Фадеев Ю.А. «Эффекты металличности при переключении моды колебаний цефеид» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 6, с. 429-437 (2021)

Сабитов К.Б., Фадеева О.В. «Начально-граничная задача для уравнения вынужденных колебаний консольной балки» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 25, № 1, с. 51-66 (2021)

Изучена начально-граничная задача для уравнения вынужденных колебаний консольно закрепленной балки. Такое линейное дифференциальное уравнение четвертого порядка описывает изгибные поперечные колебания однородной балки при воздействии внешней силы при отсутствии вращательного движения при изгибе. Методом разделения переменных построена система собственных функций одномерной спектральной задачи, которая является ортогональной и полной в пространстве квадратично-суммируемых функций. Единственность решения начально-граничной задачи доказана двумя способами – с применением интеграла энергии и с использованием свойства полноты системы собственных функций. Решение задачи вначале найдено при отсутствии внешней силы и однородных граничных условиях, а затем рассмотрен общий случай при наличии внешней силы и неоднородных граничных условиях. В обоих случаях решение задачи построено в виде суммы ряда Фурье. Получены оценки коэффициентов этих рядов и системы собственных функций. На основании установленных оценок найдены достаточные условия на начальные функции, выполнение которых обеспечивает равномерную сходимость построенных рядов в классе регулярных решений уравнения колебаний балки, т.е. доказаны теоремы существования решения поставленной начально-граничной задачи. Установлена устойчивость решений начально-граничной задачи в зависимости от начальных данных и правой части рассматриваемого уравнения в классах квадратично-суммируемых и непрерывных функций.

Фадин И.А., Янов С.В., Самохвалов О.А. «Методика обоснования баллистической структуры орбитального сегмента системы мониторинга космического пространства» Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 18, № 3, с. 155-165 (2019)

Активное использование космического пространства породило проблему его засорения верхними ступенями ракет-носителей, закончившими срок активного существования космическими аппаратами (КА) (так называемым космическим мусором), что представляет угрозу для активных КА. Наиболее действенным на современном этапе способом защиты КА от объектов космического мусора является выбор соответствующих параметров орбит, исключающих возможность столкновения. Для этого необходимо обладать информацией о параметрах движения космических объектов (КО). Задача определения параметров движения КО решается с использованием системы контроля космического пространства (СККП). Отечественная СККП в настоящее время располагает только средствами наземного базирования, расположенными на территории РФ и стран ближнего зарубежья, что не позволяет оперативно определять параметры движения космических объектов (КО) над западным и южным полушариями. Особую актуальность задача контроля КО имеет в области космического пространства, соответствующей низким околоземным орбитам (до высоты 2000 км), где уже имели место столкновения между КА, породившие большое количество обломков, которые, в свою очередь, представляют новую угрозу для российских КА. Для парирования перспективных угроз отечественной орбитальной группировке, связанных с возможным образованием новых обломков в результате столкновений или самопроизвольных разделений (например, в результате взрыва) существующих КО, требуется оперативно определять параметры движения вновь возникающих КО. Задачу оперативного контроля параметров движения КО предлагается решать путём создания орбитального сегмента (ОС) системы мониторинга космического пространства (СМКП). Созданию указанного сегмента должна предшествовать разработка научно-методического аппарата обоснования баллистической структуры ОС СМКП. Предлагаемая методика основана на решении оптимизационной задачи, в которой в качестве целевой функции используется зависимость потребного числа космических аппаратов-измерителей от качественных показателей мониторинга космического пространства.

Бычков О.П., Фараносов Г.А. «О связи пульсаций скорости и давления на оси и в ближнем поле турбулентной струи» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 41-51 (2021)

Исследуется взаимная связь пульсаций давления и скорости в ближнем поле турбулентной дозвуковой струи и на ее оси. В работе проанализированы данные измерений пульсаций скорости на оси струи и пульсаций давления в ближнем поле вне струи. Показано, что спектральные характеристики пульсаций скорости на оси могут быть пересчитаны в спектры осесимметричной моды пульсаций давления вне струи. Для пересчета используются собственные функции пульсаций давления, полученные при решении задачи устойчивости цилиндрического слоя смешения конечной толщины в локально-параллельном приближении.

