Аббакумов К.Е., Вагин А.В., Сидоренко И.Г. «Акустические характеристики твердых упругих сред с ориентированной микротрещиноватостью» Дефектоскопия, № 4, с. 3-13 (2023)

Разработана в условиях распространения плоских упругих продольных волн модель их взаимодействия с упругой средой, содержащей ориентированные микротрещины, обладающие особенностью граничных условий в приближении «линейного скольжения». В приближении теории волн Блоха и Флоке определен вид дисперсионного уравнения. Получены и проанализированы результаты его решения, определяющие характер зависимостей фазовой скорости распространения и коэффициента затухания эффективной продольной волны от параметров микрошероховатости берегов трещин и других параметров модели.

Абрамов А.А., Александров В.Ю., Бутковский А.В. «Коэффициент аналогии Рейнольдса в продольной цилиндрической задаче Куэтта: от режима сплошной среды до свободномолекулярного» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 2, с. 317-326 (2023)

Рассмотрено течение Куэтта газа для цилиндрической геометрии ограничивающих поверхностей, движущихся в продольном направлении относительно их оси симметрии. Для одноатомного газа исследована связь (аналогия Рейнольдса) между напряжением трения и потоком энергии, передаваемым обтекаемой поверхности. В случае течения сплошной среды и в случае свободномолекулярного течения в явном виде получены простые аналитические выражения для коэффициента аналогии Рейнольдса, зависящие только от числа Эккерта и не зависящие от отношения радиусов цилиндров. Для различных значений числа Кнудсена с помощью метода прямого статистического моделирования (DSMC) изучен переходный режим течения. Показано, что в этом случае коэффициент аналогии Рейнольдса при фиксированных значениях отношения радиусов и числа Кнудсена зависит от относительной скорости и температур поверхностей главным образом через число Эккерта. Найдено соотношение между погонными потоками энергии, передаваемой цилиндрическим поверхностям.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей и регионов вне активных областей» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 1, с. 43-57 (2023)

По материалам созданной в ИЗМИРАН базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений исследовалось развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей, сопровождающимися солнечными вспышками, и волоконными выбросами вне активных областей. Сравнивалось развитие Форбуш-понижений двух типов в течение солнечных циклов 23–24, максимумов этих циклов и минимума между ними. С применением статистических методов, исследовались распределения интервалов времени от начала Форбуш-понижения до регистрации: минимальной плотности космических лучей, максимального часового понижения плотности, максимальной анизотропии космических лучей, максимума скорости солнечного ветра, максимума напряженности межпланетного магнитного поля, минимума Dst-индекса. Разница между развитием Форбуш-понижений двух типов сравнивалась, когда межпланетное возмущение содержит или не содержит магнитное облако у Земли. Результаты показали, что вспышечные события развиваются быстрее, чем волоконные, даже при близких значениях параметров солнечного ветра. Разница в развитии Форбуш-понижений двух типов заметнее в случае присутствия магнитного облака у орбиты Земли. Наибольшая разность между временны? ми параметрами в двух типах событий наблюдается для времени регистрации максимальной напряженности межпланетного магнитного поля. Фаза спада Форбуш-понижений двух типов одинакова в максимуме цикла 23 и длиннее для волоконных событий в максимуме цикла 24 и минимуме 23–24. С учетом всех временных параметров, разница между развитием Форбуш-понижений двух типов заметнее в максимуме цикла 23 и в минимуме 23–24, чем в максимуме цикла 24.

Белов А.В., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г., Мелкумян А.А. «Выделение солнечно-суточной анизотропии космических лучей локальным и глобальным методами» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 3, с. 306-320 (2023)

По данным нейтронного монитора ст. Москва с помощью гармонического анализа получены характеристики солнечно-суточной анизотропии космических лучей в спокойные дни за длительный период с 1965 по 2020 гг. Установлено, что средний суточный ход вариаций космических лучей нейтронных мониторов ст. Москва практически полностью описывается двумя гармониками солнечно-суточной анизотропии и не содержит признаков других влияний. Сравнение со среднесуточными характеристиками экваториальной составляющей векторной анизотропии космических лучей, полученными по данным мировой сети нейтронных мониторов с помощью метода глобальной съемки, показало хорошее согласие результатов двух методик. Из сравнения локальных и глобальных результатов получены оценки приемных коэффициентов первой гармоники анизотропии космических лучей для нейтронного монитора ст. Москва и предложен новый экспериментальный метод расчета приемных коэффициентов отдельных детекторов. Обсуждены и обоснованы ограничения локальной методики, а также возможности продолжения и расширения данного исследования.

Белов А.В., Белова Е.А., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А. «Геоэффективность спорадических явлений в 24-м солнечном цикле» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 4, с. 534-544 (2023)

Обсуждены особенности 24-го цикла солнечной активности, проявившиеся в вариациях космических лучей, характеристиках солнечных вспышек, протонных событий, корональных выбросов массы, а также уровне геомагнитной активности. Показано, что по числу солнечных пятен и других проявлений солнечной активности 24-й цикл оказался самым скромным за последние 100 лет наблюдений. Описано значительное снижение геоэффективности различных солнечных событий, проявившееся в меньшем количестве и величинах, зарегистрированных на Земле Форбуш-эффектов, возрастаний потоков протонов и электронов разных энергий и геомагнитных бурь.

