Садин Д.В., Давидчук В.А. «Взаимодействие плоской ударной волны с областями различной формы и плотности в мелкодисперсной газовзвеси» Инженерно-физический журнал, 93, № 2, с. 489-498 (2020)

Исследованы взаимодействия плоской ударной волны в газе или в газовзвеси с областями квадратного и ромбовидного сечений, отличными по плотности от окружающей среды. Для расчета использована высокоустойчивая монотонная схема с малой численной диссипацией. Сравнения с экспериментами по рефракции ударной волны на границе раздела двухкомпонентного газа подтвердили адекватность схемы. Показано влияние фактора отношения плотностей (числа Атвуда), формы неоднородностей, размеров частиц на ударно-волновую структуру и развитие неустойчивости Рихтмайера–Мешкова. Ключевые слова: газовзвесь, ударная волна, граница раздела сред, рефракция, неустойчивость Рихтмайера–Мешкова

Афанасенко В.Г., Кулаков П.А., Боев Е.В., Имаева Э.Ш., Давлетов О.Б., Мазидуллин Д.Н. «Оптимизация ультразвукового эмульгирования при механическом перемешивании» Известия Томского политехнического университета, 331, № 4, с. 148-155 (2020)

Актуальность исследования. Процесс эмульгирования широко распространён в промышленности как при первичной обработке углеводородов, так на конечных стадиях получения товарных продуктов. Особый интерес вызывает организация процесса непрерывного получения стабильных эмульсий в аппаратах проточного типа перед непосредственным их применением. Такой подход существенно снижает величину отклонения концентрации смеси от заданных значений, вызванную отстаиванием. Также переход от аппаратов периодического действия к аппаратам непрерывного действия позволяет сократить габариты и металлоемкость оборудования при крупнотоннажном производстве, что в свою очередь облегчает транспортировку, снижает затраты на монтаж и ремонт. Одним из наиболее прогрессивных методов повышения эффективности эмульгирования является проведение процесса в условиях воздействия механических колебаний ультразвукового диапазона частот. Цель: установить влияние параметров неоднородной системы на интенсивность эмульгирования при комплексном воздействии механического перемешивания и ультразвуковых колебаний. Методы: аналитический обзор результатов исследований ультразвукового эмульгирования неоднородных систем, аналитическое исследование распространения колебаний ультразвукового диапазона через слой двухфазной эмульсии, экспериментальное исследование процесса эмульгирования несмешивающихся жидкостей при механическом перемешивании в поле действия ультразвуковых колебаний. Результаты. Рассмотрен процесс эмульгирования в условиях механического перемешивания и воздействия волн ультразвукового диапазона. Аналитическим путем определена зависимость интенсивности эмульгирования от физико-химических свойств жидкостей, состава смеси и высоты слоя эмульсии. Выявлено, что появление зон с резонансными механическими колебаниями для наибольшей эффективности диспергирования наблюдается при условии, что расстояние между источником ультразвука и свободной поверхностью жидкости равно целому числу длин полуволн механических колебаний в эмульсии. Полученные зависимости проверены экспериментальным путем при эмульгировании смеси «дизельное топливо–вода». Оценка качества эмульсии проводилась визуально по наличию сплошных однородных зон в объеме рассматриваемой системы, а также по размеру частиц дисперсной фазы, на фотографиях, полученных с помощью микроскопа.

Давлетшин А.И. «Взаимодействие газовых пузырьков в жидкости в акустическом поле с центрами на одной плоскости» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 2, с. 148-159 (2020)

На основе использования дискретно структурной модели деформирования многослойных пластин при малых перемещениях, деформациях и учете внутреннего трения материалов слоев по модели Кельвина–Фойгта рассмотрены две задачи о прохождении моногармонической звуковой волны сквозь тонкую композитную прямоугольную пластину, шарнирно закрепленную в проеме абсолютно жесткой перегородки. При постановке первой задачи предполагается, что пластина находится между двумя полубесконечными пространствами и на нее падает плоская звуковая волна с заданным амплитудным значением давления звуковой волны. При постановке второй задачи считается, что пластина находится между двумя абсолютно жесткими преградами, одна из них за счет гармонических колебаний с заданной амплитудой перемещений формирует падающую на пластину звуковую волну, а другая неподвижна и имеет деформируемое энергопоглощающее покрытие из материала с высокими демпфирующими свойствами. Поведение акустических сред описывается классическими волновыми уравнениями, основанными на модели идеальной сжимаемой жидкости. Построены точные аналитические решения сформулированных задач, на их основе проведено исследование звукоизоляционных свойств и параметров напряженно-деформированного состояния композитной пластины, армированной углеродной тканью, в зависимости от частоты падающей на пластину звуковой волны. Показано, что при высокочастотном акустическом воздействии механику деформирования элементов конструкции из волокнистых композитов необходимо описывать уточненными уравнениями движения, имеющими большую степень точности и содержательности ввиду формирования в них практически трехмерного напряженно-деформированного состояния с компонентами одного порядка.

Четверушкин Б.Н., Борисов В.Е., Давыдов А.А., Луцкий А.Е., Ханхасаева Я.В. «Моделирование тепловых потоков при обтекании баллистической модели на основе гиперболической квазигазодинамической системы» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 41-54 (2021)

На основе компактного варианта гиперболической системы квазигазодинамических уравнений проведено численное моделирование сверхзвукового обтекания баллистической модели (HB-2) вязким теплопроводным газом для различных углов атаки α=0,8,16° и температурных факторов поверхности модели. Исследованы трехмерные аспекты течения и зависимость теплового потока от угла атаки и температуры стенки. Наличие угла атаки приводит к образованию двух продольных вихрей на подветренной стороне модели у плоскости симметрии. Эти области отрыва существенно влияют на распределение теплового потока на подветренной поверхности.

Дай Вэньци, Алексеев Ю.Г., Королёв А.Ю., Будницкий А.С. «Пластическое формообразование наконечника концентратора-волновода для ультразвуковой эндоваскулярной абляции» Наука и техника, 20, № 2, с. 101-108 (2021)

Одним из наиболее эффективных методов лечения внутрисосудистых образований в настоящее время является применение ступенчатых ультразвуковых волноводных систем трубчатого типа (концентраторов-волноводов) с полым сферическим наконечником. Его наличие обеспечивает возможность подачи жидких сред в зону дислокации внутрисосудистого образования с целью дополнительного кавитационного воздействия, а также максимально эффективное разрушение внутрисосудистых образований за счет виброударного воздействия. При существующих особенностях методов формообразования для получения полого сферического наконечника концентратора-волновода целесообразно использовать методы пластического деформирования – раздачу и обжим. В статье представлены результаты предварительного расчета, численного моделирования и экспериментальных исследований процессов формообразования наконечника концентратора-волновода раздачей и обжимом. На основе метода конечных элементов в среде программного комплекса ABAQUS выполнено моделирование операций раздачи и обжима трубной заготовки, позволившее: оценить напряженно-деформированное состояние деформируемого конического участка заготовки, изменение толщины стенки в процессе формоизменения и рассчитать длину заготовки для оформления конического участка; установить закономерности влияния геометрических параметров на силовые режимы процесса раздачи; установить параметры режимов формообразования наконечника концентратора-волновода методом раздачи и обжима, обеспечивающие формирование требуемой геометрии. Полученные результаты предварительного расчета, численного моделирования и экспериментальных исследований процессов формообразования наконечника концентратора-волновода раздачей и обжимом имеют схожие значения, что подтверждает корректность использования как метода предварительного расчета, так и численного моделирования при разработке технологии изготовления концентратора-волновода.