Копьев В.Ф., Бычков О.П., Копьев В.А., Фараносов Г.А., Моралев И.А., Казанский П.Н. «Управление волнами неустойчивости в невозбужденной турбулентной струе с помощью плазменных актуаторов в узкой полосе частот» Акустический журнал, 67, № 4, с. 431-439 (2021)

Волны неустойчивости, развивающиеся в слое смешения турбулентной струи, во многих случаях являются источниками шумообразования (высокоскоростные струи, струи вблизи крыла самолета и др.). В работе экспериментально исследована возможность активного управления волнами неустойчивости в невозбужденной дозвуковой турбулентной струе. Система управления с обратной связью состоит из микрофонов ближнего поля, с которых снимается опорный сигнал, плазменного актуатора на основе высокочастотного диэлектрического барьерного разряда, а также модуля обработки данных. Показано, что в зависимости от настроек системы возмущения давления в ближнем поле турбулентной струи, связанные с осесимметричными волнами неустойчивости, могут ослабляться или усиливаться в заданной узкой полосе частот. Ключевые слова: турбулентная струя, волны неустойчивости, активное управление, управление шумом. DOI: 10.31857/S0320791921040055

Федоров И.С., Федоров А.В., Асминг В.Э. «О регистрации схода снежных лавин геофизическими методами в Хибинском массиве» Вестник Мурманского государственного технического университета (МГТУ), 24, № 1, с. 69-79 (2021)

В зимние месяцы 2018–2020 гг. Кольский филиал Единой геофизической службы РАН проводил эксперименты по совместной регистрации сходов снежных лавин в Хибинском горном массиве с помощью сейсмических и инфразвуковых датчиков во время работ по принудительному спуску снежной массы. Цель экспериментов – оценка возможности регистрации схода снежных лавин геофизическими методами. Актуальность развития методов дистанционной регистрации фактов схода снежных лавин обусловлена отсутствием представительной статистики о частоте и закономерностях возникновения данного опасного природного явления. Сложность регистрации снежных лавин связана с их сходом зачастую в труднодоступных районах и в условиях плохой видимости. Для регистрации сигналов, генерируемых сходом лавин, применялись различные конфигурации инфразвуковых групп, состоящих из трех разнесенных в пространстве датчиков (микрофонов MPA 201 или микробарографов Hyperion IFS-4000), а также портативная сейсмическая станция Guralp CMG-6TD. В результате экспериментов получены записи инфразвуковых сигналов на различных удалениях от лавинного очага. Данные записи обработаны при помощи автоматического детектора, реализующего амплитудные и кросс-корреляционные методы обнаружения сигналов. Проанализированы спектральный состав записей и их характерный вид. Отличительными чертами сигналов, вызванных сходом лавин, являются большая длительность и изменение азимута на источник. Доминирующие частоты сигнала лежат в области 1–10 Гц. Сделаны выводы о недостаточной чувствительности сейсмического метода при размещении сейсмометра на удалении первых километров от лавинного очага, а также о высокой применимости инфразвукового метода для регистрации фактов схода лавин. Полученные результаты позволят разработать методику автоматического детектирования сигналов, генерируемых лавинами, по данным инфразвуковой регистрации, необходимую для построения системы непрерывного мониторинга лавинной активности.

Берестовицкий Э.Г., Гладилин Ю.А., Пялов Н.В., Фёдоров А.Е. «Исследование связи гидравлических и виброакустических характеристик гидроприборов систем управления движением» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 1, № 2, с. 40-45 (2014)

Исследовано влияние расхода жидкости и перепада давления на уровень вибраций в условиях постоянного открытия рабочих окон электрогидравлического усилителя (ЭГУ). Показано, что уровень вибрации определяется величиной скорости её течения в окнах ЭГУ. При скоростях, большей критической, её влияние на уровень вибраций незначительно. Изменение уровня вибраций существенно до перепада давления 30 кГс/см², при дальнейшем его возрастании уровень вибрации изменяется незначительно. Показано также, что высокое содержание воздуха в жидкости приводит к образованию околозвуковых течений рабочей жидкости, характеризующихся повышенной виброактивностью гидравлических устройств.