Мелкумян А.А., Белов А.В., Абунина М.А., Шлык Н.С., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г. «Развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей и регионов вне активных областей» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 1, с. 43-57 (2023)

По материалам созданной в ИЗМИРАН базы данных Форбуш-эффектов и межпланетных возмущений исследовалось развитие Форбуш-понижений, связанных с корональными выбросами из активных областей, сопровождающимися солнечными вспышками, и волоконными выбросами вне активных областей. Сравнивалось развитие Форбуш-понижений двух типов в течение солнечных циклов 23–24, максимумов этих циклов и минимума между ними. С применением статистических методов, исследовались распределения интервалов времени от начала Форбуш-понижения до регистрации: минимальной плотности космических лучей, максимального часового понижения плотности, максимальной анизотропии космических лучей, максимума скорости солнечного ветра, максимума напряженности межпланетного магнитного поля, минимума Dst-индекса. Разница между развитием Форбуш-понижений двух типов сравнивалась, когда межпланетное возмущение содержит или не содержит магнитное облако у Земли. Результаты показали, что вспышечные события развиваются быстрее, чем волоконные, даже при близких значениях параметров солнечного ветра. Разница в развитии Форбуш-понижений двух типов заметнее в случае присутствия магнитного облака у орбиты Земли. Наибольшая разность между временны? ми параметрами в двух типах событий наблюдается для времени регистрации максимальной напряженности межпланетного магнитного поля. Фаза спада Форбуш-понижений двух типов одинакова в максимуме цикла 23 и длиннее для волоконных событий в максимуме цикла 24 и минимуме 23–24. С учетом всех временных параметров, разница между развитием Форбуш-понижений двух типов заметнее в максимуме цикла 23 и в минимуме 23–24, чем в максимуме цикла 24.

Белов А.В., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А., Оленева В.А., Янке В.Г., Мелкумян А.А. «Выделение солнечно-суточной анизотропии космических лучей локальным и глобальным методами» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 3, с. 306-320 (2023)

По данным нейтронного монитора ст. Москва с помощью гармонического анализа получены характеристики солнечно-суточной анизотропии космических лучей в спокойные дни за длительный период с 1965 по 2020 гг. Установлено, что средний суточный ход вариаций космических лучей нейтронных мониторов ст. Москва практически полностью описывается двумя гармониками солнечно-суточной анизотропии и не содержит признаков других влияний. Сравнение со среднесуточными характеристиками экваториальной составляющей векторной анизотропии космических лучей, полученными по данным мировой сети нейтронных мониторов с помощью метода глобальной съемки, показало хорошее согласие результатов двух методик. Из сравнения локальных и глобальных результатов получены оценки приемных коэффициентов первой гармоники анизотропии космических лучей для нейтронного монитора ст. Москва и предложен новый экспериментальный метод расчета приемных коэффициентов отдельных детекторов. Обсуждены и обоснованы ограничения локальной методики, а также возможности продолжения и расширения данного исследования.

Белов А.В., Белова Е.А., Шлык Н.С., Абунина М.А., Абунин А.А. «Геоэффективность спорадических явлений в 24-м солнечном цикле» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 4, с. 534-544 (2023)

Обсуждены особенности 24-го цикла солнечной активности, проявившиеся в вариациях космических лучей, характеристиках солнечных вспышек, протонных событий, корональных выбросов массы, а также уровне геомагнитной активности. Показано, что по числу солнечных пятен и других проявлений солнечной активности 24-й цикл оказался самым скромным за последние 100 лет наблюдений. Описано значительное снижение геоэффективности различных солнечных событий, проявившееся в меньшем количестве и величинах, зарегистрированных на Земле Форбуш-эффектов, возрастаний потоков протонов и электронов разных энергий и геомагнитных бурь.

Аганин А.А. «Удар струи жидкости по жидкости и смоченной стенке» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 18-21 (2022)

Агеев А.И., Осипцов А.Н. «Вычисление теплового потока на полосчатой супергидрофобной поверхности» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 21-24 (2022)

Рассматривается установившееся течение несжимаемой теплопроводной ньютоновской жидкости в микроканале, нижняя стенка которого является супергидрофобной.

Вигдорович И.И., Агеев А.И., Манаенкова Т.А. «Законы подобия для скорости и температуры в сверхзвуковом турбулентном пограничном слое» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 63-64 (2022)

Цель настоящей работы – объяснить причину рассогласования формулы Ван Дриста с результатами измерений и вывести новые законы подобия для скорости и температуры, которые являются точными асимптотическими решениями уравнений Рейнольдса для сжимаемого газа. Уравнения Рейнольдса решаются методом сращиваемых асимптотических разложений для различных характерных областей течения, в число которых входят: вязкий подcлой, логарифмический подслой и внешняя область пограничного слоя. Малый параметр теории – число Маха, вычисленное по динамической скорости и энтальпии газа на стенке. Рассматриваются все возможные случаи теплопередачи на обтекаемой поверхности – охлаждаемая, теплоизолированная и нагреваемая стенка

Агишева У.О., Галимзянов М.Н. «Волны давления в трубе заполненной жидкостью, содержащей пузырьковую область конечных размеров» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 24-27 (2022)

Рассмотрено распространение слабых возмущений в перегретой водовоздушной пузырьковой среде, когда в пузырьках помимо пара воды присутствует инертный газ (например, воздух), не участвующий в фазовых переходах. Построены карты зон устойчивости рассматриваемых систем в зависимости от величины перегретости жидкости на плоскости «объемное содержание–радиус пузырьков». Проанализировано влияние начального перегрева (от сотых долей градуса до десяти градусов) на эволюцию гармонических волн. Для неустойчивых систем изучена зависимость инкремента от величины радиуса пузырьков при увеличении перегретости воды.