Гиляров В.Л., Дамаскинская Е.Е. «О полях напряжений в гетерогенных средах, определяемых методом акустической эмиссии» Физика твердого тела, 63, № 4, с. 515-520 (2021)

Предложен метод расчета локальных внутренних напряжений на основе анализа пауз между последовательными сигналами акустической эмиссии в материалах при их механическом нагружении. Метод основан на кинетической концепции прочности С.Н. Журкова. Изучена эволюция этих напряжений в процессе разрушения двух различных по структуре материалов. Ключевые слова: механические напряжения, кинетическая концепция прочности, акустическая эмиссия.

Гиляров В.Л., Дамаскинская Е.Е. «О локальных полях напряжений в гетерогенных средах, определяемых по параметрам акустической эмиссии» Физика твердого тела, 63, № 6, с. 783-787 (2021)

Из анализа пауз между акустическими сигналами, зарегистрированными в процессе механического воздействия, рассчитаны локальные внутренние напряжения в двух различных по структуре природных гетерогенных материалах. Показано, что изменение характера накопления этих напряжений может служить прогностическим признаком приближающегося разрушения. Ключевые слова: кинетическая концепция прочности, акустическая эмиссия, локальные механические напряжения.

Мельник А.М., Дамбис А.К. «Вклад двойных звезд в дисперсию скоростей внутри ОВ-ассоциаций по данным Gaia DR2» Астрономический журнал, 98, № 2, с. 91-101 (2021)

Мы оценили вклад двойных звезд в дисперсию скоростей внутри ОВ-ассоциаций, вычисленную c использованием собственных движений Gaia DR2. Наибольший вклад в дисперсию скоростей дают двойные звезды с периодом P=5.9 года, компоненты которых смещаются на расстояние, близкое к диаметру системы за время наблюдений Gaia DR2. Движение фотоцентра двойной системы исследовалось двумя методами: один основан на вычислении смещения между первым и последним наблюдательными периодами Gaia DR2, а другой – на решении n уравнений, определяющих смещение в момент времени t_n. Первый и второй методы дают очень близкие значения σ_bn, равные соответственно 0.90 и 0.87 км/с. Учет эллиптичности орбит двойных звезд вызывает небольшое уменьшение σ_bn. Предполагая, что эксцентриситеты орбит двойных массивных систем распределены равномерно на интервале e∈[0,0.9], мы получили среднее по эксцентриситету значение среднее σ_bn=0.81 км/с. Выбор значения γ в степенном законе распределения числа двойных систем p_q∼p^γ от отношения масс компонентов q≪em>M²/M₁ мало влияет на величину σ_bn. Изменение показателя γ от 0 (постоянное распределение) до –2 (преобладание систем с маломассивными компонентами) приводит к изменению σ_bn от 0.90 до 1.07 км/с. Статья основана на докладе, сделанном на конференции “Астрометрия вчера, сегодня, завтра” (ГАИШ МГУ, 14–16 октября 2019 г.).

Хитерхеева Н.С., Дамдинов Б.Б. «Использование ультразвуковых концентраторов резонансной длины в нанотехнологии» Вестник Бурятского государственного университета. Выпуск: Химия, Физика, № 2-3, с. 104-112 (2018)

Исследованы возможности повышения эффективности ультразвуковых колебаний. Приводится методика определения резонансной длины цилиндрического концентратора. Метод основан на решении волнового уравнения с помощью теории и функции комплексного переменного. Правильный выбор формы и размеров концентратора приводят к увеличению области кавитации. Правильность расчетов подтверждена экспериментом.

Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С., Макарова Д.Н., Дамдинов Б.Б., Бадархаев Б.В. «Низкочастотные сдвиговые волны в жидкостях» Вестник Бурятского государственного университета. Выпуск: Химия, Физика, № 4, с. 37-41 (2016)

Описан способ определения модуля сдвиговой упругости жидкостей резонансным акустическим методом. В качестве вибратора применен пьезокварцевый кристалл Х-18,5о среза с резонансной частотой 74 кГц. Измерены длины низкочастотных сдвиговых волн в полиэтилсилоксановой жидкости, по параметрам которых рассчитаны модули сдвига жидкостей и тангенсы угла механических потерь. Показано, что экспериментальные кривые хорошо согласуются с теоретическими.

Данилов В.Н. «К вопросу о квазиискривлении акустической оси наклонного преобразователя» Контроль. Диагностика, 24, № 1, с. 4-11 (2021)

На основе моделирования акустического тракта наклонного преобразователя с отражателем в виде бокового цилиндрического отверстия показано влияние двух факторов, приводящих к квазиискривлению акустической оси преобразователя. Первый фактор связан с изменением амплитуды эхосигнала вследствие затухания поперечной волны в среде за счет поглощения и рассеяния, а второй – с изменением амплитуды вследствие расхождения волновых фронтов излучаемых и принимаемых упругих волн. Влияние первого фактора увеличивается с ростом затухания и глубины залегания отражателя, а второго – от возрастания расстояния до отражателя практически не зависит. Количественные оценки выявили соотношение влияния обоих факторов на величину угла квазиискривления в зависимости от значения коэффициента затухания поперечных волн. Показано уменьшение угла квазиискривления с увеличением радиуса пьезопластины преобразователя при постоянной рабочей частоте, т.е. при сужении диаграммы направленности преобразователя.

Данилов В.Н. «Об особенностях характеристик сигнала наклонного преобразователя с композитной пьезопластиной и различными типами пьезокерамики» Контроль. Диагностика, 24, № 2, с. 6-16 (2021)

На основе компьютерного моделирования спектров и импульсов сигналов совмещенного наклонного преобразователя с композитной пьезопластиной с пьезокерамикой нескольких типов показано, что короткие импульсы с наибольшими амплитудами обеспечиваются использованием в пьезопластине сегнетомягкой керамики (например, типов PZT-5H, АРС-850). При применении пьезокерамики промежуточного типа (ЦТС-19) максимальная амплитуда импульса наклонного преобразователя с такой пьезопластиной оказывается существенно меньше, чем для сегнетомягкой пьезокерамики. Использование в композитной пьезопластине пьезокерамики типа ТКС-21 (с повышенной анизотропией коэффициентов электромеханической связи) нецелесообразно из-за малой амплитуды импульса. Полимерные матрицы с малым волновым сопротивлением обеспечивают дополнительное повышение амплитуды и уменьшение длительности импульсов наклонных преобразователей.

