Рутенко А.Н., Ущиповский В.Г., Манульчев Д.С., Радаев И.Р., Сизов Д.А., Фершалов М.Ю. «Натурные и модельные исследования акустических сигналов, генерируемых раком-щелкуном в б. Витязь Японского моря» Акустический журнал, 67, № 6, с. 684-694 (2021)

Приводятся результаты натурных и модельных исследований распространения импульсных высокочастотных акустических сигналов, генерируемых раком-щелкуном на шельфе Японского моря в бухте Витязь. Пространственные акустические измерения проводились с помощью 4 гидрофонов, устанавливаемых в море глубиной 3 м с помощью металлических конструкций – пирамиды и рамы длиной 3 м. Численное моделирование проводилось с помощью лучевого метода мнимых источников и модового параболического уравнения. Результаты моделирования согласуются с натурными измерениями.

Боровой В.Я., Зайцев Е.Г., Мошаров В.Е., Радченко В.Н. «Взаимодействие ударных волн вблизи цилиндра, перпендикулярного притупленной пластине. Часть III. Взаимодействие головной волны цилиндра с косым скачком уплотнения клина и головной волной пластины» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 52, № 4, с. 3-19 (2021)

Исследовано обтекание притупленной пластины, на которой установлены острый клин и другая пластина с цилиндрической передней кромкой. Эта конфигурация моделирует входную часть воздухозаборника прямоугольного поперечного сечения с притупленными входными кромками обечайки и боковой стенки (щеки). Эксперименты проводились в аэродинамической трубе кратковременного действия УТ-1М при числе Маха М_∞=5 и числе Рейнольдса (по длине пластины) Re_L≈6.4·10⁶. Тепловой поток измерялся с помощью люминесцентного термочувствительного покрытия. Использовались различные способы визуализации течения. Определена структура течения в зоне взаимодействия косого скачка уплотнения, генерируемого острым клином, с головными ударными волнами обечайки и щеки при различных положениях обечайки относительно клина. Исследован теплообмен на обечайке и щеке. Выявлены зоны экстремального нагрева. Определена зависимость максимальных величин числа Стантона в зонах интерференции от взаимного расположения клина и обечайки.

Бурдуковская В.Г., Малеханов А.И., Раевский М.А. «Влияние анизотропного ветрового волнения на эффективность пространственной обработки акустических сигналов в мелком море» Акустический журнал, 67, № 6, с. 617-625 (2021)

Исследуется влияние анизотропии частотно-углового спектра ветрового волнения на эффективность пространственной обработки сигналов, принимаемых горизонтальной антенной решеткой в мелководном волноводе со взволнованной поверхностью. Проанализированы коэффициенты усиления антенны для трех методов пространственной обработки: стандартного метода формирования диаграммы направленности, метода оптимальной линейной обработки и метода оптимальной квадратичной обработки. Приведены результаты численного моделирования для гидрологических условий Баренцева моря в зимний период. Основное внимание уделяется зависимости коэффициента усиления антенны от расстояния до источника и направления ветра относительно акустической трассы. Проводится также сравнение результатов численного моделирования для анизотропного спектра ветрового волнения и упрощенной модели с изотропным спектром.

Пархомов В.А., Еселевич В.Г., Еселевич М.В., Дмитриев А.В., Суворова А.В., Хомутов С.Ю., Цэгмэд Б., Райта Т. «Магнитосферный отклик на взаимодействие с диамагнитной структурой спорадического солнечного ветра» Солнечно-земная физика, 7, № 3, с. 12-30 (2021)

