Панов И.В., Юдин А.В. «Образование тяжелых элементов при взрыве маломассивной нейтронной звезды в тесной двойной системе» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 8, с. 552-561 (2020)

Рассмотрен нуклеосинтез тяжелых элементов в сценарии эволюции тесной двойной системы нейтронных звезд, сильно различающихся по массе. Эволюция такой системы на конечной стадии, в отличие от многократно рассматривавшегося в литературе сценария слияния двух нейтронных звезд сравнимых масс, состоит в быстром перетекании вещества на более массивную звезду и взрывном разрушении маломассивного компонента. В статье приведены детали процесса взрыва и рассчитана распространенность образующихся при этом тяжелых элементов для различных начальных условий.

Юдин Д.А., Фирсанов В.В. «Расчетно-экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния элементов конструкции изделия при ударе о твердую преграду» Труды Московского авиационного института, № 112, http://trudymai.ru/published.php?ID=116343 (2020)

Представлены результаты расчетно-экспериментального исследования и математического моделирования элементов конструкции изделия при соударении с твердой преградой. Решается задача разработки эффективной методики численного моделирования трехмерных динамических задач удара. Для решения задачи удара использовался метод конечных элементов. С помощью численного моделирования результаты расчетов деформаций и напряжений сопоставлены с результатами натурных испытаний, которые показали их достоверность.

Мурзабеков М.М., Фатеев В.Ф., Юзефович П.А. «Измерения уклонений отвеса на известной московской аттракции c помощью цифрового астроизмерителя» Астрономический журнал, 97, № 10, с. 873-880 (2020)

Рассмотрены результаты измерений значений составляющих уклонений отвесной линии (УОЛ) с цифровым астроизмерителем на Московской гравитационной аномалии (аттракции), которая была обнаружена еще в 1850-х годах профессором астрономии Московского университета Б.Я. Швейцером. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Юй Л.Ф., Цзо Ч.Г., Ли Л., Лю Ш.Х., Чжао Ш.Т. «Экспериментальное исследование разрушения круглых струй слабоконцентрированного раствора полимера при истечении в неподвижный воздух» Прикладная механика и техническая физика, 61, № 4, с. 201-210 (2020)

Приведены результаты экспериментального исследования разрушения струй слабоконцентрированного полимерного раствора, вытекающих из сопла в неподвижный воздух со скоростями 30–87 м/c. Полимерный раствор представляет собой растворенный в дистиллированной воде полиэтиленоксид с длинными цепочками, относительная молекулярная масса которого равна нескольким миллионам. Концентрация раствора составляет порядка 10^–4. Процесс разрушения струи регистрировался высокоскоростной камерой через четыре окна, установленные вдоль струи. Показано, что характер разрушения струи слабоконцентрированного полимерного раствора отличен от характера разрушения струи ньютоновской жидкости. Обнаружено, что маломасштабные межфазные возмущения подавляются, в то же время наблюдается закрученный столб жидкости, колеблющийся с большой амплитудой. При значении скорости струи, превышающем критическое значение, происходит отслоение с поверхности струи жидких пленок и волокон. Обнаружено четыре типа разрушения струи. Установлено, что диаметры основного столба жидкости и волокон жидкости уменьшаются с увеличением скорости струи.

Куранов А.Г., Постнов К.А., Юнгельсон Л.Р. «Популяционный синтез ультраярких рентгеновских источников c замагниченными нейтронными звездами» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 10, с. 702-720 (2020)

Массовые наблюдения рентгеновских источников в нашей и дрyгих галактиках современными рентгеновскими телескопами (ХММ, Чандра, NuSTAR и др.) и в будущих рентгеновских обзорах неба (СРГ-eROSITA) делают актуальной задачу исследования свойств целых популяций рентгеновских источников в галактиках с различными темпами звездообразования и химсоставом. Аккреция на замагниченные нейтронные звезды и черные дыры в массивных и маломассивных тесных двойных системах имеет отличительные особенности (квазисферический и дисковый режим, сверхкритическая аккреция, транзиентное поведение). Проект предполагает изучение методом популяционного синтеза различных режимов аккреции путем расчета рентгеновской функции светимости источников, диаграмм период вращения – орбитальный период и период светимость и последующего сравнения с данными наблюдений в нашей и других галактиках, в том числе по данным нового обзора всего неба в проекте СРГ. DOI: 10.31857/S0320010820100083