Агишева У.О., Вдовенко И.И., Галимзянов М.Н. «Акустическая устойчивость перегретой жидкости с парогазовыми пузырьками» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 27-30 (2022)

Изучены двумерные осесимметричные волновые возмущения в канале с водой, содержащей тороидальный коаксиальный кластер, заполненный водовоздушной пузырьковой смесью. По результатам численных расчетов проанализирована зависимость максимальной амплитуды давления, формирующейся в канале, от геометрических параметров кластера и канала, а также от амплитуды первоначального воздействия. Установлено, что в случае цилиндрического кластера амплитуда волнового сигнала за пузырьковой зоной в несколько раз превышает амплитуду для случая цилиндрического тороидального кластера. В ходе численных исследований показано, что фокусировка сигнала за пузырьковой областью происходит раньше для сплошного цилиндра, чем для тороидального.

Разумный Ю.Н., Баранов А.А., Агравал Б., Дула А.М., Крайзель Й., Купреев С.А., Спенсер Д.Б., Разумный В.Ю., Ясака Т. «Концепция орбитального обслуживания для разработки космической системы следующего поколения и ее ключевые технологии» Вестник Российского университета дружбы народов (РУДН). Серия: Инженерные исследования, 23, № 4, с. 269-282 (2022)

За последние годы многие компании и национальные агентства в разных странах были вовлечены в разработку различных технических аспектов орбитального обслуживания. Описан опыт орбитального обслуживания в США и России. Рассматривается проблема орбитального обслуживания в целом. Показано, что орбитальное обслуживание относится к развитию космической инфраструктуры следующего поколения и решение проблемы орбитального обслуживания в значительной степени предопределяет характеристики космических систем следующего поколения. Для реализации орбитального обслуживания выделяются два одинаково важных направления: 1) обеспечение работоспособности спутников; 2) создание систем непосредственного обслуживания. Реализация каждого направления включает в себя широкий спектр разработок. В первом случае нужно учитывать возможность стыковки с обслуживаемым спутником, гарантированный доступ к компонентам спутника, блочно-модульную структуру обслуживаемого спутника, стандартизацию аппаратного обеспечения и разъемов и т.д. Реализация второго направления варьируется от разработки методов обслуживания и систем обслуживания до спутниковых орбит и оптимизации группировки. Представлены существующие и перспективные ключевые технологии для исправного обслуживающего спутника. Показано, что экономическая выгода орбитального обслуживания должна тщательно обосновываться с глобальной точки зрения с учетом особенностей будущей космической инфраструктуры. Обслуживание позволяет продлить срок службы спутников, снизив таким образом стоимость жизненного цикла, более того – создавать совершенно новые системы и миссии. Эти эффекты могут быть достигнуты не только посредством дозаправки или ремонта спутников, но и за счет коррекции их орбит. Предлагаемое орбитальное обслуживание создает перспективу создания коммерческой сети обслуживания и удаления мусора, сформированной на той же технологической базе, что, однако, представляет собой отдельные технологические проблемы, которые тесно связаны с орбитальным обслуживанием.

Савченко В.В., Акатьев Дм.Ю., Губочкин И.В. «Исследование звукового строя национального языка на основе информационной теории восприятия речи» Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, № 3, с. 215-222 (2010)

Ставится и решается задача автоматического выделения и распознавания элементарных речевых единиц типа фонем из потока устной речи диктора по критерию их минимального информационного рассогласования в смысле Кульбака–Лейблера. Предложен новый алгоритм, основанный на решении последовательности задач R-альтернативной статистической классификации без учителя при переменном и нарастающем значении R=2, 3, и т.д. Рассматривается пример его практического применения в задаче исследования звукового (фонетического) строя речи жителей Нижегородской области.

Аксенов А.В., Дружков К.П. «Построение точных решений системы уравнений одномерной газовой динамики без градиентной катастрофы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 135-143 (2023)

Рассмотрена система уравнений, описывающая одномерные политропные движения газа. Получена классификация инвариантов характеристик вплоть до второго порядка рассматриваемой системы уравнений. Предложен метод сведения задач Коши к системам обыкновенных дифференциальных уравнений. С помощью инвариантов характеристик, дополнительных к инвариантам Римана, построены примеры решений без градиентной катастрофы.

Аксенов А.О., Пирогова А.С., Рыбалко А.Е., Токарев М.Ю., Потемка А.К., Дудков И.Ю., Бирюк М.А. «Признаки сартанского оледенения южной части Северо-Карского шельфа по данным геофизических исследований в рейсе TTR-21» Геофизика, № 2, с. 21-28 (2023)

В ходе экспедиции плавучего университета ЮНЕСКО – МГУ TTR-21 (21-й экспедиции по программе Training Through Research) в северной части Карского моря по геофизическим данным были диагностированы признаки последнего сартанского оледенения (МИС-2 – морская изотопная стадия 2, поздний неоплейстоцен). Геофизические исследования включали в себя мультичастотную сейсморазведку сверхвысокого разрешения в диапазоне 150–1000 Гц, трехчастотное акустическое профилирование (7, 17,5 и 42 кГц) и многолучевое эхолотирование. В данной статье охарактеризованы обнаруженные ледниковые формы рельефа, их морфология и строение. Рассмотрены такие формы, как конусы выноса талых ледниковых вод, напорные гряды, озы, гряды отступания, аккумулятивные валы зоны всплывания. Подтверждена приуроченность оледенения к Центрально-Карской возвышенности.

Абрамов А.А., Александров В.Ю., Бутковский А.В. «Коэффициент аналогии Рейнольдса в продольной цилиндрической задаче Куэтта: от режима сплошной среды до свободномолекулярного» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 2, с. 317-326 (2023)

Рассмотрено течение Куэтта газа для цилиндрической геометрии ограничивающих поверхностей, движущихся в продольном направлении относительно их оси симметрии. Для одноатомного газа исследована связь (аналогия Рейнольдса) между напряжением трения и потоком энергии, передаваемым обтекаемой поверхности. В случае течения сплошной среды и в случае свободномолекулярного течения в явном виде получены простые аналитические выражения для коэффициента аналогии Рейнольдса, зависящие только от числа Эккерта и не зависящие от отношения радиусов цилиндров. Для различных значений числа Кнудсена с помощью метода прямого статистического моделирования (DSMC) изучен переходный режим течения. Показано, что в этом случае коэффициент аналогии Рейнольдса при фиксированных значениях отношения радиусов и числа Кнудсена зависит от относительной скорости и температур поверхностей главным образом через число Эккерта. Найдено соотношение между погонными потоками энергии, передаваемой цилиндрическим поверхностям.