Данилов В.Н. «О некоторых особенностях применения метода тандем в ультразвуковом контроле» Контроль. Диагностика, 23, № 8, с. 4-16 (2020)

На основе полученной ранее формулы акустического тракта для схемы ультразвукового контроля методом тандем и отражателя в виде бокового цилиндрического отверстия проведены расчеты эхосигналов для различных базовых расстояний, глубин залегания отражателя и углов ввода преобразователей. Показано влияние на амплитуду регистрируемого сигнала выбора положения точки отражения по глубине контроля. Установлено, что взаимная замена положений излучающего и приемного преобразователей с одинаковыми параметрами в методе тандем практически не сказывается на амплитуде регистрируемого сигнала. Показано влияние на амплитуду сигнала различия углов ввода излучающего и приемного преобразователей. Сравнение сигналов, получаемых при использовании схемы контроля по методу тандем с отражением поперечной волны от донной поверхности и при использовании схемы тракта для раздельных наклонных преобразователей с отражением волны лишь от поверхности дефекта, показало, что выбор базового расстояния между преобразователями для точки отражения, находящейся на небольшом удалении от донной поверхности, обеспечивает также возможность выявления объемных дефектов на значительном расстоянии от этой поверхности.

Горшкова В.М., Двуличанская Н.Н. «Исследование влияния низкочастотного ультразвука на трентал» Биомедицинская радиоэлектроника, 23, № 4, с. 79-83 (2020)

Постановка проблемы. Актуальность настоящего исследования обусловлена возрастающим интересом к практическому применению ультразвука (УЗ) в различных областях, в том числе медицине. Положительные результаты получены при введении лекарственных препаратов в организм человека одновременно с воздействием УЗ-колебаний. Цель работы – изучение влияния низкочастотного УЗ на трентал. Результаты. Проведен сравнительный анализ ИК-спектров 2%-ных водных растворов указанного вещества до и после воздействия УЗ. В результате эксперимента установлено, что в трентале под действием УЗ низкой частоты с низким уровнем интенсивности (на заданных параметрах) химические связи не разрушаются, и состав вещества не изменяется. Практическая значимость. Проведенные исследования показали, что УЗ низкой частоты не подвергает деструкции водные растворы трентала. Сделан вывод о том, что трентал можно применять совместно с низкочастотным УЗ в лечебной практике. Полученные результаты позволят расширить области применения лекарственных препаратов, а также составить основу для поиска наиболее эффективных методик в различных областях медицины.

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.

Никулин В.Я., Силин П.В., Перегудова Е.Н., Боровицкая И.В., Колокольцев В.Н., Масляев С.А., Кобелева Л.И., Дегтярев В.Ф., Гайдар А.И. «Выброс частиц тугоплавких металлов с поверхности фольг под воздействием ударных волн, генерируемых высокоскоростными плазменными потоками» Краткие сообщения по физике Физического института им. П. Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), 46, № 11, с. 28-36 (2020)

Целью работы являлось изучение выброса частиц ряда тугоплавких металлов W , Ti, V со свободной поверхности фольг при выходе на нее ударной волны

Котухов А.В., Гаврилюк В.С., Жарко Н.А., Минчук В.С., Дежкунов Н.В. «Исследование корреляции звуколюминесценции и кавитационного шума в поле фокусирующего излучателя» Проблемы физики, математики и техники, № 4, с. 32-36 (2020)

Выполнено исследование связи спектральных характеристик кавитационного шума и интенсивности звуколюминесценции (ЗЛ) в поле фокусирующего излучателя. Установлено, что наибольшая степень корреляции с интенсивностью звуколюминесценции из исследовавшихся параметров характерна для широкополосной составляющей кавитационного шума, т. е. интенсивности полного выходного сигнала датчика за вычетом всех гармоник и субгармоник. Этот результат позволяет сделать вывод, что широкополосная составляющая кавитационного шума генерируется захлопывающимися кавитационными полостями и, следовательно, может использоваться в качестве индикатора уровня активности нестационарной кавитации. Ключевые слова: кавитация, звуколюминесценция, захлопывание пузырьков, спектр кавитационного шума.

Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С., Макарова Д.Н., Дамдинов Б.Б., Бадархаев Б.В. «Низкочастотные сдвиговые волны в жидкостях» Вестник Бурятского государственного университета. Выпуск: Химия, Физика, № 4, с. 37-41 (2016)

Описан способ определения модуля сдвиговой упругости жидкостей резонансным акустическим методом. В качестве вибратора применен пьезокварцевый кристалл Х-18,5о среза с резонансной частотой 74 кГц. Измерены длины низкочастотных сдвиговых волн в полиэтилсилоксановой жидкости, по параметрам которых рассчитаны модули сдвига жидкостей и тангенсы угла механических потерь. Показано, что экспериментальные кривые хорошо согласуются с теоретическими.

Франц Е.А., Артюхов Д.А., Киреева Т.С., Ганченко Г.С., Демехин Е.А. «Образование и отрыв вихрей от поверхности заряженной диэлектрической микрочастицы в сильном электрическом поле» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 134-141 (2021)

Впервые на основе численного решения системы Нернста–Планка–Пуассона–Стокса в широком диапазоне параметров исследовано движение заряженной диэлектрической микрочастицы в электрическом поле. Наиболее важным результатом является обнаружение формирования на задней стороне частицы микровихрей, которые при увеличении электрического поля теряют стационарность, периодически отрываясь от поверхности; при дальнейшем увеличении поля отрыв приобретает хаотический характер. Явление сильно напоминает образование цепочки Кармана, но в силу практически нулевых чисел Рейнольдса для микро-нанотечений имеет другой физический механизм. В работе даются асимптотический анализ и теоретическое обоснование механизма образования и отрыва микровихрей для малых чисел Дебая.

Андреев А.О., Нефедьев Ю.А., Нефедьев Л.А., Ахмедшина Е.Н., Демина Н.Ю., Загидуллин А.А. «Использование многопараметрического анализа и фрактальной геометрии для исследования структуры лунной поверхности» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 2, с. 223-236 (2020)

Работа посвящена вопросам исследования структуры лунной поверхности с использованием многопараметрического анализа и методов фрактальной геометрии. Для построения цифровой модели лунной поверхности использовались данные космических миссий Clementine, Kaguya и LRO. В процессе выполнения работы построена электронная база альтиметрических измерений, которые приведены в единую систему отсчета данных с помощью робастного моделирования. Для построения цифровой модели альтиметрические спутниковые данные разлагались в гармонические ряды по сферическим функциям. Затем с использованием созданной модели определены фрактальные параметры и коэффициенты фрактального подобия структуры поверхности Луны и построены диаграммы их распределения в монохромном и цветном вариантах. Для анализа цифровой картографической поверхности использовался метод оценки фрактальных коэффициентов подобия и фрактальных размерностей. Цифровая модель трансформирована в цветовую карту согласно высотной цветовой шкале. С использованием авторского метода определены цветовые фрактальные размерности SRGB (Square, Red, Green, Blue) для модели лунной поверхности. Проведен анализ более 150 площадей SRGB, и для них найдены цветовые фрактальные параметры. Полученные результаты могут быть использованы при создании глобальной структурной модели Луны.