Представлены результаты исследования движения от источника на Солнце до поверхности Земли диамагнитной структуры (ДС) солнечного ветра, представляющей собой последовательность микроДС меньших масштабов, которые являются частью коронального выброса массы 18.05.2013. ДС, определяемая по высокому отрицательному коэффициенту корреляции между модулем ММП и концентрацией СВ на спутниках АСЕ и Wind (rr=–0.9) вблизи точки Лагранжа, на околоземной орбите на спутниках ТНВ и ТНС (r=–0.9) и на спутнике ТНА внутри магнитосферы, переносится от Солнца солнечным ветром до орбиты Земли с сохранением своей тонкой внутренней структуры. Имея большой размер в радиальном направлении (≈763 R_E, где R_E – радиус Земли), ДС обтекает магнитосферу. В то же время микроДС, имея размеры ≤13 R_E, проходит через головную ударную волну и магнитопаузу в виде замагниченного плазмоида. При этом концентрация ионов в плазмоиде возрастает от 10 см^–3 до 90 см^–3, а его скорость падает при движении в хвост магнитосферы. При переходе ДС через магнитопаузу генерируется импульсное электрическое поле величиной ∼400 мВ/м с последующими колебаниями с периодом Т ∼200 c и амплитудой ∼50 мВ/м. Электрическое поле ускоряет частицы радиационного пояса и вызывает модулированные потоки протонов в диапазоне энергий 95–575 кэВ на дневной стороне магнитосферы и электронов 40–475 кэВ и протонов 95–575 кэВ на ночной. На вечерней стороне магнитосферы (19–23 MLT) наблюдается суббуревая активизация геомагнитных пульсаций и полярных сияний, но без отрицательной магнитной бухты. В послеполуночном секторе (01–05 MLT) наблюдается sawtooth-суббуря без предварительной фазы и брейкапа с глубокой модуляцией ионосферного тока и аврорального поглощения. Длительность всех явлений в магнитосфере и на Земле определяется временем взаимодействия ДС с магнитосферой (∼4 ч). Для интерпретации закономерностей магнитосферного отклика на взаимодействие с ДС рассматриваются альтернативные модели импульсного прохождения ДС из СВ в магнитосферу и классическая модель пересоединения ММП и геомагнитного поля.

Кухаркин Н.Е., Раскач К.Ф., Александров П.А. «Освоение Луны: Первый современный этап» Природа, № 6, с. 13-18 (2021)

Антонов С.Н., Резвов Ю.Г., Подольский В.А., Сивкова О.Д. «Акустооптическая многолучевая аксиальная дифракция в парателлурите» Письма в Журнал технической физики, 48, № 1, с. 43-46 (2021)

Для формирования многолучевой диаграммы направленности предложено использовать аксиальную геометрию акустооптического взаимодействия в парателлурите. В одночастотном режиме использование такой геометрии для углового сканирования характеризуется провалом на частотной характеристике. Оптимизация многочастотного радиосигнала позволяет эффективно делить лазерное излучение на несколько лучей при сохранении принципиальных достоинств аксиальной геометрии: минимальных размеров кристалла и энергопотребления. Ключевые слова: акустооптическая дифракция, акустооптический дефлектор, аксиальная геометрия, многочастотный режим.

Бугаев М.А., Новиков И.Д., Репин С.В., Шелковникова А.А. «Гравитационное линзирование и тени кротовой норы» Астрономический журнал, 98, № 12, с. 971-979 (2021)

Рассмотрена задача об искривлении и рассеянии лучей света, проходящих снаружи входа в кротовую нору с нулевой гравитационной массой. Исследованы процесс захвата лучей кротовой норой и процесс образования тени при освещении ее стандартным экраном. Проведено сравнение этих процессов в случае движения лучей света в окрестности черной дыры Шварцшильда.

Решетова Г.В., Анчугов А.В. «Цифровой керн: моделирование акустической эмиссии в целях локализации ее источников методом обращения волнового поля в обратном времени» Геология и геофизика, № 4, с. 597-609 (2021)

Представлены результаты численных экспериментов для решения задачи локализации событий акустической эмиссии в образцах керна. В качестве математической модели использовались уравнения динамической теории упругости в полярной системе координат. Предложен подход к локализации событий акустической эмиссии методом обращения времени, основанный на анализе суммарной энергии волнового процесса. Параметры изучаемых процессов получены на основе обработки данных лабораторных экспериментов. Приведены результаты численного моделирования, на основании которых определяется ряд основных характеристик конфигурации многоканальной системы сбора данных: оптимальное количество каналов регистрации, расположение датчиков относительно керна. Исследована разрешающая способность метода в зависимости от доминирующей частоты и разного количества каналов регистрации.