Юр Г.С., Пинясов С.В. «Численное исследование процесса кавитации в капле жидкости» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 3, с. 53-56 (2019)

Выполнен анализ рабочего процесса в судовых дизелях при работе на тяжелых топливах. Показано, что одним из наиболее эффективных способов интенсификации смесеобразования и горения распыленного топлива является применение процесса внутрикапельной кавитации. Гидродинамические, кумулятивные, тепловые и другие эффекты, имеющие место в процессе кавитации обладают большой разрушительной силой. В процессе кавитации происходит газификация жидких высокомолекулярных соединений с образованием химически активных элементов, которые являются промоторами процесса горения. На основе предложенной математической модели проведено численное исследование траектории движения границы парогазового пузырька, находящегося внутри капли топлива. Определено, что для захлопывания пузырька необходимо преодолеть порог кавитационной прочности жидкости. Для принятых для расчета внешних условий, амплитуда пульсаций газовой среды для капли жидкости, в которой находится парогазовый пузырей должна превышать 0,2 МПа.

Юртаев А.А., Фершалов А.Ю., Фершалов Ю.Я., Поршкевич В.В. «Методика проектирования ступеней осевых микротурбин с частичной интеграцией рабочего колеса в сопловой аппарат» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 3, с. 54-58 (2019)

Рассмотрена задача проектирования ступеней микротурбин с частичной интеграцией рабочего колеса в сопловой аппарат с оптимальной, с точки зрения энергетической эффективности, конфигурацией. Для решения указанной задачи была в работе представлена инженерная методика, которая служит руководством для применения конструкции ступеней микротурбин с частичной интеграцией рабочего колеса в сопловой аппарат при проектировании новых ступеней микротурбин или модернизации эксплуатируемых. Методика основана на использовании математической модели внутреннего КПД, полученной по результатам экспериментальных исследований 9 ступеней микротурбин с различной степенью интеграции корневого и периферийного козырьков рабочего колеса. Предлагаемая инженерная методика применима в диапазоне варьирования параметров: величина корневого козырька рабочего колеса 1–3 мм; величина периферийного козырька рабочего колеса 1–3 мм; отношение давлений на ступень 1,79–3,97; относительная скорость (отношение окружной скорости на среднем диаметре ступени турбины к скорости звука в критическом сечении соплового аппарата) 0–0,54. Методика учитывает, что ступени микротурбин с частичной интеграцией рабочего колеса при исследованиях показали наибольшую эффективность в случае малых отношений давлений на ступень. Для достижения оптимального значения относительной скорости с сохранением заданной частоты вращения предлагается определять соответствующий диаметр ступени. В случае необходимости перехода на отличные от рассмотренных в работе параметров рабочего тела, другое рабочее тело или другие типоразмеры ступени микротурбины следует применять инструменты теории подобия.

Юртаев А.А., Фершалов А.Ю., Фершалов Ю.Я., Поршкевич В.В. «Оптимизация энергетической эффективности ступеней осевой микротурбины с частичной интеграцией рабочего колеса в сопловой аппарат» Морские интеллектуальные технологии, 3, № 3, с. 59-63 (2019)

Работа посвящена разработке математической модели и, на ее основании, нахождению оптимального значения энергетической эффективности ступеней микротурбин. В качестве показателя энергетической эффективности принят внутренний КПД ступени турбины. Результаты основаны на экспериментальных исследованиях 9 ступеней микротурбин с различной степенью интеграции корневого и периферийного козырьков рабочего колеса и с средним диаметром 50 мм. Экспериментальные исследования выполнены в диапазоне варьирования отношения давлений на ступень от 1,79 до 3,97 и частоты вращения ротора от 0 до 60000 об/мин. Представлены математическая модель внутреннего КПД осевых микротурбин с частичной интеграцией рабочего колеса в сопловой аппарат в зависимости от отношения давлений на ступень, относительной скорости (отношение окружной скорости на среднем диаметре ступени к скорости звука в критическом сечении), величины корневого и периферийного козырьков рабочего колеса, внедренных в сопловой аппарат. Приведены результаты проверки модели на адекватность экспериментальным данным. Выполнено оптимизационные вычисления с целью поиска глобального оптимума по внутреннему КПД в области проведенных исследований: величина корневого козырька рабочего колеса 1–3 мм, величина периферийного козырька рабочего колеса 1–3 мм, отношение давлений на ступень 1,79–3,97, относительная скорость 0–0,54. По результатам исследования достигнуто значение внутреннего КПД 26,4%. Проведен анализ полученных результатов и приведены рекомендации по проектированию ступеней микротурбин с частичной интеграцией рабочего колеса в сопловой аппарат.