Нефедьев Ю.А., Андреев А.О., Демина Н.Ю. «Исследование селенофизических параметров на основе метода робастных оценок» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 4, с. 481-491 (2020)

Работа посвящена вопросам редукции долгопериодических рядов астрономических наблюдений. Такие ряды измерений содержат как неравноточные, так и ошибочные наблюдения. Поэтому определение из таких наблюдений искомых параметров является достаточно сложной задачей. Основную трудность представляет адекватная оценка точности полученных результатов. Для решения этой проблемы разработано множество подходов, но помехоустойчивый метод Хьюбера (NIHEM – Noise Immunity Huber Estimator Method) позволяет наилучшим образом оценить искомые параметры. В работе селенофизические параметры найдены в результате анализа измерений положения кратера Mösting A по данным миссий Kaguya и Apollo и гелиометрических наблюдений. Такие наблюдения отличаются сложной внутренней структурой, и их анализ с помощью метода наименьших квадратов не позволяет провести оценку и исключение ошибочных измерений и учесть неравноточность проведенных наблюдений. По этой причине для вывода искомых селенофизических параметров использован NIHEM-подход. В результате получены значения и оценки радиус-вектора кратера Mösting A, его селенографической долготы и широты, а также величины наклона лунного экватора к эклиптике, гармоники в разложении физической либрации по долготе и поправки к среднему радиусу Луны.

Денисенко А.Ф., Михайлов В.В. «Формирование источника упругой волны в корпусе шпиндельного узла вследствие дефекта на дорожке качения наружного кольца подшипника» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 22, № 3, с. 25-30 (2020)

В связи с переходом на обслуживание технологического оборудования по фактическому состоянию актуальным является контроль развивающихся дефектов в процессе его эксплуатации. Однако, оценка уровня развития дефекта затруднена в связи с недоступностью к месту его формирования без существенной разборки оборудования. В связи с этим возникает проблема оценки уровня развития дефекта по уровню возникающих упругих волн, распространяющихся по корпусным деталям. В статье предложена модель формирования вибрационного сигнала в опоре качения шпинделя металлорежущего станка для дефекта в виде выкрашивания на дорожке качения наружного кольца подшипника. При наличии дефекта нарушается баланс сил упругой деформации в зоне контакта шарика с дорожками качения наружного и внутреннего колец. В результате шарик наносит удар по дорожке качения наружного кольца. Оценивая эффект от удара коэффициентом восстановления скорости, на основе закона сохранения энергии при ударе получено выражение для кинетической энергии, переходящей во внутреннюю энергию, затрачиваемую на деформацию поверхности наружного кольца подшипника. Считая, что указанная кинетическая энергия полностью переходит в потенциальную энергию упругой деформации поверхностного слоя, определена амплитуда упругой волны в зависимости от соотношения размеров дефекта. Ключевые слова: шпиндельный узел, дефект подшипника, удар, коэффициент восстановления скорости, упругая волна/

Андреев А.Ф., Балега Ю.Ю., Гапонов-Грехов А.В., Денисов Г.Г., Зелёный Л.М., Кочаровский Вл.В., Литвак А.Г., Мареев Е.А., Сергеев А.М., Сюняев Р.А., Трюмпер И.Э., Черепащук А.М. «Владимир Васильевич Железняков (к 90-летию со дня рождения)» Успехи физических наук, 191, № 2, с. 221-222 (2021)

Денисов С.Л., Копьев В.Ф., Медведский А.Л., Остриков Н.Н. «Исследования проблем долговечности ортотропных полигональных пластин при широкополосном акустическом воздействии с учетом эффектов излучения» Известия российской академии наук. Механика твердого тела, № 5, с. 138-150 (2020)

Рассматриваются задачи расчета долговечности ортотропных полигональных пластин, описываемых в рамках теории Кирхгофа и подвергающихся акустическому воздействию с широким спектром с учетом эффектов переизлучения звука. Предложен гибридный численно-аналитический метод решения задачи, основанный на определении собственных форм и частот колебаний пластины с помощью метода конечных элементов (МКЭ) с последующим расчетом моментов спектральной плотности среднеквадратичных напряжений с использованием квадратур Гаусса 5-го порядка. В работе выполнен расчет долговечности полигональной ортотропной стеклопластиковой пластины с помощью четырех различных методов (метод пересечений, метод Ковалевски, метод Болотина и метод Райхера) при диффузном распределении звукового поля по поверхности пластины и случайном широкополосном акустическом воздействии.

Акилов Ж.А., Джаббаров М.С., Хужаёров Б.Х. «Касательное напряжение при периодическом движении вязкоупругой жидкости в цилиндрической трубе» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 40-51 (2021)

Рассмотрена задача исследования нестационарного касательного напряжения при периодическом ламинарном движении вязкоупругой жидкости в цилиндрической трубе на основе модели Максвелла. Получены формулы для передаточной и частотной функций, численными экспериментами изучено влияние частоты колебаний, ускорения и релаксационных свойств жидкости на касательное напряжение. Показано, что вязкоупругие свойства жидкости, как и ускорение движения жидкости, действуют как лимитирующий фактор использования квазистационарного подхода.

Джабраилов Т.А., Щукарев И.А., Аль-Месри А.С.А., Черненькая Е.В. «Бесконтактный ультразвуковой контроль препрегов углепластика для авиационных применений при изготовлении компоновки» Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 23, № 1, с. 48-54 (2021)

Исследована возможность проверки ламинатов препрегов, ламинатов, армированных углеродными волокнами (CFRP), в процессе изготовления слоев. Сначала определяются ультразвуковые свойства неотвержденного материала, эта информация используется для разработки системы контроля, которая проверяется при изготовлении ламинатов с количеством слоев до 30, с использованием различных схем уплотнения и включением некоторых тефлоновых вставок для имитации наличия расслоений. В статье показано, что для данного выбора параметров (чувствительность преобразователей, центральная частота и конфигурация пресс-формы) возможен контроль, открывающий новую область применения ультразвуковых методов с воздушной связью. Ключевые слова: ламинаты препрегов, композитные материалы, тефлоновые вставки, схемы уплотнения, ультразвуковые методы, авиационная промышленность, термоактивные полимеры, стадия автоклава, неотвержденная стадия.