Алексеев С.Г., Лузанов В.А., Раевский А.О., Балашов В.В., Лопухин К.В., Ползикова Н.И. «Акустическая резонаторная СВЧ-спектроскопия с некалиброванным измерительным трактом» Акустический журнал, 69, № 1, с. 32-40 (2023)

Метод акустической резонаторной спектроскопии (АРС) является информативным аналитическим методом, который позволяет получать данные о толщинах и акустических свойствах слоев многослойной структуры, представляющей собой многомодовый резонатор объемных акустических волн (HBAR). Спектр HBAR содержит множество резонансных особенностей и актуальной задачей является развитие автоматических методов его обработки. В работе предложен способ выделения данных АРС из сигнала, искаженного влиянием измерительного тракта, без проведения дополнительных измерений эталонных импедансов (калибровки), что приводит спектр к виду, удобному для автоматической обработки, а также существенно расширяет возможности примене- ния АРС. Особенно актуальным является применение метода для обработки спектров HBAR со сла- бой эффективностью возбуждения. В качестве примера такой обработки приводится определение центральных частот и эффективных ширин более тысячи резонансных пиков, на основе чего находится частотная зависимость акустического затухания в новом материале – оптической керамике на основе наночастиц допированного алюмоиттриевого граната. Ключевые слова: резонатор объемных акустических волн, HBAR, пьезопреобразователь, калибровка, эффективность возбуждения, акустическое поглощение DOI: 10.31857/S0320791922060016, EDN: CPIAJF

Алешин Б.С., Хомич В.Ю., Чернышев С.Л. «Направления развития плазменной аэродинамики» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 508, № 1, с. 3-8 (2023)

Предлагаются наиболее перспективные направления исследований в области плазменной аэродинамики. На основе представленных экспериментальных данных, полученных в последнее время, рассматриваются возможности использования объемного силового воздействия на течение газа в аэродинамических приложениях, реализуемого с помощью приповерхностных электрических разрядов. Одним из таких приложений является увеличение протяженности ламинарного участка пограничного слоя на стреловидном крыле с целью уменьшения аэродинамического сопротивления летательного аппарата в крейсерском режиме полета. Второе направление связано с управлением трехмерным отрывом пограничного слоя на элементах механизации стреловидного крыла на режимах взлета и посадки. И третье направление – уменьшение поверхностного трения в турбулентном пограничном слое, который реализуется на большей части поверхности современных около- и сверхзвуковых летательных аппаратов. Предлагаемые исследования имеют не только прикладное, но и фундаментальное значение ввиду физической сложности изучаемых явлений.

Алешин Н.П., Могильнер Л.Ю. «Рассеяние упругой волны на плоской трещине: применение для дефектоскопии» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 509, № 1, с. 67-75 (2023)

Рассмотрена 3D-задача рассеяния упругих волн на трещине в виде полуплоскости в упругой среде. Отмечено, что ранее опубликованные решения не охватывают в полной мере вопросы, актуальные для ультразвуковой дефектоскопии, например, для выявления поперечных трещин в сварных швах. Предлагаемое решение выполнено методом Винера–Хопфа. Показано, что рассеянные продольные и поперечные волны в общем виде могут быть записаны в квадратурах. Отмечены некоторые особенности выявления острия поперечных трещин, включая связь с направлением озвучивания и влияние критических углов.

Алимов О.А., Калашникова Т.М. «Воздействие сейсмической активности на неоднородности спорадического слоя E_S ионосферы» Известия Национальной академии наук Таджикистана. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук (ранее: Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук), № 1, с. 26-29 (2023)

Изучается неисследованная ранее особенность зависимости между предельной частотой и частотой экранирования спорадического слоя Еs в сейсмоактивный и сейсмоспокойный периоды. Показано, что величина показателя трехмерного спектра атмосферной турбулентности в сейсмоактивный период в 1.5–2 раза больше по сравнению со сейсмоспокойным периодом.

Боровков А.И., Прохорович В.Е., Быченок В.А., Беркутов И.В., Алифанова И.Е. «Технология ультразвукового контроля сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием» Дефектоскопия, № 2, с. 24-34 (2023)

Сварка трением с перемешиванием нашла широкое применение в авиастроении и ракетостроении, прежде всего благодаря возможности получения сварных соединений с прочностью, близкой к прочности основного материала. Одним из наиболее перспективных методов такой сварки является точечная сварка трением с перемешиванием, которая может служить альтернативой электроконтактной точечной сварке и заклепочным соединениям. Для внедрения точечной сварки трением с перемешиванием в производство ответственных изделий необходимо рассмотреть вопросы, связанные с неразрушающим контролем качества сварных соединений, полученных данным методом сварки. Целью настоящей работы является обоснование применимости ультразвукового эхо-метода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Актуальность работы подтверждается тем, что на сегодняшний день отсутствуют достаточно полные сведения о результатах экспериментальных исследований, направленных на анализ характеристик сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием. Авторами статьи предложено использовать ультразвуковой эхо-метод контроля. Контроль проводился с помощью ультразвукового дефектоскопа с раздельно-совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем на образцах, изготовленных с применением точечной сварки трением с перемешиванием. В результате ультразвукового контроля в трех образцах были обнаружены дефекты типа непровар и слипание, что было подтверждено металлографическими исследованиями. Образцы, в которых не были обнаружены дефекты, были подвергнуты механическим испытаниям, в результате которых установлено, что прочность полученных сварных соединений сопоставима с прочностью основного металла образцов. Металлографические исследования, проведенные на образцах после механических испытаний, также подтвердили отсутствие дефектов в сварных соединениях. Таким образом, показана связь результатов ультразвукового контроля, металлографических исследований и механических испытаний, что позволяет обосновать применимость ультразвукового эхометода для контроля качества сварных соединений, полученных точечной сваркой трением с перемешиванием.