Коробов А.И., Кокшайский А.И., Ширгина Н.В., Одина Н.И., Агафонов А.А., Ржевский В.В. «Сдвиговые упругие свойства ВТСП керамики в области перехода в сверхпроводящую фазу» Журнал технической физики, 90, № 6, с. 954-960 (2020)

Приведены результаты исследований сдвиговых упругих свойств высокотемпературной сверхпроводящей (ВТСП) керамики YBa₂Cu₃O_7-x в окрестностях фазового перехода в сверхпроводящее состояние при температуре 91.3 K, а также при комнатной температуре 293 K. В области температуры фазового перехода впервые обнаружено локальное увеличение сдвигового нелинейного акустического параметра N. Проведенные экспериментальные исследования линейных и нелинейных упругих свойств ВТСП керамики YBa₂Cu₃O_7-x в области сверхпроводящего перехода показали, что электронный фазовый переход оказывает существенное влияние на ее упругие свойства. На основе результатов экспериментальных измерений были определены линейные и нелинейные упругие параметры как при комнатной температуре, так и в области температуры фазового перехода. Ключевые слова: скорость ультразвуковых волн, сверхпроводящая керамика, структурная упругая нелинейность, нелинейный сдвиговый упругий параметр.

Римская-Корсакова Л.К. «Вклад разных распределений активности ансамбля периферических волокон в формирование громкости и распознавание интенсивности тестовых импульсов, предъявляемых в тишине до и после помеховых импульсов» Акустический журнал, 67, № 6, с. 668-683 (2021)

С целью поиска физиологических основ слуховых эффектов повышения громкости и ухудшения распознавания интенсивности импульсов, предъявляемых до или после помеховых импульсов, а также эффекта ухудшения распознавания интенсивности одиночных импульсов моделировалась реакция ансамбля моделей периферических волокон. Полученная в ответ на однократное предъявление импульсов реакция ансамбля представлялась в виде двух комплементарных распределений: распределения вероятности появления спайков во времени и распределения межспайковых интервалов. В ответ на импульсные звуки такие распределения имели узкие области возбуждения. Для одиночных импульсов суммы спайков и межспайковых интервалов в областях возбуждения могли быть основой для формирования независимых “базовых” и “комплементарных” компонентов громкости импульса. Полученные в ответ на пару импульсов суммы спайков в двух областях первого распределения могли быть основой “базовых” компонентов громкости импульсов пары. Сумма межспайковых интервалов в первой области возбуждения второго распределения объединяла интервалы, соразмерные с длительностями каждого из импульсов пары, поэтому могла быть основой для “комплементарного” компонента громкости пары. Сумма межспайковых интервалов во второй области возбуждения объединяла интервалы, соразмерные с задержкой второго импульса относительно первого, и могла отвечать за выраженность периодичности пары. Величина “комплементарного” компонента громкости пары зависела от интенсивности и длительности импульсов пары, но не от положений и задержек этих импульсов. Учет “базовых” и “комплементарных” компонентов громкости позволил объяснить известные эффекты повышение громкости и ухудшения распознавания интенсивности одиночных и замаскированных импульсов. Специально проведенные слуховые эксперименты показали, что распознавание интенсивности замаскированных импульсов, по-видимому, вследствие влияния “комплементарного” компонента громкости пары, зависело от отношения интенсивностей импульсов в паре, но не от положений и задержек этих импульсов относительно друг друга.

Родин А.Е., Орешко В.В., Федорова В.А. «Сличение земной и лунной шкал времени по гигантским импульсам пульсаров» Астрономический журнал, 98, № 11, с. 935-943 (2021)

Разработана модель задержки времени прихода импульса между станциями на Луне и Земле. Сличение лунной и земной шкал времени предлагается проводить посредством сравнения моментов прихода гигантских импульсов пульсаров. Разработан метод такого сравнения на основе кросс-корреляционного анализа принимаемых импульсов. На примере гигантских импульсов пульсара PSR 0531+21 показано, что погрешность сличения шкал в случае высокого отношения “сигнал/помеха” достигает субдискретного уровня и, таким образом, определяется полосой приема регистрирующей аппаратуры.