Синько А.Н., Никонова Т.Ю., Юрченко В.В., Матешов А.К., Марченко И.А «Математическая модель процесса точения с использованием вибрационного воздействия на режущий инструмент» Морские интеллектуальные технологии, 1, № 2, с. 216-222 (2020)

Проведено математическое моделирование процесса точения с использованием волнового воздействия на режущий инструмент. Установлены зависимости между видом образующейся стружки и качеством обработанной поверхности от интенсивности вводимых в зону резания колебаний, а также численные данные параметров режима резания. Авторами установлено, что существует определенный оптимальный уровень колебаний, при котором наблюдается максимальная стойкость инструмента, повышение производительности и улучшение качества обработанной поверхности. Данные зависимости позволяют разработать структурную схему и последовательность проектирования операций с применением вибрационного точения. Для данного процесса авторами установлен оптимальный уровень интенсивности колебаний применительно к инструментам, оснащенным твердым сплавом, при обработке конструкционных и высоколегированных материалов. Практической значимостью работы является получение математических моделей о процессе точения с использованием вибрационного воздействия на режущий инструмент, на основании которых были получены данные и созданы прототипы режущих инструментов для применения в аппаратах вибрационного точения. Основной методикой получения математических данных о вибрационном воздействии на режущий инструмент является обобщение многочисленных экспериментальных данных, а также проведение исследования с помощью программ твердотельного проектирования. В результате исследований получены параметрические уравнения, позволяющие на стадии проектирования прогнозировать и описывать траекторию движения режущей кромки резца при вибрационном воздействии на режущий инструмент. Получены графические схемы траектории перемещения режущей кромки инструмента, демонстрирующие переменное сечение срезаемого слоя при вибрационном воздействии на режущий инструмент.

Панин В.Е., Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Юрьев А.А., Кормышев В.Е. «Роль кривизны решетки в деградации структуры поверхностного слоя металла рельсов при длительной эксплуатации» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 89-92 (2020)

Проведен анализ эволюции/деградации структуры и фазового состава материала головки 100-метровых дифференцированно закаленных рельсов после экстремально длительной эксплуатации. Показано, что подобные условия нагружения приводят к различным структурным трансформациям на поверхности головки рельсов. Образование кривизны решетки в междоузлиях кристалла и возникновение там высокоподвижных межузельных структурных состояний обусловливает растворение перлита. Оно происходит на глубину ≈10 мм. В поверхности катания в слое ≈2 мм на него накладывается образование наномасштабной субструктуры, на границах которой выделяются наночастицы карбидной фазы. Разрушение металла рельсов в первую очередь будет протекать в поверхностном слое выкружки, где формируется критический уровень кривизны кристаллической решетки и максимальна концентрация межузельных вакансий.

Юсупов К.М., Мэтьюз Дж.Д., Маруяма Т., Акчурин А.Д.., Толстиков М.В., Шерстюков О.Н., Филиппова Е.А., Сафиуллин А.С. «Амплитудные вариации отраженного сигнала при вертикальном зондировании ионосферы на средних широтах» Солнечно-земная физика, 6, № 3, с. 88-98 (2020)