Камали Могхадам Р., Сахранавард Фард Н., Джалали Х. «Новый подход к численному моделированию сверхзвукового невязкого осесимметричного сжимаемого течения сеточным методом Больцмана с использованием метода конечного объема» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 120-133 (2021)

Развивается новый подход к численному моделированию сверхзвукового невязкого течения с использованием осесимметричного сжимаемого сеточного метода Больцмана конечного объема. Реализована идея использования круговых функций для учета эффекта сжимаемости в сверхзвуковом поле течения. В настоящем исследовании осесимметричные уравнения для сеточного метода Больцмана, использующие круговые функции, впервые выведены и подробно представлены вместе с соответствующими граничными условиями применительно к двумерным сеткам с тринадцатью компонентами скорости и двумя энергетическими уровнями. Для проверки развитого численного метода расчета моделируются два сверхзвуковых осесимметричных обтекания полусферической лобовой части и затупленного под 60° тела. Сравнение полученных результатов с некоторыми надежными эмпирическими данными демонстрирует точность развитого численного алгоритма. Кроме того, результаты двумерного и осесимметричного моделирований изучены для оценки влияния новой рассмотренной постановки задачи на макроскопические параметры течения.

Романенко В.С., Петков В.Б., Афашоков Ю.З., Горбачева Е.А., Джаппуев Д.Д., Дзапарова И.М., Жежер Я.В., Журавлева К.В., Карпиков И.С., Куджаев А.У., Клименко Н.Ф., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Михайлова О.И., Рубцов Г.И., Троицкий С.В., Унатлоков И.Б., Хаджиев М.М., Янин А.Ф. «Эксперимент "Ковер-3": поиск гамма-излучения сверхвысокой энергии от астрофизических объектов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 545-547 (2021)

Установка “Ковер-3” Баксанской нейтринной обсерватории предназначена для регистрации широких атмосферных ливней, образованных первичным космическим излучением с энергией более 100 ТэВ. Основной целью является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Описано текущее состояние установки, а также результаты поиска фотонов сверхвысоких энергий от областей локализации кандидатов в гравитационно-волновые события, зарегистрированных LIGO/Virgo в третьем наблюдательном периоде.

Романенко В.С., Петков В.Б., Афашоков Ю.З., Горбачева Е.А., Джаппуев Д.Д., Дзапарова И.М., Жежер Я.В., Журавлева К.В., Карпиков И.С., Куджаев А.У., Клименко Н.Ф., Куреня А.Н., Лидванский А.С., Михайлова О.И., Рубцов Г.И., Троицкий С.В., Унатлоков И.Б., Хаджиев М.М., Янин А.Ф. «Эксперимент "Ковер-3": поиск гамма-излучения сверхвысокой энергии от астрофизических объектов» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 545-547 (2021)

Установка “Ковер-3” Баксанской нейтринной обсерватории предназначена для регистрации широких атмосферных ливней, образованных первичным космическим излучением с энергией более 100 ТэВ. Основной целью является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Описано текущее состояние установки, а также результаты поиска фотонов сверхвысоких энергий от областей локализации кандидатов в гравитационно-волновые события, зарегистрированных LIGO/Virgo в третьем наблюдательном периоде.

Новосельцев Ю.Ф., Дзапарова И.М., Кочкаров М.М., Куреня А.Н., Новосельцева Р.В., Петков В.Б., Стриганов П.С., Унатлоков И.Б., Янин А.Ф. «Мониторинг нейтринных вспышек от сверхновых на Баксанском подземном сцинтилляционном телескопе» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 579-582 (2021)

Баксанский подземный сцинтилляционный телескоп работает по программе поиска нейтринных вспышек с середины 1980 г. В качестве мишени мы используем две части установки с суммарной массой 240 тонн. За период с 30.06.1980 по 30.06.2020 чистое время наблюдения составило 34.4 г. За это время не было зарегистрировано ни одного события – кандидата на нейтринную вспышку. Это приводит к значению верхней границы средней частоты гравитационных коллапсов звезд в Галактике 0.067 год^–1 на 90% уровне достоверности.

Петков В.Б., Дзапарова И.М., Кочкаров М.М., Костюк М.Г., Куреня А.Н., Новосельцев Ю.Ф., Новосельцева Р.В., Стриганов П.С., Унатлоков И.Б., Янин А.Ф. «Поиск мюонных нейтрино от областей локализации гравитационно-волновых событий» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 583-587 (2021)

По данным Баксанского подземного сцинтилляционного телескопа проведен поиск мюонных нейтрино и антинейтрино с энергией выше 1 ГэВ в совпадении с гравитационно-волновыми событиями, зарегистрированными обсерваториями Advanced LIGO и Advanced Virgo в трех наблюдательных периодах. Получены ограничения на интегральные потоки мюонных нейтрино и антинейтрино от источников гравитационных волн. Представлен метод поиска нейтринных событий по алертам от LIGO/Virgo, приведено описание алгоритма обработки информации и поиска совпадений нейтринных и гравитационно-волновых событий в режиме реального времени.

Ромашко Р.В., Кульчин Ю.Н., Стороженко Д.В., Безрук М.Н., Дзюба В.П. «Лазерная адаптивная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система» Квантовая электроника, 51, № 3, с. 265-271 (2021)

Разработана и экспериментально реализована адаптивная лазерная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система, которая обеспечивает определение полного вектора акустической интенсивности. Приемный элемент системы состоит из шести разнесенных в пространстве волоконно-оптических катушечных датчиков. Фазовая демодуляция сигналов, полученных на выходе датчиков, осуществляется с помощью шестиканального адаптивного голографического интерферометра, построенного на основе фоторефрактивного кристалла CdTe, в котором формируются шесть динамических голограмм. Проведены экспериментальные исследования разработанной измерительной системы для определения пеленга и локализации источника слабого гидроакустического поля.

Цзянь Инь, Тао Цзя, Ди Гао «Численное исследование обтекания группы цилиндров при малых числах Рейнольдса» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 97-109 (2021)

Численно исследовано обтекание группы семи разнесенных цилиндров. С этой целью уравнения Навье–Стокса для двумерного течения несжимаемой жидкости решаются методом конечных элементов при числе Рейнольдса 200 и в диапазоне безразмерных расстояний между цилиндрами L/D=1.1–5. В соответствии с характерными гидродинамическими параметрами обтекания и расположением вихревых дорожек, можно выделить три существенно различные формы течения в следе за телами, а именно, режим обтекания системы как единого тупого тела (1.1<L/D<1.5), режим отклоняющегося потока (1.5<L/D<3) и режим вихревого соударения (3<L/D<5). Для более глубокого исследования характерных особенностей упомянутых режимов течения проанализированы изменения гидродинамических сил, действующих на семь цилиндров, механизмы, определяющие эти изменения, и структуры следов. Результаты этого анализа показывают, что в разных упомянутых режимах течение в просвете между телами по-разному влияет на изменение гидродинамических характеристик. Показано, что изменение структуры следа тесно связано с переменой режима обтекания.