Федоров И.С., Федоров А.В., Асминг В.Э. «О регистрации схода снежных лавин геофизическими методами в Хибинском массиве» Вестник Мурманского государственного технического университета (МГТУ), 24, № 1, с. 69-79 (2021)

В зимние месяцы 2018–2020 гг. Кольский филиал Единой геофизической службы РАН проводил эксперименты по совместной регистрации сходов снежных лавин в Хибинском горном массиве с помощью сейсмических и инфразвуковых датчиков во время работ по принудительному спуску снежной массы. Цель экспериментов – оценка возможности регистрации схода снежных лавин геофизическими методами. Актуальность развития методов дистанционной регистрации фактов схода снежных лавин обусловлена отсутствием представительной статистики о частоте и закономерностях возникновения данного опасного природного явления. Сложность регистрации снежных лавин связана с их сходом зачастую в труднодоступных районах и в условиях плохой видимости. Для регистрации сигналов, генерируемых сходом лавин, применялись различные конфигурации инфразвуковых групп, состоящих из трех разнесенных в пространстве датчиков (микрофонов MPA 201 или микробарографов Hyperion IFS-4000), а также портативная сейсмическая станция Guralp CMG-6TD. В результате экспериментов получены записи инфразвуковых сигналов на различных удалениях от лавинного очага. Данные записи обработаны при помощи автоматического детектора, реализующего амплитудные и кросс-корреляционные методы обнаружения сигналов. Проанализированы спектральный состав записей и их характерный вид. Отличительными чертами сигналов, вызванных сходом лавин, являются большая длительность и изменение азимута на источник. Доминирующие частоты сигнала лежат в области 1–10 Гц. Сделаны выводы о недостаточной чувствительности сейсмического метода при размещении сейсмометра на удалении первых километров от лавинного очага, а также о высокой применимости инфразвукового метода для регистрации фактов схода лавин. Полученные результаты позволят разработать методику автоматического детектирования сигналов, генерируемых лавинами, по данным инфразвуковой регистрации, необходимую для построения системы непрерывного мониторинга лавинной активности.

Бадмаев Б.Б., Дембелова Т.С., Сандитов Д.С., Макарова Д.Н., Вершинина Д.Н., Федорова С.Б. «Низкочастотная (105) сдвиговая упругость обычных и полимерных жидкостей» Вестник Бурятского государственного университета. Выпуск: Химия, Физика, № 1, с. 66-76 (2021)

Приведены результаты исследования низкочастотной (105 Гц) сдвиговой упругости обычных и полимерных жидкостей. Предположено, что низкочастотная вязкоупругая релаксация жидкостей обусловлена распадом и восстановлением флуктуационных кластеров. Распад кластера, очевидно, происходит путем перехода “связанная молекула – свободная молекула”, напоминающего распад капли жидкости за счет испарения отдельных молекул. Многоступенчатый процесс характеризуется большим временем релаксации. Время жизни кластера велико не из-за кинетических единиц крупных размеров, а вследствие большого числа связанных молекул, входящих в кластер. Из-за достаточно большого времени жизни кластер не успевает реагировать на внешние низкочастотные воздействия, а это и означает, что жидкость при низких частотах проявляет упругие свойства. Для объяснения данного процесса предложена кластерная модель строения жидкости. Предварительная оценка, проведенная в рамках кластерной модели, приводит к сравнительно высокому значению среднего числа кинетических единиц, входящих в кластер. По-видимому, вязкоупругая релаксация в жидкостях относится к низкоэнергетическим физическим процессам.

Тимушев С.Ф., Федосеев С.Ю. «Об одном подходе к определению источника вихревого звука» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 64, с. 43-53 (2020)

Работа состоит из пяти подразделов. В первом подразделе даны ответы на вопросы об актуальности, прикладном значении исследования, а также о необходимости разработки новых подходов, позволяющих в инженерной практике осуществлять моделирование вихревых структур. Во втором подразделе рассмотрены некоторые математические модели и подходы, применяемые при решении задач динамики вихрей. Третий подраздел посвящен решению задачи определения основных параметров потока в ядре вихревого кольца при заданных его геометрических размерах. Показано, что турбулентное вихревое кольцо получается как результат взаимодействия двух вихревых колонн. Четвертый подраздел посвящен способам, позволяющим охарактеризовать концентрированный вихрь как источник акустических колебаний. В качестве объекта исследований рассмотрено течение в ядре турбулентного вихревого кольца. Принято, что ядро вихревого кольца имеет форму тора. Предложен подход, позволяющий установить строгое соответствие между основными параметрами потока и формой вихревого кольца. Целью работы является получение параметров потока в ядре вихревого кольца с последующей подстановкой их в акустико-вихревое уравнение для анализа источника акустических колебаний. Также необходимо показать наличие структуры в вихревом кольце, соответствующей некоторой точечной симметрии, и, таким образом, отказаться от представления о круговой симметрии ядра вихревого кольца. Предлагаемый подход основан на утверждении, что вихревое кольцо можно представить как множество, сформированное по «правилу», определяющему пространственную геометрическую форму. В результате предложен подход для анализа вихревого кольца как источника акустических колебаний, а также сформулировано и теоретически обосновано, что ядро турбулентного вихревого кольца, имеющего форму тора, может рассматриваться как результат взаимодействия двух вихревых колонн. Ключевые слова: вихрь, вихревое кольцо, вихревой звук, тор, ядро вихря, вихревая скорость, декомпозиция вектора скорости, акустический источник, уравнение Эйлера, уравнение Навье–Стокса, частные производные.