Родионов А.А., Семёнов В.Ю., Савельев Н.В., Коновалов К.С. «Локализация движущегося источника звука с использованием некогерентного апертурного синтеза с одновременным подавлением помех» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 63, № 7, с. 557-567 (2020)

Рассматривается задача шумопеленгации движущегося источника звука с использованием апертурного синтеза. При этом предполагается, что излучаемый источником сигнал является некогерентным во времени. Такой сценарий наиболее интересен с практической точки зрения, поскольку реальные источники имеют в основном непрерывный спектр излучения. Считалось, что на приёмную систему, представляющую собой две линейные антенные решётки, расположенные по обоим бортам судна-носителя, помимо шумов моря, воздействует также помеха, вызванная работой корабельных механизмов (бортовая помеха), мощность которой значительно превышает мощность полезного сигнала. Представлены результаты апробации предложенных алгоритмов на данных численного эксперимента. Было показано, что в зависимости от длины и типа траектории корабля-носителя достигается различная точность измерения координат движущегося источника.

Клепиков П.Н., Оскорбин Д.Н., Родионов Е.Д. «О почти эйнштейновых локально однородных (псевдо)римановых многообразиях» Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, № 4, с. 48-65 (2019)

Обзор недавних исследований по различным обобщениям теории многообразий Эйнштейна, а также их классификации в случае локально однородных пространств малой размерности.

Розенблат Г.М. «О равновесии твердого тела, опирающегося одной точкой на шероховатую плоскостЬ» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 500, № 1, с. 57-64 (2021)

Рассматривается задача о возможном и обязательном (в смысле Джеллетта) равновесии твердого тела, которое контактирует одной своей точкой с шероховатой плоскостью и находится под действием произвольной системы сил. Распределения масс в теле (т.е. центральный тензор инерции и положение центра масс тела относительно точки опоры) предполагаются произвольными. В точке контакта тела с опорой (односторонняя связь) действует сила сухого трения, подчиняющаяся классическому закону Кулона–Эйлера. Получены необходимые и достаточные условия обязательного равновесия. Эти условия выражаются простыми аналитическими формулами. Приводится сравнение с соответствующими результатами для плоского случая, полученными ранее.

Овчинников М.Ю., Герман А.Д., Маштаков Я.В., Ролдугин Д.С. «Моделирование динамики низколетящего космического аппарата с прямоточным воздушным электрореактивным двигателем» Математическое моделирование, 33, № 11, с. 18-38 (2021)

Проводится моделирование движения космического аппарата на сверхнизкой орбите высотой 175 км. Аппарат оснащен прямоточным воздушным электрореактивным двигателем, позволяющим компенсировать силу лобового сопротивления. Проведено моделирование управляемого углового движения аппарата с учетом основных возмущающих факторов, включая ошибки в компоновке аппарата и установке двигателя, а также влияние ветра в атмосфере. Получена оценка энергопотребления системы управления в разных режимах движения.

Базулин Е.Г., Гончарский А.В., Романов С.Ю., Серёжников С.Ю. «Определение геометро-акустических свойств сварного соединения как решение обратной коэффициентной задачи для скалярного волнового уравнения» Дефектоскопия, № 11, с. 3-14 (2021)

Разработаны ультразвуковые томографические методы неразрушающего контроля объектов с целью определения геометрии сварного соединения и оценки поля скоростей в нем. Предложено решение обратной коэффициентной задачи для схемы регистрации эхосигналов в зеркально-теневом режиме. Проведено численное моделирование для различных томографических схем на образцах с акустическими параметрами и геометрией, соответствующими реальному эксперименту с использованием антенной решетки с рабочей частотой 2.25 МГц. Численными методами проведена оптимизация томографических схем для разных прикладных задач. Показано, что с помощью разработанных томографических схем можно не только обнаружить границы сварного соединения, но и определить поле скоростей внутри объекта контроля.