Мещеряков Ю.И., Жигачева Н.И., Коновалов Г.В., Диваков А.К., Морозов В.А. «Формирование многомасштабной структуры при ударном нагружении твердого тела» Письма в Журнал технической физики, 47, № 7, с. 7-9 (2021)

С целью изучения процессов многомасштабного структурообразования вдали от термодинамического равновесия проведена серия экспериментов по ударному нагружению мишеней из алюминиевых сплавов импульсами наносекундной длительности, инициируемыми метательной установкой и импульсным электронным пучком. В обоих случаях в приконтактной области ударного нагружения выявлены крупномасштабные структуры мезоскопического уровня, размеры которых с увеличением толщины мишеней уменьшаются, в то время как материал мишени становится однородным. Переход к однородной структуре в алюминии 1565 происходит при толщине мишени 2.2 mm, одновременно изменяется макроскопический отклик (откольная прочность) материала на ударное нагружение. Ключевые слова: ударное нагружение, многомасштабная структура.

Дмитриев К.В. «Взаимосвязь фаз и амплитуд мультипольных компонент акустического поля, рассеянного дискретными неоднородностями» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 1, с. 121-126 (2021)

Акустическое поле, рассеянное объектом, представимо в виде мультипольного разложения. Для объектов с цилиндрической симметрией в отсутствие внутренних источников энергии множество значений каждого коэффициента этого разложения ограничено. Приведены соотношения между фазами и амплитудами этих коэффициентов, а также между мощностями поглощенного и рассеянного полей.

Евстигнеев А.И., Одиноков В.И., Дмитриев Э.А., Свиридов А.В., Иванкова Е.П. «Влияние внешнего теплового воздействия на напряженное состояние оболочковых форм по выплавляемым моделям» Математическое моделирование, 33, № 1, с. 63-76 (2021)

Исследуется эволюция напряженного состояния оболочковых форм по выплавляемым моделям при нестационарном внешнем тепловом воздействии, главным образом, при заливке жидкого металла в холодные литейные оболочковые формы.

Ковыляева А.А., Барбашина Н.С., Гетманов В.Г., Дмитриева А.Н., Добровольский М.Н., Мишутина Ю.Н., Соловьев А.А., Чинкин В.Е., Шутенко В.В., Яковлева Е.И., Яшин И.И. «Исследование Форбуш-эффектов во время мощных солнечных вспышек по данным мюонного годоскопа УРАГАН» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 605-608 (2021)

По данным мюонного годоскопа УРАГАН изучены Форбуш-эффекты, вызванные мощными солнечными вспышками X-класса, за период с 2007 по 2019 гг. Мюонный годоскоп УРАГАН регистрирует поток мюонов космических лучей на поверхности Земли одновременно с различных направлений. Это позволяет изучать энергетические, угловые и пространственно-временные характеристики вариаций потока мюонов космических лучей при Форбуш-эффектах. Проанализирована связь полученных характеристик Форбуш-эффектов с параметрами гелиосферных и геомагнитных возмущений.

Ковыляева А.А., Барбашина Н.С., Гетманов В.Г., Дмитриева А.Н., Добровольский М.Н., Мишутина Ю.Н., Соловьев А.А., Чинкин В.Е., Шутенко В.В., Яковлева Е.И., Яшин И.И. «Исследование Форбуш-эффектов во время мощных солнечных вспышек по данным мюонного годоскопа УРАГАН» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 605-608 (2021)

По данным мюонного годоскопа УРАГАН изучены Форбуш-эффекты, вызванные мощными солнечными вспышками X-класса, за период с 2007 по 2019 гг. Мюонный годоскоп УРАГАН регистрирует поток мюонов космических лучей на поверхности Земли одновременно с различных направлений. Это позволяет изучать энергетические, угловые и пространственно-временные характеристики вариаций потока мюонов космических лучей при Форбуш-эффектах. Проанализирована связь полученных характеристик Форбуш-эффектов с параметрами гелиосферных и геомагнитных возмущений.

Аникин А.Ю., Доброхотов С.Ю., Назайкинский В.Е., Цветкова А.В. «Нестандартные лиувиллевы торы и каустики в асимптотиках в виде функций Эйри и Бесселя для двумерных стоячих береговых волн» Алгебра и анализ, 33, № 2, с. 5-34 (2021)

Рассматривается спектральная задача ‹∇, D(x)∇φ=λφ в ограниченной двумерной области Ω, где D(x) – положительная внутри области гладкая функция, такая, что на границе области она равна нулю, а её градиент отличен от нуля. Эта задача возникает при исследовании длинных волн, захваченных берегами и донными неоднородностями. Для её асимптотических решений при λ→∞ приводятся явные формулы в случае, когда функция D(x) имеет специальный вид, гарантирующий полную интегрируемость гамильтоновой системы, отвечающей гамильтониану H(x, p)= D(x)p². Поскольку задача вырождена, соответствующие лиувиллевы торы лежат не в стандартном фазовом пространстве T*Ω, а в “пополненном” фазовом пространстве Φ⊃T*Ω, при этом их сужения на T*Ω оказываются некомпактными и “уходят на бесконечность” по импульсам при подходе к границе области. В результате возникают нестандартные каустики, образованные границей области или её частью, в окрестности которых асимптотические собственные функции выражаются через функцию Бесселя сложного аргумента. Стандартные каустики (внутри области) также могут появляться, что даёт в асимптотике функции Эйри.

Чернышов Д.О., Догель В.А., Ивлев А.В. «Распространение космических лучей в гало галактики с учетом возбужденных ими волн» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 501-503 (2021)

Представлена самосогласованная модель галактического гало космических лучей. Демонстрируется, что размер гало зависит от энергии космических лучей, однако в пределе больших энергий данная модель переходит в модель гало с фиксированной высотой, причем высота гало определяется параметрами газа.

Ананьев С.Ю., Гришин Л.И., Долгобородов А.Ю., Янковский Б.Д. «Ударно-волновое инициирование термитной смеси Al+CuO» Физика горения и взрыва, 56, № 2, с. 107-117 (2020)

Проведено исследование ударно-волнового инициирования химической реакции в прессованных таблетках из стехиометрической смеси порошков Al и CuO внутри стальной трубки. Исследована динамика химического превращения в гетерогенном потоке продуктов реакции смеси при диспергировании материала прессованной таблетки в волне разрежения. По пирометрическим измерениям максимальная яркостная температура продуктов химического превращения составила ≈3500 К. Ключевые слова: термитные составы, ударно-волновое инициирование, химическая реакция, детонация

Долгополов А.В., Казанцев Д.А., Маркин И.В., Орлова О.А., Шалаев С.В. «Современный метод создания динамически подобных моделей для исследования флаттерных характеристик летательных аппаратов» Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Физико-математические науки, 162, № 4, с. 441-454 (2020)

Проведен комплекс работ, включающий проектирование, изготовление, испытания динамически подобной модели (ДПМ) цельноповоротного оперения летательного аппарата при расчетном сопровождении каждого этапа. ДПМ предназначена для исследования флаттерных характеристик в аэродинамической трубе. ДПМ цельноповоротного оперения представляет собой фанерный сердечник с послойно наклеенными стеклотканью, углепластиком и формообразующим материалом. Для достоверного определения границ флаттера ДПМ должна максимально точно воспроизводить динамические характеристики натурного объекта. С этой целью разработан подход, позволяющий на каждом этапе создания ДПМ проводить экспериментальное определение модальных характеристик и корректировать математические модели. Для доводки ДПМ одна из математических моделей создана конструктивно-подобной на основе конечных элементов, вторая – на основе пластинчатых и балочных элементов по методу полиномов и в последующем использовалась для расчета границ флаттера. При проведении комплекса работ указанный подход обеспечил высокую точность моделирования динамических свойств натурного цельноповоротного оперения и экспериментального определения границ флаттера. Ключевые слова: динамически подобная модель, флаттер, модальные испытания, проектирование, модальные характеристики, математическая модель, аэродинамическая труба