Федосова Н.В., Берченко Г.Н., Машошин Д.В. «Создание математической модели нейронной сети для морфологической оценки репарации и ремоделирования костного дефекта» Математическое моделирование, 33, № 8, с. 22-34 (2021)

В настоящее время уже не возникает сомнений в том, что применение моделей искусственного интеллекта имеет исключительный потенциал во многих сферах нашей жизни, включая медицину, поскольку выводит медицинское исследование на принципиально новый качественный уровень за счет высокой степени точности анализа растущих объёмов медицинских данных, исключающей влияние человеческого фактора и соответствующие медицинские ошибки. Несмотря на бурное развитие нейронных сетей, их практическое применение в современных научных исследованиях встречается крайне редко. В отечественной или зарубежной литературе отсутствуют работы, где нейронные сети используются для обработки морфологических изображений, полученных в результате научного эксперимента. Используемые в настоящее время для этой цели методы математической статистики очень сложны и в большинстве случаев трудны для врачей и биологов. Это приводит к большому количеству ошибок и в ряде случаев к ненаучным и абсурдным выводам. Поэтому авторы данной работы разработали методологию построения математической модели свёрточной нейронной сети GoogLeNet, с помощью которой была проведена морфологическая оценка процесса заживления костного дефекта. Морфологическое исследование, проведенное экспертом патологоанатомом, подтверждает результаты обработки гистологических препаратов математической моделью. Достоверность результатов проведенного качественного и количественного морфологического исследования – анализа изображений с помощью разработанной авторами статьи модели нейронной сети – значительно превышает достоверность обработки результатов, выполненных специалистом традиционным способом. Это становится возможным, поскольку при обработке изображений с помощью математической модели производится исследование всех полей зрения микроскопа гистологического материала, что позволяет исключить элемент случайной выборки, а также человеческий фактор при оценке результатов исследования.

Эйсмонт Н.А., Назиров Р.Р., Федяев К.С., Зубко В.А., Беляев А.А., Засова Л.В., Горинов Д.А., Симонов А.В. «Резонансные орбиты в задаче расширения достижимых областей посадки на поверхности Венеры» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 5, с. 352-367 (2021)

Макарьянц Г.М., Крючков К.А., Сафин А., Крючков А.Н., Фесина М., Малкин И. «Подавление высокочастотного шума выхлопной системы легкового автомобиля» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 1, № 1, с. 6-11 (2014)

Исследован высокочастотный шум каталитического коллектора выхлопной системы легкового автомобиля. Анализ показал, что источником шума является вибрация каталитического коллектора выхлопной системы двигателя. Для определения причин повышенного шумоизлучения коллектора создана стендовая установка на которой исследован акустический и вибрационный отклик коллектора на широкополосное динамическое возбуждение. Определён спектр акустической мощности шума, излучаемого коллектором и распределение виброскорости по его поверхности. Обнаружено, что в диапазоне частот от 2,5 до 4,0 кГц поверхность каталитического коллектора обладает высокой акустической проводимостью. Была разработана конструкция демпфера вибрации поверхности коллектора из материал МР. Основным его преимуществом является сохранение работоспособности в условиях высоких температур, наблюдаемых на выходе из двигателя. Использование демпфера позволило снизить структурный шум, излучаемый каталитическим коллектором.

Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Рычков А.В., Сахнов Е.Н., Фещенко Я.В., Богати С.Р., Тетеркин А.В. «Актуальность применения подводных маркеров на основе нелинейных эффектов» Безопасность жизнедеятельности, № 8, с. 41-44 (2021)

Рассмотрены современные средства гидроакустического маркирования подводных объектов. Применение подводных маркеров (подводных маяков) повышает безопасность выполнения подводно-технических работ. Предложено использовать нелинейные эффекты для создания пассивного маркера-отражателя. Возможность работы такого маркера без источника питания позволяет сделать продолжительность его функционирования под водой практически неограниченной. Ключевые слова: гидроакустика, подводные маркеры

Сафронов А.А., Коротеев А.А., Филатов Н.И., Бондарева Н.В. «Быстрые растущие волны в струе вязкой жидкости, инициированные колебаниями концевой капли» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 255-263 (2021)

Описаны закономерности формирования волн в струе вязкой жидкости, инициированных ее внезапным разрывом. Установлена возможность существования быстрых растущих возмущений в струе. Выявлена циклическая закономерность зависимости расстояния между образовавшимися каплями. Обоснована определяющая роль эффектов, связанных с действием силы вязкого трения, на формирование быстрых растущих волн.

Калинин Е.В., Филиппов М.В., Махмутов В.С., Максумов О.С., Стожков Ю.И., Квашнин А.А., Измайлов Г.Н., Озолин В.В. «Исследование характеристик детектора терагерцового излучения для научной аппаратуры “Солнце-Терагерц”» Космические исследования, 59, № 1, с. 3-8 (2021)

Приводится краткое описание отдельных элементов, которые могут быть включены в состав научной аппаратуры “Солнце-Терагерц”, предназначенной для проведения впервые внеатмосферного эксперимента на борту международной космической станции. Его целью является измерение терагерцового электромагнитного излучения как от спокойного Солнца, так и во время протекания активных процессов на Солнце (солнечные вспышки, выбросы корональной массы и т.д.), что необходимо для установления физической природы солнечной активности и солнечных вспышек. В качестве приемников терагерцового излучения рассмотрена возможность использования оптоакустических преобразователей (ячеек Голея), чувствительность, стабильность и время отклика которых определены в ходе предварительных лабораторных исследований в наземных условиях.

Стожков Ю.И., Махмутов В.С., Базилевская Г.А., Свиржевский Н.С., Свиржевская А.К., Филиппов М.В. «Модуляционные эффекты в космических лучах в период аномально низкой солнечной активности» Известия РАН. Серия физическая, 85, № 9, с. 1359-1361 (2021)

Обсуждается долговременная вариация галактических космических лучей в положительных и отрицательных фазах 22-летнего солнечного магнитного цикла, в том числе в период аномально низкой солнечной активности 2008–2020 гг. В отрицательные фазы имеет место пересоединение магнитных силовых линий солнечного и галактического магнитных полей. В положительные фазы существует магнитный барьер между этими полями, который необходимо учитывать при описании модуляции галактических космических лучей.

Ковалевич А.В., Качанов И.В., Шаталов И.М., Веременюк В.В., Филипчик А.В. «Оптимизация угла конусности конфузора струйного аппарата, используемого для реверсивно-струйной очистки гребных винтов от коррозии» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 66, № 2, с. 194-201 (2021)

Приведена новая технология реверсивно-струйной очистки (РСО), разработанная авторами, с помощью которой можно весьма эффективно удалять продукты коррозии с различных поверхностей, в том числе и с металлической поверхности гребного винта. В основу данной технологии положен физический принцип, заключающийся в том, что струя рабочей жидкости (пульпа на основе речного песка либо бентонитовой глины) при соударении с очищаемой поверхностью разворачивается на 180°, что приводит к усилению струйного воздействия на очищаемую поверхность в 1,5–2 раза за счет возникновения реактивной составляющей. Для обеспечения отмеченного разворота струи была разработана оригинальная конструкция корпуса. Одним из основных элементов в этой конструкции является струеформирующее устройство, имеющее форму конфузора. Приведенные теоретические исследования потерь напора рабочей жидкости в канале конфузора основаны на исследовании функции потерь напора на экстремум. Это позволило получить зависимость для расчета оптимального угла конусности в широком диапазоне чисел Рейнольдса, характеризующих турбулентный режим движения с учетом влияния плотности рабочей жидкости, ее динамической вязкости, средней скорости движения рабочей жидкости, радиуса конфузора. Также определена зависимость от коэффициента эквивалентной шероховатости, то есть от постепенного износа канала конфузора. Полученное авторами выражение для расчета оптимального угла конусности конфузора может быть рекомендовано при проектировании аппаратов струйной очистки и других установок струйной техники.