Кулак Г.В., Ропот П.И., Бестугин А.Р., Шакин О.В. «Акустооптический спектроанализатор на бесселевых световых пучках» Проблемы физики, математики и техники, № 1, с. 19-23 (2021)

Теоретически исследованы особенности неколлинеарной акустооптической дифракции квазибездифракционных бесселевых световых пучков в одноосных кристаллах для создания спектроанализаторов радиочастотных сигналов. Найдено выражение для эффективности дифракции в зависимости от параметров взаимодействующих бесселевых пучков o- и e-типа, а также от значений интегралов перекрытия и частотной расстройки брэгговского синхронизма. Показано, что в условиях отсутствия точного поперечного фазового синхронизма дифрагированных бесселевых световых пучков частотное разрешение акустооптического спектроанализатора составляет ∼3,5 кГц.

Андреев М.Я., Охрименко С.Н., Паршуков В.Н., Рубанов И.Л., Козловский С.В. «Снижение уровня взаимных непреднамеренных помех при совместной работе корабельных гидроакустических станций» Датчики и системы, № 6, с. 62-68 (2020)

DOI: 10.25728/datsys.2020.6.9 Рассмотрен актуальный вопрос снижения уровня взаимных (непреднамеренных) помех при совместной работе корабельных гидроакустических станций. Предложенный метод позволит повысить эффективность поисковых работ корабельной поисково-ударной группы надводных кораблей.

Блинов Д.А., Криницкий С.А., Рубанов И.Л., Охрименко С.Н. «Определение вероятностных характеристик обнаружения цели гидроакустическим вооружением объекта-носителя в условиях малых и очень малых выборок независимых испытаний» Датчики и системы, № 9-10, с. 57-60 (2020)

Рассмотрен вопрос исследования вероятностных характеристик обнаружения цели гидроакустическим вооружением носителя в условиях малого количества опытов в соответствии с биномиальным распределением.

Рувинская Е.А., Куркина О.Е., Куркин А.А. «Перенос частиц и динамические эффекты при трансформации бароклинной приливной волны в условиях шельфа дальневосточных морей» Экологические системы и приборы, № 11, с. 109-118 (2021)

Представлены результаты численного моделирования трансформации приливной волны и образования солибора в шельфовой зоне Охотского и Берингова морей. Получены оценки придонных и приповерхностных скоростей, которые могут достигать 0,4 м/c у берегов Сахалина в Охотском море и 0,6 м/c в Беринговом море. Оценены амплитуды бароклинных волн. Полученные результаты согласуются с данными натурных наблюдений вблизи выбранных разрезов. Показано, что в обоих случаях поле скорости внутренних волн имеет сложную знакопеременную структуру, что может существенно влиять на распределение планктонных организмов, особенно в прибрежной зоне. Построены траектории частиц (планктонных организмов). Для выбранных локаций разреза в Беринговом море горизонтальные смещения «точек» составили 1–2 км, а вертикальные смещения – около 20 м. Ключевые слова: Охотское море; Берингово море; внутренние волны; численное моделирование; транспорт частиц.

Балега Ю.Ю., Барышев А.М., Бубнов Г.М., Вдовин В.Ф., Вдовичев С.Н., Гунбина А.А., Дмитриев П.Н., Дубрович В.К., Зинченко И.И., Кошелец В.П., Лемзяков С.А., Нагирная Д.В., Рудаков К.И., Смирнов А.В., Тарасов М.А., Филиппенко Л.В., Хайкин В.Б., Худченко А.В., Чекушкин А.М., Эдельман В.С., Юсупов Р.А., Якопов Г.В. «Сверхпроводниковые приёмники для космических, аэростатных и наземных субтерагерцовых радиотелескопов» Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 63, № 7, с. 533-556 (2020)