Обсуждаются основные типы квазипериодических вариаций амплитуд отраженного сигнала при вертикальном зондировании ионосферы на средних широтах. Исходными экспериментальными данными являются ионограммы вертикального зондирования, полученные ионозондом «Циклон». Ионозонд расположен в Казани (55°N, 49°E) и в стандартном режиме позволяет получать одну ионограмму в минуту. При анализе используются методы визуализации большого потока ионограмм в виде итоговых сводных карт состояния ионосферы (A-, H-, A_s-карты). В работе приводятся характерные примеры квазипериодических вариаций амплитуд отраженного сигнала на ионограммах и на А-картах при различных типах многолучевых биений (поляризационных и вследствие рассеяния сигнала на ионосферных неоднородностях). Частотные свойства таких биений используются для оценки разницы действующих высот отражения между модами различной поляризации с высокой точностью, что позволяет уточнять форму профиля электронной концентрации нижней части ионосферы. Обнаружено редкое для среднеширотного E_s-слоя явление – биения двух О-мод с разными действующими высотами отражений. Приведены также особенности квазипериодических вариаций амплитуд отраженного сигнала на следах транзиентного E≪sub>s-слоя. Рассмотрены возможные причины появления таких биений

Михайлов А.П., Юхно Л.Ф. «Динамика распространения информации в социуме в условиях ажиотажа» Математическое моделирование, 32, № 12, с. 129-140 (2020)

Рассматривается процесс распространения информации в обществе среди ее возможных адептов (названных так для краткости индивидов, воспринимающих эту информацию) при наличии недоверия, под которым понимается снижение уровня интереса к усвоению предлагаемой информации. При этом предполагается, что степень влияния недоверия определяется ажиотажем, т.е. скоростью изменения количества адептов по времени. Рассмотрена математическая модель этого процесса, которая представляет собой задачу Коши для нелинейного обыкновенного дифференциального уравнения, зависящего от нескольких числовых параметров. В результате проведенного исследования сформулированы условия, которым должны удовлетворять параметры задачи для ее корректной разрешимости. Полученные условия, кроме того, могут быть использованы при прогнозировании, а также при моделировании описанных режимов изучаемого процесса.

Клочкова В.Г., Панчук В.Е., Таволжанская Н.С., Юшкин М.В. «Оптическая спектроскопия высокого разрешения POST-AGB сверхгиганта V340 SER (=IRAS 17279?1119)» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 46, № 8, с. 562-574 (2020)

В спектрах сверхгиганта V340 Ser (=IRAS 17279–1119), полученных на 6-м телескопе БТА с разрешением R≥60 000, найдены признаки переменности ветра и стратификации скорости в протяженной атмосфере. Линия Hα имеет профиль типа P Cyg, абсорбционная компонента которого (V_⊙=+34 км/с) формируется в верхних слоях расширяющейся атмосферы, близких к околозвездной среде. Для четырех дат по положениям от 300 до 550 симметричных абсорбций металлов с точностью лучше ±0.1 км/с получена средняя скорость: V_⊙=59.30, 60.09, 58.46, 55.78 км/с. Множество низковозбужденных линий металлов имеют профиль типа обратного P Cyg. Среднее положение их эмиссионных компонент, V_⊙=46.3±0.4 км/с, систематически отличается от скорости по симметричным абсорбциям, что указывает на наличие градиента скорости в протяженной атмосфере сверхгиганта. Многокомпонентный профиль D-линий NaI содержит: межзвездную V_⊙=–11.2 км/с, околозвездную V_⊙=+10 км/с, и компоненту V_⊙=+34.0 км/с, формирующуюся в верхних слоях атмосферы. Средняя скорость по 20–30 отождествленным в спектрах диффузным межзвездным полосам (DIBs), V_⊙ (DIBs)=–11.6±0.2 км/с, согласуется со скоростью по межзвездным компонентам NaI и KI. Эквивалентная ширина триплета кислорода W(OI 7774)=1.25 A соответствует абсолютной величине звезды Mv≈–4.6^m, что с учетом полного (межзвездное+околозвездное) поглощения приводит к расстоянию до звезды d≈2.3 кпк.

Юшкова О.В., Кибардина И.Н., Дымова Т.Н. «Электрофизическая модель грунта Луны» Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы, 54, № 6, с. 520-528 (2020)

На основе анализа имеющихся в литературе данных о лабораторных измерениях диэлектрических характеристик образцов лунного грунта, доставленных на Землю в ходе миссий “Луна” и “Apollo”, разработана электрофизическая модель верхнего слоя грунта Луны. Модель учитывает температурные условия в районе проведения измерений, изменение температуры и распределение плотности грунта в верхнем слое реголита. Модель предназначена для численного моделирования экспериментов, направленных на исследование свойств лунного грунта с помощью электромагнитных волн.