Аллилуева А.И. «Распространение узких пакетов в средах со скачкообразными параметрами. Асимптотические решения волнового уравнения» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 30-31 (2022)

Теория комплексного ростка Маслова описывает асимптотические решения широкого класса дифференциальных и псевдодифференциальных уравнений с гладкими коэффициентами. Эти решения представляют собой функции, локализованные вблизи множеств положительной коразмерности в пространстве независимых переменных (в простейшем случае это гауссовы пучки, сосредоточенные вблизи точки или кривой) и определяются геометрическими объектами в фазовом пространстве, а именно комплексными векторными расслоениями над изотропными поверхностями, инвариантными относительно фазового потока, соответствующего символу рассматриваемого (псевдо) дифференциального оператора. В то же время в различных приложениях часто встречаются уравнения, коэффициенты которых содержат особенности (в частности, они могут сингулярно зависеть от малого параметра). Для этих задач теория комплексного ростка непосредственно не применима, а именно: на множествах, соответствующих носителям особенностей, необходимо перестраивать указанные геометрические объекты. В настоящей работе мы опишем эту перестройку в простейшей, но важной ситуации: рассмотрим асимптотику решения задачи Коши для волнового уравнения, в котором скорость нерегулярно зависит от малого параметра. В качестве начального условия выбираем гауссов пакет, локализованный вблизи одной точки; тем самым комплексный росток Маслова представляет собой расслоение над отрезком траектории, выходящим из этой точки. Основной результат — явные формулы асимптотики решения задачи Коши; эти формулы содержат правила преобразования комплексного ростка в точках нерегулярности скорости.

Егошина В.Д., Гонгальский М.Б., Цурикова У.А., Свиридов А.П., Осминкина Л.А., Андреев В.Г. «Кавитационная активность водных суспензий пористых кремниевых наночастиц с различной степенью гидрофобности поверхности» Акустический журнал, 69, № 1, с. 92-100 (2023)

Исследована зависимость порогов акустической кавитации в водных суспензиях наночастиц пористого кремния (пКНЧ) от степени гидрофобности их поверхности. Наночастицы со средним размером 100 нм изготавливались механическим измельчением пленок пористого кремния (ПК) в этаноле. Согласно данным ИК-спектроскопии, такие пКНЧ исходно характеризуются гидрофильной по- верхностью. Для получения амфифильных (гидрофобно-гидрофильных) наночастиц, пленки ПК перед измельчением гидрофобизировались путем модификации поверхности октадецилсиланом. При измельчении в этаноле гидрофобных пленок ПК до наночастиц, происходит разрыв кремний- кремниевых связей с последующим их окислением, за счет чего поверхность частично гидрофилизируется. Показано, что порог акустической кавитации в суспензиях амфифильных пКНЧ существенно снижается по сравнению с гидрофильными КНЧ. Величина порога акустической кавитации в суспензии амфифильных наночастиц с концентрацией 1 мг/мл оставалась практически постоянной в течение 5 дней. Полученные результаты важны для разработки методов сонодинамической терапии раковых заболеваний с использованием пКНЧ. Ключевые слова: акустическая кавитация, пористые кремниевые наночастицы, пористый кремний, ультразвук, гидрофобность DOI: 10.31857/S032079192260038X, EDN: DAPXSE

Андреева О.А., Малащук В.М. «Вращение долгоживущей корональной дыры в 24-м цикле солнечной активности» Геомагнетизм и аэрономия, 63, № 4, с. 496-502 (2023)

Обсуждаются результаты статистического исследования характеристик вращения долгоживущей гигантской корональной дыры. Исследование основано на данных наблюдений, полученных прибором Atmospheric Imaging Assembly в линии Fe XII 19.3 нм на борту космического аппарата Solar Dynamics Observatory в период с июня 2015 г. по март 2017 г. – 24 кэррингтоновских оборота. Рассмотрены отдельно четыре этапа развития корональной дыры: формирование, две фазы развитой корональной дыры и завершающая фаза. Установлено, что средняя скорость вращения на широте 40° близка к стандартной скорости в начале (12.75°/сут) и в первой фазе максимального развития (13°/сут); меньше – во второй фазе максимального развития (11.7°/сут) и в конце ее существования (12.5°/сут). Небольшое увеличение скорости на завершающем этапе связано с перестройкой корональной дыры. Согласно современным теориям, вращение солнечной короны отражает вращение подфотосферных слоев. Более высокие слои короны отражают вращение более глубоких слоев Солнца. Результаты, полученные в нашей работе, показывают, что скорость вращения гигантской корональной дыры, в максимальной фазе ее развития, больше скорости вращения диска Солнца. Возможно, это свидетельствует о том, что корональные дыры могут быть связаны с глубокими солнечными слоями через конфигурацию глобального магнитного поля и что источник образования корональных дыр находится более глубоко, чем источник фонового поля.