Дан обзор как собственных оригинальных результатов разработки сверхпроводниковых приёмников для субтерагерцовой астрономии, так и основных лидирующих концепций мирового приборостроения в этой сфере. Проведённый анализ актуальных астрономических задач, исследований микроволнового астроклимата и задел в создании аппаратуры для субтерагерцовых радиоастрономических наблюдений обосновывают необходимость и возможность реализации в России крупного инфраструктурного проекта создания субтерагерцового инструмента, а также активизации реализации осуществляющихся в настоящее время проектов «Миллиметрон» и «Суффа». Представлены следующие результаты: 1) разработаны и апробированы сверхпроводниковые когерентные приёмники и широкополосные детекторы субтерагерцового диапазона частот для космических, аэростатных и наземных радиотелескопов; 2) созданы, изготовлены и исследованы сверхчувствительные приёмные системы на основе туннельных структур сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник и сверхпроводник-изолятор-нормальный металл-изолятор-сверхпроводник (СИНИС); 3) реализован приёмник на основе СИНИС-детекторов с микроволновой системой считывания для таких структур; 4) разработаны методы изготовления высококачественных туннельных структур Nb/AlО_х/Nb и Nb/AlN/NbN на основе плёнок ниобия с плотностью тока до 30 кА/см². В диапазоне от 200 до 950 ГГц созданы и испытаны приёмники с шумовой температурой, которая лишь в 2–5 раз превышает квантовый предел.

Зайцев А.А., Руденко А.И., Алексеева С.М. «Распространение синусоидальных волн в двуслойной стратифицированной по плотности жидкости» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 3, с. 95-106 (2021)

Представлена корректировка новой методики решения задачи о синусоидальных волнах на поверхности однородной идеальной жидкости, связанная с уточнением граничных условий. Найдено дисперсионное соотношение для длинных волн. Получено значение частоты для синусоидальных волн в стратифицированной жидкости.

Липанов А.М., Русяк И.Г., Суфиянов В.Г. «Исследование влияния колебаний ствола на угол вылета снаряда при выстреле» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 68, с. 80-94 (2020)

DOI: 10.17223/19988621/68/8 Рассмотрена задача о продольно-поперечных колебаниях ствола артиллерийского орудия при выстреле в одномерной постановке с учетом начального гравитационного прогиба, массовых сил, давления пороховых газов и массы снаряда. Разностные схемы для решения уравнений продольных и поперечных колебаний ствола получены на основе интегро-интерполяционного метода. Показано, что в вертикальной плоскости имеют место существенные колебания ствола, при этом время затухания колебаний больше промежутка времени между выстрелами, что оказывает влияние на разброс снарядов при стрельбе очередью.

Рутенко А.Н., Ущиповский В.Г., Манульчев Д.С., Радаев И.Р., Сизов Д.А., Фершалов М.Ю. «Натурные и модельные исследования акустических сигналов, генерируемых раком-щелкуном в б. Витязь Японского моря» Акустический журнал, 67, № 6, с. 684-694 (2021)

Приводятся результаты натурных и модельных исследований распространения импульсных высокочастотных акустических сигналов, генерируемых раком-щелкуном на шельфе Японского моря в бухте Витязь. Пространственные акустические измерения проводились с помощью 4 гидрофонов, устанавливаемых в море глубиной 3 м с помощью металлических конструкций – пирамиды и рамы длиной 3 м. Численное моделирование проводилось с помощью лучевого метода мнимых источников и модового параболического уравнения. Результаты моделирования согласуются с натурными измерениями.

Полухин Н.В., Полухина О.Е., Рэй В. «Транспорт донных наносов под воздействием поверхностных волн» Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, № `1, с. 181-193 (2000)

Описывается лабораторный эксперимент, цель которого – изучение эволюции эродирующего дна под воздействием частично стоячего волнового поля. Дана качественная и количественная оценка сформировавшихся донных структур: баров и рифелей.