Морозов А.Н., Пустовойт В.И., Фомин И.В. «Свойства связанных гравитационных и электромагнитных волн в вакууме, внешних полях и диэлектрических средах» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 10-13 (2021)

Глушков В.Л., Королев П.А., Фомин И.В., Червон С.В. «Методы построения ОТО-подобных космологических моделей на основе скалярно-тензорной гравитации» Одиннадцатая Всероссийская конференция «Необратимые процессы в науке и технике», 26–29 января 2021 г. Т. 1, с. 33-37 (2021)

Чернышев В.И., Фоминова О.В. «Управление процессом колебаний виброзащитных систем с динамическим гасителем» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 4, № 3, с. 42-49 (2018)

Рассматриваются теоретические аспекты управления процессом колебаний в системах виброзащиты с динамическим гасителем на основе использования современных информационных технологий. Дано обоснование принципа минимума и минимаксной процедуры формирования оптимального управления процессами колебаний. Показано, что прямой метод интегрирования уравнений состояния, при соблюдении минимаксной процедуры, позволяет непосредственно на каждом шаге интегрирования, находить значения компонент вектора оптимального управления. Алгоритм минимаксной процедуры принципа минимума использован для решения оптимизационной задачи динамического гашения колебаний, – найдена синтезирующая функция управления, которая позволяет устранить резонансные явления и обеспечить затухание переходных процессов в пределах одного периода кинематического воздействия.

Берестовицкий Э.Г., Гладилин Ю.А., Франтов А.А. «Стендовый комплекс синхронного контроля виброшумовых и функциональных характеристик электрогидравлической аппаратуры» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 6, № 2, с. 34-41 (2020)

Рассмотрены результаты создания и применения автоматизированной системы синхронного контроля виброшумовых и функциональных характеристик электрогидравлической аппаратуры на специализированном гидравлическом стенде. С ростом скорости протекания процессов в электрогидравлической аппаратуре, количества параметров оценки и требований, предъявляемых к перспективным образцам, возрастает потребность и актуальность во внедрении на специализированных испытательных стендах автоматизированных систем, способных осуществлять запись широкого перечня характеристик. Процесс контроля таких характеристик осложняется необходимостью проведения испытаний электрогидравлической аппаратуры, как на стационарных, так и нестационарных, быстропротекающих режимах её работы. При этом измерение параметров должно осуществляться синхронно и достоверно. Для обеспечения этих условий для создания автоматизированной системы были сформулированы ряд требований, как к оборудованию, так и к программному обеспечению, исходя из критериев функциональности, мобильности, гибкости, модернизируемости и обслуживаемости оборудования. Помимо аппаратной части было создано специализированное программное обеспечение. Оно включает в себя унифицированную оболочку анализа и регистрации данных, а также SCADA-проекты, представляющие из себя результат объектно-ориентированного программирования. Использование автоматизированной системы измерения, интегрированной в состав стендового комплекса, позволило осуществить: -синхронное автоматизированное регистрирование различных параметров, характеризующих быстротекущие процессы (давление, расход, перемещение, температура, вибрация); – взаимную передачу данных с автоматизированной системы измерений на специализированный управляющий комплекс. Расширившиеся измерительные возможности позволили более всесторонне оценивать виброшумовые и функциональные характеристики работы электрогидравлической аппаратуры, определять их взаимосвязь, осуществлять настройку и доработку конструктивных решений такой аппаратуры, достигая требуемых параметров её работы.

Фролов А.А., Чижонков Е.В. «Об опрокидывании медленной необыкновенной волны в холодной магнитоактивной плазме» Математическое моделирование, 33, № 6, с. 3-16 (2021)

Исследовано влияние внешнего магнитного поля на плоские релятивистские нелинейные колебания и волны. Для инициализации медленной необыкновенной волны в магнитоактивной плазме использован способ построения недостающих начальных условий на основе решения линейной задачи методом Фурье. С целью численного моделирования нелинейной волны построена схема метода конечных разностей второго порядка точности типа МакКормака. Показано, что при учете внешнего магнитного поля ленгмюровские колебания трансформируются в медленную необыкновенную волну. При этом скорость волны увеличивается с ростом внешнего постоянного поля, что способствует выносу энергии из первоначальной области локализации колебаний. По этой причине, начиная с некоторого критического значения внешнего поля, эффект опрокидывания уже перестает наблюдаться, то есть формируется глобальное по времени гладкое решение.