Андреянова О.А., Щеглов А.Ю. «Восстановление двух функций в модели колебаний струны, один конец которой помещен в подвижную среду» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 5, с. 765-777 (2023)

Рассматривается обратная задача определения коэффициентов в модели малых поперечных колебаний однородной конечной струны, один конец которой помещен в подвижную среду, а другой свободен. Колебания моделируются уравнением гиперболического типа на отрезке. Одно краевое условие имеет неклассический вид. Дополнительной информацией для решения обратной задачи являются значения решения прямой задачи при известном фиксированном значении пространственного аргумента. В рамках обратной задачи определения требуют функция в неклассическом краевом условии и функциональный множитель в правой части уравнения. Доказаны теорема единственности и теорема существования решения обратной задачи. Для прямой задачи поставлены условия однозначной разрешимости в виде, упрощающем исследование обратной задачи. Для численного решения обратной задачи предложен алгоритм поэтапного раздельного восстановления искомых функций с использованием метода последовательных приближений для решения интегральных уравнений.

Шамсутдинова Е.С., Анисимкин В.И., Фионов А.С., Смирнов А.В., Колесов В.В., Кузнецова И.Е. «Совершенствование методов исследования электрофизических и вязкостных свойств жидкостей» Акустический журнал, 69, № 1, с. 56-62 (2023)

Для контроля физических свойств полярных и неполярных жидких сред проведено измерение параметров модельных систем на основе вазелинового и силиконового масел, а также глицерина с помощью электрофизических и акустоэлектрических методов. Электрофизические исследования выполняли с помощью LCR-метра Agilent E4980A и измерительной ячейки, состоящей из пробирки Эппендорфа и двух коаксиальных никелевых электродов, образующих цилиндрический конденсатор. Диэлектрическая проницаемость жидкости определялась по формуле для конденсатора. Для акустической части задачи в качестве пьезоэлектрической пластины использовался ST,X-кварц, на котором была размещена ячейка для жидкости из фторопласта. Измерения проводились в три этапа: измерение фазы и амплитуды акустической волны i) без контакта с жидкостью, ii) в контакте с чистой исследуемой жидкостью и iii) в контакте с исследуемой жидкостью с наполнителем. В качестве наполнителей использовались микрочастицы фармацевтического активированного угля и поверхностно-активное вещество сорбитан моноолеат. Вязкость суспензий определялась по разнице затухания акустической волны в присутствии чистой жидкости и жидкости с наполнителем. Ключевые слова: вязкость жидкостей, электропроводность жидкостей, акустическая линия задержки, датчик свойств жидкости DOI: 10.31857/S0320791922600238, EDN: DAGBJL

Аносова Е.П., Нагаева З.М., Шагапов В.Ш. «Фильтрация флюида к скважине через радиальную трещину ГРП при постоянном расходе» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 90-101 (2023)

Рассматривается задача об отборе жидкости из пласта в скважину или закачке жидкости из скважины в пласт при наличии трещины ГРП, перпендикулярной стволу скважины, в режиме постоянного расхода. Получены аналитические решения, описывающие эволюцию давления в трещине при постоянном расходе флюида из пласта в скважину. Построены приближенные решения с использованием метода последовательной смены стационарных состояний (ПССС). Сравнение численных результатов точного и приближенного решений показывает, что они практически совпадают. Проанализировано влияние коллекторских характеристик пласта и трещины на эволюцию давления в трещине и в скважине.

Антонов В.С., Калашников Е.В. «Моделирование движения космического тела в неоднородном гравитационном поле» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 35-44 (2022)

Цель. Моделирование поведения нескольких тел с ньютоновским потенциалом взаимодействия. Выделение в этой системе двух тел с целью изучения их сближения. Процедура и методы исследования. Строится система дифференциальных уравнений второго порядка. Эти уравнения переводятся в систему алгебраических уравнений. В системе нескольких тел выделяются два тела. Исследуется взаимное поведение этих тел путём вариации масс остальных тел системы. Всё исследование строится на языке Python. Результаты проведённого исследования. Найдены траектории движения тел в модели, в неоднородном гравитационном поле, сформированном самими этими телами. Найдены траектории сближения двух выделенных тел. Проведены исследования устойчивости такой траектории. Теоретическая и/или практическая значимость. В системе нескольких тел, взаимодействующих через гравитационные потенциалы между собой, выделена подсистема двух тел. Рассмотрена устойчивость орбиты сближения двух тел в поле действия остальных тел выбранной системы. Практическая значимость выражена в исследовании безопасности Земли. Ключевые слова: ньютоновский потенциал, моделирование системы нескольких тел, сближение двух тел

Прокофьев В.В., Архангельский Е.А., Бойко А.В., Филатов Е.В. «Использование волновых движителей на судне с малой площадью ватерлинии» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 41-53 (2023)

Экспериментально исследуется эффективность волновых движителей (ВД) двух типов (качающееся подпружиненное крыло и прямоточный ВД) на модели судна с малой площадью ватерлинии (СМПВ). В качестве рабочего элемента как качающегося, так и прямоточного ВД использовался профиль NACA0015. В случае прямоточного ВД плоский профиль был жестко закреплен относительно корпуса судна с наклоном хорды крыла 30°. Проведены исследования эффективности работы волновых движителей на волнах различной длины в зависимости от осадки корпусов СМПВ и, в случае качающегося подпружиненного крыла, также от глубины погружения движителя. С использованием результатов буксировочных испытаний проведена оценка силы тяги прямоточного ВД при различных условиях эксплуатации. Обнаружено, что с ростом глубины погружения корпусов судна эффективность прямоточного ВД растет, а качающегося ВД уменьшается, однако он в значительной мере сохраняет работоспособность, при условии, что рабочий элемент ВД остается на оптимальной глубине вблизи от поверхности воды.