Баженов В.Г., Казаков Д.А., Нагорных Е.В., Осетров Д.Л., Рябов А.А. «Моделирование поведения упругопластических стержней при растяжении-кручении и построение их диаграмм деформирования до разрыва с учетом вида напряженно-деформированного состояния» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 501, № 1, с. 23-28 (2021)

В научной литературе нет четкого вывода о достоверности “гипотезы единой кривой” при больших деформациях из-за сложностей экспериментального анализа неоднородного напряженно-деформированного состояния (НДС). Авторами разработан экспериментально-расчетный метод, в котором интегральные характеристики (обобщенные силы и перемещения) процесса деформирования определяются экспериментально, а изменения неоднородного НДС – численно. Метод позволил установить существенную зависимость диаграмм деформирования при растяжении и кручении от вида напряженного состояния для сталей 09Г2С, 10ХСНД и 10Г2ФБЮ при умеренных и больших деформациях и заметно уточнить результаты численного моделирования процессов упругопластического деформирования стержней при комбинированных нагружениях растяжением-кручением. Предложенный быстросходящийся алгоритм применим для построения диаграмм деформирования и при других видах квазистатического и динамического нагружения: сжатии, пенетрировании, изгибе и др.

Хлыбов А.А., Кабалдин Ю.Г., Аносов М.С., Рябов Д.А., Шатагин Д.А., Кисилев А.В. «Оценка возможностей использования фрактальной размерности и информационной энтропии упругих волн для оценки поврежденности стали 20 при малоцикловой усталости» Вестник Ижевского государственного технического университета им. М.Т. Калашникова (ИжГТУ), 24, № 3, с. 17-25 (2021)

Приводятся результаты экспериментальных исследований образцов из стали 20 на малоцикловую усталость (консольный изгиб). Получена кривая усталости для исследуемого материала в диапазоне амплитуд напряжений 210–380 МПа. В логарифмических координатах данная зависимость имеет линейный характер. По результатам исследований показано, что одной из структурно-чувствительных характеристик является форма импульса упругой волны, прошедшего в исследуемой среде. Для анализа формы импульса упругой волны предложен алгоритм оценки поврежденности материалов, использующий значения фрактальной размерности аттрактора и информационную энтропию в процессе усталостного нагружения. Установлено, что по полученным зависимостям процесс накопления усталостных повреждений условно можно разделить на 2 фазы. В первой фазе энтропия ультразвукового сигнала практически не изменяется и сохраняется в пределах 0,05–0,1 нат., фрактальная размерность аттрактора ультразвукового сигнала возрастает с 1,5 до 1,8. При переходе во вторую фазу наблюдается максимальные значения фрактальной размерности аттрактора ультразвукового сигнала, значения которого уменьшаются во второй фазе до 1,4 перед разрушением образца. Значения информационной энтропии во второй фазе монотонно возрастают до 0,55 нат. Исследования показали, что полученные зависимости практически не изменяются с изменением амплитуды напряжений. Результаты исследований при различных амплитудах напряжений показали, что характеристики фрактальной размерности аттрактора и информационной энтропии импульсов упругой волны, прошедшие в металле через зоны накопленных повреждений, расширяют и дополняют возможности акустических методов в задачах оценки работоспособности материалов при малоцикловой усталости и позволяют выявить стадию разрушения стали 20.

Рязанов Д.А. «Квазигидродинамический алгоритм в задаче моделирования аттракторов внутренних волн» Математическое моделирование, 33, № 12, с. 3-20 (2021)

На примере задачи моделирования волновых аттракторов в стратифицированной жидкости демонстрируются преимущества квазигазодинамического алгоритма (QHDFoam) перед классическим алгоритмом расщепления операторов (PISO). Оба алгоритма реализованы методом конечного объема на базе программного пакета OpenFOAM с открытым исходным кодом. Показано, что применение алгоритма PISO не воспроизводит динамику многократного отражения и фокусировки внутренних волн в стратифицированной жидкости во время взаимодействия с границами расчетной области. QHDFoam алгоритм, основанный на решении регуляризованных уравнений Навье–Стокса, дает результаты, близкие к данным спектрально-элементного метода высокого порядка, данные которого в этой работе считаются эталонными.