Новиков И.Д., Лихачёв С.Ф., Щекинов Ю.А., Андрианов А.С., Барышев А.М., Васюнин А.И., Вибе Д.З., де Граау Т., Дорошкевич А.Г., Зинченко И.И., Кардашёв Н.С., Костенко В.И., Ларченкова Т.И., Лихачёва Л.Н., Ляховец А.О., Новиков Д.И., Пилипенко С.В., Пунанова А.Ф., Рудницкий А.Г., Смирнов А.В., Шематович В.И. «Задачи научной программы космической обсерватории Миллиметрон и технические возможности её реализации» Успехи физических наук, 191, № 4, с. 404-443 (2021)

Представлена научная программа проекта “Спектр-М”, нацеленного на создание и эксплуатацию космической обсерватории Миллиметрон (КОМ), планируемой к запуску в конце 2020-х годов. Обсерватория будет обладать набором уникальных технических возможностей по наблюдению астрономических объектов в широком диапазоне длин волн от 50 мкм до 10 мм с недостижимой ранее в этой области спектра чувствительностью (до ∼0,1 мкЯн) в режиме одиночного зеркала и беспрецедентно высоким угловым разрешением (∼0,1 мкс дуги) в режиме наземно-космического радиоинтерферометра со сверхдлинной базой (КРСДБ). Программа направлена на класс приоритетных фундаментальных проблем астрофизики и физики в целом, которые могут быть разрешены исключительно с помощью возможностей КОМ: 1) исследование физических процессов в ранней Вселенной вплоть до красных смещений z∼2·10⁶ с помощью регистрации μ-искажений частотного спектра реликтового излучения, изучение строения и эволюции Вселенной на красных смещениях z<15 в наблюдениях y-искажений спектра микроволнового фона; 2) исследование геометрии пространства-времени вокруг сверхмассивных чёрных дыр (СМЧД) в центре нашей Галактики и галактики М87 с помощью построения изображения теней в их окрестности, исследование свойств плазмы в области формирования теней, а также выявление возможных наблюдательных проявлений кротовых дыр; 3) исследование наблюдательных проявлений возникновения жизни во Вселенной – поиск воды и биомаркеров в межзвёздной среде нашей Галактики. Сюда же попадает и ряд родственных проблем, также требующих для своего решения технических возможностей обсерватории Миллиметрон: возникновение первых галактик и СМЧД (z≳10), альтернативные подходы измерения постоянной Хаббла, физики СМЧД в “затенённых” пылью ядрах галактик, исследование протопланетных дисков и транспорта воды в них, исследование “миров с океанами” в Солнечной системе.

Никитаев В.Г., Тамразова О.Б., Проничев А.Н., Сергеев В.Ю., Дружинина Е.А. «Алгоритм анализа характеристик пигментной сети в диагностике меланомы» Математическое моделирование, 33, № 2, с. 67-81 (2021)

Предложен алгоритм анализа характеристик пигментной сети новообразований кожи. Он базируется на оценке коэффициента отклонения средних длин сегментов пигментной сети в локальных областях новообразования от среднего значения длин сегментов линий пигментной сети по всей области новообразования. Применение алгоритма позволяет отличать типичную пигментную сеть от атипичной. Атипичная пигментная сеть является существенным признаком в определении меланомы на ранних стадиях. Алгоритм может быть использован в автоматизированных системах поддержки принятия врачебных решений при диагностике новообразований кожи.

Батура Н.И., Дудин Г.Н., Журкин Н.Г., Колушов Н.М. «О влиянии возмущений давления на нагрев поверхности пластины на режиме сильного взаимодействия» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 72-81 (2021)

Представлены результаты экспериментального исследования нагрева поверхности пластины в аэродинамической трубе на режиме сильного вязко-невязкого взаимодействия. Показано, что при наличии клина, установленного в окрестности задней кромки пластины, происходит существенное изменение распределения температуры на поверхности пластины перед клином вплоть до передней кромки, по сравнению со случаем обтекания той же пластины без клина. Течение в пограничном слое не является стационарным, так как во время пуска температура поверхности пластины непрерывно возрастает, причем само распределение температуры по поверхности переменное. Установлено, что в нестационарном пограничном слое распространение возмущений давления, создаваемых тонким клином, по дозвуковой части пограничного слоя против потока принципиально отличается от характера распространения возмущений в случае обтекания пластины с постоянной температурой поверхности пластины.

Ющенко В.П., Эдвабник В.Г., Гофман О.В., Дулуба Т.В., Лёгкий В.Н. «Метод реконструкции изображения объекта с помощью кольцевой антенной решётки» Автометрия, 56, № 6, с. 68-77 (2020)

Предложен метод реконструкции изображения объектов в сечениях с помощью кольцевой антенной решётки при зондировании пространства ультразвуковой монохроматической волной. Реконструкция изображения осуществлена путём сканирования внутренней структуры объекта, помещённого во внутрь кольца, управляемым фокусом кольцевой антенной решётки. Приведён алгоритм управления фазовращателями в каналах элементарных излучателей кольцевой антенной решётки для изменения положения фокуса. Представлены модельные результаты реконструкции изображения простейших точечных объектов. Обсуждаются проблемы реализации кольцевой решётки.

Ющенко В.П., Эдвабник В.Г., Гофман О.В., Дулуба Т.В., Лёгкий В.Н. «Фокусировка ультразвуковой энергии в заданной области биологического объекта с учётом границы раздела двух сред» Автометрия, 57, № 1, с. 122-131 (2021)

Предложен метод сфокусированной доставки ультразвуковой энергии в заданную точку внутри биологического объекта с помощью кольцевой антенной решётки. Представлена функциональная схема многоэлементной кольцевой решётки с чередующимися излучающими и принимающими элементами. В каналах излучающих элементов имеются управляемые фазовращатели, а все принимающие элементы подсоединены к сумматору. Средствами моделирования работы кольцевой решётки показана возможность фокусировки ультразвуковой энергии с учётом распространения волны в двух средах. Оценивается результат фокусировки с учётом границы раздела двух сред. Предполагается, что две среды различаются скоростью распространения ультразвуковой волны. Наличие двух сред на пути распространения ультразвуковой волны приводит к расфокусировке и смещению положения фокуса.