Архипов В.А., Басалаев С.А., Костюшин К.В., Перфильева К.Г., Усанина А.С. «Экспериментально-теоретическое исследование обтекания сферы с учетом вдува газа с ее поверхности» Вестник Томского государственного университета. Математика и механика, № 81, с. 57-72 (2023)

Представлены новые экспериментально-теоретические данные по исследованию обтекания твердой сферы в условиях истечения потока массы с ее поверхности. Предложен новый способ определения коэффициента аэродинамического сопротивления твердой сферы при истечении потока воздуха с ее поверхности, включающий измерение аэродинамической силы, действующей на обдуваемую равномерным газовым потоком полую сферу с пористой оболочкой, при подаче во внутреннюю полость сферы сжатого газа под давлением. Ключевые слова: твердая сфера, обтекание сферы, вдув газа, коэффициент сопротивления, экспериментальное исследование, численное моделирование

Асанов А.З. «Компенсация возмущений и взаимовлияния каналов управления угловой ориентацией и стабилизацией космического аппарата дистанционного зондирования Земли» Автометрия, 58, № 4, с. 20-27 (2022)

Для решения проблемы компенсации влияния возмущения на угловое положение космического аппарата предложена инженерная методика синтеза алгоритма управления маховичной системой ориентации и стабилизации, основанная на обеспечении селективной инвариантности системы управления и схемы противонакопления сигнала. Эффективность метода подтверждена численным моделированием. DOI: 10.15372/AUT20220402

Асафьев Б.В. Музыкальная форма как процесс. Изд. 2-е (1971). 373 с.

Книга выдающегося ученого-музыковеда академика Бориса Асафьева вошла в золотой фонд отечественной музыкальной науки. В своем труде автор развивает идеи Эрнста Курта о процессуальности, непрерывности и текучести музыкальной ткани, заложенные в книге «Основы линеарного контрапункта» (1931). Приоритетным предметом исследования является музыкальная интонация – проблема, впоследствии занявшая одно из центральных мест в проблематике современного музыкознания – как в области музыковедческих исследований, так и в области теории музыкального исполнительства.

Астахов С.А., Бирюков В.И., Тимушев С.Ф., Катаев А.В. «Моделирование аэродинамического взаимодействия при трековых испытаниях изделий авиационной техники» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 72, с. 5-20 (2022)

Наземные трековые испытания современных летательных аппаратов баллистического типа позволяют моделировать аэродинамические силовые нагрузки в условиях максимальной плотности среды и при этом имеют существенно меньшую стоимость по сравнению с летными испытаниями. При трековых испытаниях изделий со сверхзвуковыми скоростями возникают интенсивные вибрации элементов конструкции подвижного трекового снаряжения и испытуемого летательного аппарата. В статье рассматриваются процессы обтекания воздушным потоком рельсовой установки, движущейся с большим ускорением. Применены базовые модели, которые описывают движение однородной среды при различных скоростях с учетом эффектов сжимаемости, турбулентности и теплопереноса. В зависимости от условий используются различные модели турбулентности потока. Разработан алгоритм численной реализации на прямоугольной сетке с локальной адаптацией и подсеточным разрешением сложной геометрии. Методология численного решения уравнений динамики, описывающих обтекание криволинейной поверхности сжимаемым газом, основана на интегрировании движения жидкости и переноса скалярных величин в частных производных по объемам расчетных ячеек-многогранников. С использованием программного комплекса Flow Vision выполнено моделирование обтекания сверхзвуковым воздушным потоком изделий различной формы применительно к трековым испытаниям. Это позволило определить ранее неизвестные зависимости коэффициентов аэродинамического сопротивления, подъемной силы и боковой силы от скорости движения, а также моменты аэродинамических сил для оценок вклада процессов обтекания воздушным потоком в общее вибрационное поле, воздействующее на трековую каретку с изделием. Ключевые слова: рельсовый трек, ракетная каретка, численное моделирование, сверхзвуковой поток, турбулентность, алгоритмы адаптации сеток.

Астахов С.А., Бирюков В.И., Катаев А.В. «Методика определения характеристик вибропрочности конструкции при высокоскоростных трековых испытаниях авиационной техники» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника, № 72, с. 75-90 (2022)

Достижение предельных значений скорости летательными аппаратами баллистического типа является приоритетной, актуальной и новой технической задачей для настоящего времени. Трековые испытания подобных изделий являются одной из заключительных стадий, подтверждающих их практическую работоспособность и эффективность. Испытания изделий авиационной и ракетной техники на установке «Ракетный рельсовый трек 3500» Государственного казенного научно-испытательного полигона авиационных систем имени Л.К. Сафронова позволяют достаточно точно моделировать реальные условия, в которых они эксплуатируются. Экспериментальная установка включает в себя двухрельсовый путь, выполненный на специальном основании, исключающем недопустимый прогиб рельса марки Р65, с закреплением его через 0,5 м специальной конструкцией заделки. Рельсовый путь имеет участок разгона с углом атаки 0,2° длиной 2500 м и участок торможения. Объект испытания размещается на ракетной трековой каретке, таким образом, чтобы исключить воздействия на него скачков уплотнения, отраженных от элементов каретки и рельефа. На каретке устанавливаются ракетные двигатели твердого топлива, которые обеспечивают нужную тягу. Опоры скольжения ракетной каретки охватывают головку рельсов. Тяга стартовых ракетных двигателей обеспечивает необходимое ускорение для достижения максимальных значений требуемой скорости испытания. Трековые высокоскоростные испытания объектов спецтехники сопровождаются интенсивной вибрацией и ударными нагружениями конструкции. По мере увеличения скорости изделий свыше 600 м/с, как показали испытания, амплитуда упругих колебаний конструкции может достигать предельных допустимых из условий прочности значений. Экспериментальное и теоретическое изучение вибрационных и ударных воздействий на конструкцию трековой каретки с испытуемыми объектами в условиях существующего рельсового трека является актуальной для практики задачей. Ключевые слова: наземные испытания, рельсовый трек, ракетная каретка, вибрация, плотность спектра мощности, корреляция, передаточные функции.

