скоростей от 20 до 200 м/с. Постоянная экспоненты варьируется до 40 мкс. Радиус слоя жидкости изменялся от 1 до 10 см. Численный анализ формирования УВ выполнялся для двух состояний жидкости – чистой и дистиллированной воды с микропузырьками свободного газа. Согласно экспериментальным данным радиус микропузырьков имеет порядок 1.5 микрона, их концентрация Ko=10^–5, а плотность совместно с микротвердымя частицами достигает 10⁶ см^–3. Двухфазная матмодель представлена в виде системы Иорданского–Когарко–ван Вийнгаардена (ИКванВ) для средних значений массовой скорости, плотности и давления, которая включала уравнение для концентрации свободного газа типа уравнения Рэлея. Численный расчет выполнялся в два этапа: 1 – расчет формирования, распространения, отражения УВ от свободной поверхности (формирование ВР) и фокусировка ВР на ось симметрии в однофазной чистой жидкости, 2 – в процессе формирования ВР в расчет включалась система ИКванВ, которая рассчитывала и формирование кавитационной пузырьковой зоны при фокусировке ВР на ось симметрии, и динамику структуры ВР. Для чистой жидкости рассчитывались распределения максимальных амплитуд УВ вдоль радиуса до свободной поверхности ВР от свободной поверхности до поверхности поршня. При этом полученные распределения максимальных амплитуд УВ и ВР оказались практически симметричными относительно радиуса. Было показано, что от поршня вдоль радиуса амплитуда УВ в процессе распространения уменьшается, достигая асимптотики r^–0.72. Распространение ВР к оси симметрии носит кумулятивный характер, а за ее фронтом регистрируется интенсивный рост объемной концентрации газовой фазы. Выполнены расчеты влияния на ее рост амплитуды УВ-нагружения (от 40 до 200 м/с) и роли начальных данных состояния воды, увеличения постоянной спада экспоненты до 40 мкс. Обнаружен рост K вплоть до 15% при начальных данных: Ro=7 мкм и концентрации Ko=10^–3.