Толстошеев А.П., Лунев Е.Г., Мотыжев С.В., Дыкман В.З. «Модуль оценивания солености морской воды на основе измерений скорости звука» Морской гидрофизический журнал, 37, № 1, с. 132-142 (2021)

Цель. Достоверность знаний о динамике океана и изменчивости климата в значительной степени ограничивается отсутствием систематических контактных наблюдений солености в поверхностном слое моря – одного из основных гидрологических параметров, определяющих циркуляцию и стратификацию водных масс. Цель данной работы – создание автономного средства долговременного мониторинга солености верхнего слоя морской воды. Методы и результаты. Одним из наиболее эффективных средств контактных наблюдений верхнего слоя океана является глобальная сеть поверхностных дрейфующих буев – дрифтеров. В настоящее время в состав сети, насчитывающей свыше 1,5 тыс. буев, входит лишь небольшое количество дрифтеров-солемеров, применение которых, как правило, ограничено рамками пилотных экспериментов. Вычисление солености в дрифтерах реализовано традиционным методом с использованием результатов измерений электропроводимости и температуры. Существует ряд проблем, связанных как с принципом определения солености таким методом, так и с обеспечением долговременной стабильности датчиков электропроводимости в условиях загрязнения и биологического обрастания. В Морском гидрофизическом институте РАН был разработан дрифтер с модулем SVT для вычисления солености альтернативным методом – по результатам измерений скорости звука и температуры. В модуле используются специально разработанный времяпролетный измеритель скорости звука с фиксированной базой и кварцевый датчик температуры. В течение двух лет были выполнены многочисленные лабораторные и натурные испытания нескольких экземпляров модуля SVT. По данным лабораторных испытаний, пределы сходимости результатов измерений скорости звука в дистиллированной воде составили ±02 м/с. По данным долговременных натурных испытаний, которые проводились в условиях интенсивного биологического обрастания, погрешность оценивания солености по результатам измерений скорости звука и температуры модулем SVT находилась в пределах ±05‰, что позволяет рассчитывать на устойчивость характеристик модуля в реальных условиях длительной необслуживаемой эксплуатации в составе дрифтера. Выводы. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование дрифтеров с модулями измерения скорости звука и температуры в качестве эффективного средства систематического оперативного мониторинга поля солености верхнего слоя моря.

Окунев В.Д., Самойленко З.А., Szymczak H., Дьяченко Т.А., Пушенко Е.И. «Две стадии роста кластеров La_0.7Sr_0.3MnO₃ в магнетронной плазме при модуляции потока частиц ионно-звуковой волной и осаждении его на стекло» Физика твердого тела, 63, № 4, с. 433-451 (2021)

Исследованы пленки с аморфной структурой, полученные магнетронным распылением мишени La_0.7Sr_0.3MnO₃, что дало возможность изучить кинетику кластеризации магнетронной плазмы при движении потока взаимодействующих частиц, с формированием сначала локальных атомных конфигураций докластерного уровня (первая стадия кластеризации) и последующим осаждением потока на протяженной стеклянной подложке (вторая стадия формирования разномасштабных кластеров). Показано, что немонотонность в изменении атомного порядка и свойств образцов при удалении от мишени обусловлена присутствием в потоке разновалентных ионов марганца и их пространственной модуляцией ионно-звуковой волной. Установлено, что ионы Mn³⁺ и Mn⁴⁺ содержатся во фрагментах плоскостей (131)-R; (203)-R; (212)-O; (003)-O, принадлежащих разномасштабным кластерам. Ключевые слова: магнетронная плазма, разновалентные ионы марганца, кластеризация потока частиц, ионно-звуковая волна, аморфные пленки La_0.7Sr_0.3MnO₃.

Свешникова Л.Г., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П., Воронин Д., Гафаров А.Р., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гринюк А.А., Гришин О.Г., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кожин В.А., Кокоулин Р.П., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Э.А., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Пахоруков А.Л., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Сидоренков А.Ю., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Суворкин Я., Таболенко В.А., Танаев А., Таращанский Б.А., Терновой М., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н., Хорнс Д., Яшин И.И. «Регистрация гамма-квантов от Крабовидной туманности и блазара Маркарян 421 в области энергий более 3–4 ТэВ атмосферным черенковским телескопом в эксперименте TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 529-533 (2021)

В Тункинской долине, в 50 км от озера Байкал в настоящее время проводятся работы по созданию гибридной гамма-обсерватории TAIGA, предназначенной для исследования гамма-излучения и потоков заряженных космических лучей в диапазоне 10¹³–10¹⁸ эВ. Представлены первые результаты по регистрации гамма-квантов от Крабовидной туманности за 44 ч наблюдения и блазара Mаркарян 421 за 62 ч со значимостью около 5–6 сигма одним из телескопов TAIGA-IACT.

Подгрудков Д.А., Бонвеч Е.А., Вайман И.А., Чернов Д.В., Астапов И.И., Безъязыков П.А., Бланк М., Бородин А.Н., Брюкнер М., Буднев Н.М., Булан А.В., Вайдянатан А., Вишневский Р., Волчугов П.А., Воронин Д.М., Гафаров А.Р., Гресс О.А., Гресс Т.И., Гришин О.Г., Гармаш А.Ю., Гребенюк В.М., Гринюк А.В., Дячок А.Н., Журов Д.П., Загородников А.В., Иванова А.Л., Калмыков Н.Н., Киндин В.В., Кирюхин С.Н., Кокоулин Р.Л., Компаниец К.Г., Коростелева Е.Е., Кожин В.А., Кравченко Е.А., Крюков А.П., Кузьмичев Л.А., Кьявасса А., Лаврова М., Лагутин А.А., Лемешев Ю.Е., Лубсандоржиев Б.К., Лубсандоржиев Н.Б., Миргазов Р.Р., Мирзоян Р., Монхоев Р.Д., Осипова Е.А., Пахоруков А.Л., Пан А., Панасюк М.И., Паньков Л.В., Петрухин А.А., Полещук В.А., Попеску М., Попова Е.Г., Порелли А., Постников Е.Б., Просин В.В., Птускин В.С., Пушнин А.А., Райкин Р.И., Рубцов Г.И., Рябов Е.В., Сагань Я.И., Самолига В.С., Силаев А.А., Силаев А.А.(мл.), Сидоренков А.Ю., Скурихин А.В., Слунечка М., Соколов А.В., Свешникова Л.Г., Суворкин Я.В., Таболенко В.А., Танаев А.В., Таращанский Б.А., Терновой М.Ю., Ткачев Л.Г., Тлужиконт М., Ушаков Н.А., Хорнс Д., Яшин И.В. «Первые результаты работы прототипа широкоугольного телескопа SIT в составе астрофизического комплекса TAIGA» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 4, с. 541-544 (2021)

Прототип малого широкоугольного телескопа был установлен в Тункинской долине в составе установки TAIGA в сентябре 2019 г. За прошедшие 8 сеансов наблюдений были собраны данные по работе установки, проведена проверка режимов работы систем телескопа, работа триггерной системы и системы сопряжения с комплексом TAIGA. Представлены первые результаты анализа данных о работе прототипа телескопа.