Асфандияров Ш.А., Росницкий П.Б., Цысарь С.А., Юлдашев П.В., Хохлова В.А., Синицын В.Е., Мершина Е.А., Сапожников О.А. «Оценка толщинного профиля фантома черепа человека ультразвуковыми методами с использованием двумерной антенной решетки» Акустический журнал, 69, № 1, с. 84-91 (2023)

Представлены результаты оценки толщинного профиля фантома черепа с помощью ультразвуковой двумерной антенной решетки, состоящей из пьезоэлектрических элементов с центральной частотой излучения 2.1 МГц. В эксперименте использовались два ультразвуковых метода: поэлементное сканирование в А-режиме и визуализация методом формирования луча с задержкой и суммированием при фокусированном характере зондирующего пучка. Проведено сравнение толщинных профилей, полученных ультразвуковыми методами с эталонным методом рентгеновской компьютерной томографии. Показано, что ультразвуковая визуализация методом формирования луча с задержкой и суммированием при фокусированном характере зондирующего пучка позволяет принципиально оценить толщинный профиль фантома черепа. Ключевые слова: ультразвуковая диагностика, неоднородные среды, двумерная антенная решетка, череп, головной мозг, метод формирования луча с задержкой и суммированием

Гладков С.О., Аунг З. «О кинетическом подходе при учёте неоднородностей высших порядков в уравнении Навье–Стокса» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 1, с. 77-91 (2023)

Цель. Главная цель работы заключается в уточнении уравнения Навье–Стокса применительно к наночастицам. Процедура и методы. Методика вычислений основана на использовании классического кинетического уравнения Больцмана. Результаты. Найденное уравнение представляет собой уточнённое уравнение Навье–Стокса, в правой части которого учтены слагаемые высших степеней по длине свободного пробега частиц. Теоретическая и/или практическая значимость. Во всех случаях, когда необходимо провести изучение гидродинамического движения наночастиц в потоке вязкой жидкости, полученное уравнение позволяет нам вычислить все интересующие нас поправки к любым гидродинамическим параметрам и, в частности, к силе Стокса.

Яцких А.А., Афанасьев Л.В., Кочарин В.Л., Семенов Н.В., Косинов А.Д. «Экспериментальное исследование формирования возмущений в сверхзвуковом пограничном слое пластины от двух импульсных источников» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 312-315 (2022)

Ламинарно-турбулентный переход пограничного слоя является сложным комплексным явлением для теоретического описания и экспериментального изучения. Турбулизация течения в пограничном слое происходит благодаря возникновению и эволюции возмущений различного типа, их роста и взаимодействия друг с другом. Сложность развития возмущений в пограничном слое затрудняет создание методов предсказания и теоретического описания ламинарно-турбулентного перехода. Для понимания и описания процесса эволюции возмущений в пограничном слое необходимы подробные экспериментальные исследования

Ахмедов Х.М., Каримов Х.С., Фатима Н., Юсуфбеков Н.Ш. «Исследование датчиков вибрации на основе органических материалов» Известия Национальной академии наук Таджикистана. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук (ранее: Известия Академии наук Республики Таджикистан. Отделение физико-математических, химических, геологических и технических наук), № 1, с. 103-108 (2023)

Описан способ изготовления и исследования свойства эластичного датчика вибрации на основе композита органических материалов фталоцианина никеля (NiPc) и углеродных нанотрубок (УНТ). Показано, что при действии вибрации частотой 10 Гц сопротивление датчика увеличивается в 4.8 раз. Установлено, что изготовленные датчики отличаются методикой получения, обладают конструкционной новизной и отличительными свойствами по сравнению с аналогами. Датчики вибрации могут быть использованы как в практике, так и в демонстрационных целях в учебном процессе.

Тукмаков А.Л., Ахунов А.А., Тукмакова Н.А., Харьков В.В. «Способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании пульсационных режимов конвективно-пленочного охлаждения» Журнал технической физики, 93, № 6, с. 753-760 (2023)

Представлен способ определения конфигурации защитной пленки при численном моделировании систем конвективно-пленочного охлаждения на примере двустороннего обтекания пластины высокотемпературным и охлаждающим потоками, сообщающимися через наклонный щелевой канал, который соединяет области течения охлаждающего и высокотемпературного газа. Выполнены расчеты газодинамических полей по обе стороны пластины, и описана конфигурация охлаждающей пленки при пульсационной подаче охлаждающего воздуха. Ключевые слова: численное моделирование, уравнения Навье–Стокса, схема Мак-Кормака, многосвязные области, пристеночные функции, конвективно-пленочное охлаждение.

Ашуров Д.А., Веденеев В.В., Гареев Л.Р., Иванов О.О. «Экспериментальное изучение немодального механизма роста возмущений в ламинарной затопленной струе» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 509, № 1, с. 28-38 (2023)

В пристенных течениях, наряду с ростом мод неустойчивости, важную роль играет немодальный (алгебраический) механизм линейного роста. В неограниченных течениях, в том числе в затопленных струях, немодальный механизм роста стал теоретически изучаться лишь в последнее десятилетие, в экспериментах этот механизм до сих пор не идентифицирован. Проведены эксперименты по возбуждению немодального "lift-up"-механизма роста. В ламинарную затопленную струю круглого поперечного сечения вносятся специальные волнообразные конструкции (дефлекторы), возбуждающие валикообразное поперечное движение. Полученные данные позволяют однозначно идентифицировать немодальный "lift-up"-рост вносимых возмущений. Развитие возмущений в эксперименте качественно соответствует теоретически рассчитанным оптимальным возмущениям. Рассмотрены особенности перехода к турбулентности, вызванного немодальным ростом.