Фролов В.Л., Лукьянова Р.Ю., Рябов А.О., Болотин И.А. «Спутниковые измерения плазменных возмущений и электрических токов, индуцируемых в среднеширотной ионосфере при ее модификации мощными КВ-радиоволнами» Космические исследования, 59, № 4, с. 275-295 (2021)

Проведен анализ экспериментальных данных, полученных в 2016–2019 гг. при измерении плазменных возмущений и электрических токов, которые индуцируются на ионосферных высотах при модификации F₂-области среднеширотной ионосферы мощными КВ радиоволнами, излучаемыми нагревным стендом СУРА. Измерения проводились с помощью бортовой аппаратуры спутников серии SWARM. Определены условия генерации электрических токов и зависимость их характеристик от ионосферных условий. Результаты спутниковых измерений сравниваются с результатами экспериментов, выполненных в лабораторной плазме. Установлено, что развитие искусственных плазменных возмущений в верхней ионосфере Земли определяется термодиффузионными процессами с униполярными коэффициентами диффузии, которые сопровождаются возбуждением вихревых электрических токов короткого замыкания по фоновой плазме.

Фрумен А.И. «Имитационное моделирование параметрических колебаний балок» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № S2, с. 110-112 (2020)

Рассмотрены два подхода к исследованию параметрических колебаний балочных конструкций: приближенный подход – метод ВКБ (фазовых интегралов), и итерационный алгоритм, представляющий, по сути, имитационную процедуру колебаний. Проводится сопоставление получаемых результатов на примерах сжатой свободно опертой балки и кольца, нагруженного сжимающим давлением. Задача решена с помощью графического программирования в среде PVISSIM.

Фукалов А.А., Зайцев А.В., Соколкин Ю.В., Баяндин Ю.В. «Равновесие жестко закрепленной на внешней поверхности полой трансверсально-изотропной толстостенной сферы, находящейся под действием равномерного внутреннего давления и гравитационных сил» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 25, № 2, с. 303-319 (2021)

С использованием разложения компонент вектора перемещений по окружной и радиальной координатам в ряды по полиномам Лежандра и обобщенных степенных рядов получено точное аналитическое решение задачи о равновесии жестко закрепленного на внешней поверхности толстостенного трансверсально-изотропного центрально-симметричного полого тела, которое находится под действием равномерного внутреннего давления и гравитационных сил. В качестве примера использования полученного аналитического решения проанализировано влияние массовых сил на характер распределения независимых инвариантов тензора напряжений в поперечном сечении тяжелой железобетонной сферы, внутренняя поверхность которой свободна от внутреннего давления. На основе многокритериального подхода, описывающего различные механизмы исчерпания несущей способности (от растяжения или сжатия в радиальном и окружном направлениях и межслойного сдвига), определены области тяжелой железобетонной сферы, в которых может быть инициировано разрушение. Проведено качественное и количественное сравнение полей напряжений в точках поперечных сечений толстостенных тяжелых сфер с результатами численного решения той же задачи в осесимметричной и трехмерной постановках в конечноэлементных пакетах ANSYS 13.0 и ABAQUS 6.11. Оба пакета продемонстрировали минимальное отклонение численно определенных значений инвариантов напряжений от аналитического решения в осесимметричной постановке и различие с сопоставимой погрешностью – в трехмерной. В последнем случае представление численных результатов для напряжений и деформаций в компонентной форме привело к неожиданному эффекту – появлению существенных ошибок по сравнению с точным аналитическим решением. Для исключения обнаруженных при определении напряженно-деформированного состояния ошибок, которые обусловлены только особенностями определения сферической системы координат в конечноэлементных пакетах ANSYS 13.0 и ABAQUS 6.11, необходимо использовать представление полученных результатов в инвариантном виде. Ключевые слова: толстостенная трансверсально-изотропная тяжелая сфера, равновесие, гравитационные силы, точное аналитическое решение, механизмы начала разрушения, верификация конечноэлементных решений, ANSYS 13.0, ABAQUS 6.11