Вагин А.В., Воротынцева А.С. «Гидроакустическое устройство профилирования донного грунта с синтезированной апертурой» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 26, № 1, с. 78-86 (2023)

Акустическое профилирование является традиционным методом исследования геологического строения морского дна. Для этих целей используется низкочастотный акустический профилограф с рабочим диапазоном частот 1–14 кГц. Однако при понижении рабочих частот возникает проблема с достижением необходимой разрешающей способности. Проблема повышения углового разрешения гидроакустического устройства, или, иначе говоря, повышение разрешающей способности в направлении движения носителя, является одной из приоритетных задач при поиске и обнаружении объектов на морском дне, исследовании структуры донного грунта. Существует несколько способов повышения углового разрешения, одним из которых является алгоритм синтезирования апертуры антенны, базирующийся на использовании закона изменения фазы отраженного сигнала, что является актуальным при проектировании гидроакустических средств высокого разрешения. Цель работы. Показать возможность построения устройства профилирования донного грунта, а также возможность повышения углового разрешения на основе алгоритма синтезирования апертуры антенны акустического профилографа. Материалы и методы. Исследование возможности для построения устройства профилирования донного грунта с использованием алгоритма синтезирования апертуры антенны основано на заделе, полученном для гидролокаторов бокового обзора с синтезированной апертурой в части построения антенного устройства, а также на методах возбуждения радиоволн, разработанных для радиолокационных систем. Результаты. Исследована возможность применения синтезирования апертуры антенны для акустического профилографа донного грунта. Рассмотрен алгоритм синтезирования апертуры антенны, а также фазовые искажения траекторного сигнала и их влияние на гидролокационное изображение, а также основы обработки траекторного сигнала. Заключение. В работе предложен вариант повышения разрешающей способности акустического профилографа при выполнении поисково-обследовательских задач. Предлагаемый вариант построения акустической части устройства профилирования может быть использован при разработке поисково-обследовательских гидроакустических устройств с высоким угловым разрешением.

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.

Мартюгов А.С., Ершов Е.В., Варфоломеев И.А., Богачев Д.В., Виноградова Л.Н. «Акустический контроль производства стали в агрегате ковш–печь» Дефектоскопия, № 6, с. 3-10 (2023)

Предложен способ реализации акустического контроля процесса производства стали в агрегате ковш–печь с применением пошаговой модели распознавания акустических событий. Использование разработанной модели делает возможным прогнозирования выбросов металла с точностью 96%.

Васильев А.В., Бирюков Д.Ю., Зацепин А.Ф. «Ультразвуковой контроль стыковых соединений в пластинах электротехнической стали с использованием волн Лэмба» Дефектоскопия, № 1, с. 14-24 (2023)

С использованием волн Лэмба изучено влияние качества сварки тонких стальных листов на физико-механические свойства электротехнической стали. Показано, что волны Лэмба, возбужденные в нулевой симметричной моде, являются эффективным источником информации о состоянии материала как в сварном соединении пластин, так и в области основного металла, не затронутого термическими воздействиями. Определены маркеры качества сварных соединений. Установлено, что наиболее информативными параметрами являются фазовая скорость волны Лэмба и ее амплитуда. На основе измерений скоростей обнаружена макроскопическая анизотропия акустических свойств материала. Предполагается, что происхождение указанной анизотропии обусловлено остаточными напряжениями, возникающими в технологическом процессе обработки стальных листов. Полученные результаты представляют интерес для специализированного контроля качества стыковых швов в тонких стальных листах.

Соловьев А.Н., Соболь Б.В., Васильев П.В., Сеничев А.В., Новикова А.И. «Идентификация дефектов в клине с покрытием на основе методов ультразвукового неразрушающего контроля и сверточных нейронных сетей» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 1, с. 111-124 (2023)

Рассматривается идентификация трещиноподобного дефекта в клине, усиленного покрытием на основе ультразвукового неразрушающего контроля. Авторы предлагают подход идентификации дефекта с последующим определением его геометрических параметров. Подход основан на теневом методе ультразвукового неразрушающего контроля в сочетании с технологиями глубокого машинного обучения. Инспектируется клиновидная область на наличие внутреннего дефекта. На одной грани клина расположен источник ультразвуковых колебаний, на противоположной грани – приемник. Проходя через покрытие и тело клина, часть сигнала отражается от неоднородностей и дефектов, которые могут присутствовать в нем. Сигнал, достигший противоположной грани клина, считывается приемником. Полученные данные обрабатываются нейросетевой моделью, которая прогнозирует наличие или отсутствие внутреннего дефекта, и в случае его наличия определяет геометрические параметры, такие как размер и положение. Построена конечно-элементная модель распространения ультразвуковой волны внутри клина. Применяются специальные демпфирующие слои, благодаря которым существенно снижается влияние паразитных отражений сигнала и его дальнейшее распространение в тело клина. На основе построенной модели реализован теневой метод ультразвукового сканирования. Данный метод предполагает, что на одной стороне клина устанавливаются возбуждающие сигнал устройства, а на противоположной стороне – принимающие. С помощью системы распределенных вычислений проведен ряд численных экспериментов для различных комбинаций геометрических параметров клина и дефекта. На основе полученных данных построена и обучена нейросетевая модель, способная идентифицировать дефект и определять его характеристики. На вход модели поступают спектрограммы считанного сигнала, а на выходе получаются значения, характеризующие дефект.

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.

Вдовин М.И., Сергеев Д.А., Троицкая Ю.И., Кандауров А.А. «Лабораторное исследование влияния пены на поверхности на характеристики поверхностного волнения» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 51-53 (2022)

Различные натурные и лабораторные исследования показали существование эффекта насыщения для коэффициента аэродинамического сопротивления водной поверхности при ураганных ветрах. Одним из возможных объяснений низкого аэродинамического сопротивления водной поверхности при сильном ветре может быть влияние поверхностной пены, которая изменяет аэродинамические характеристики водной поверхности и влияет на ветро-волновое взаимодействие, на процессы обмена импульсом, теплом и влагой в турбулентном атмосферном пограничном слое. На основе данных, полученных в ходе аэрофотосъемки, было определено, что при сильном ветре лишь малая часть морской поверхности покрыта белыми шапками, состоящими из плотных пятен пены, образовавшихся в результате обрушения волн. Также было обнаружено, что коэффициент сопротивления начинает выходить на насыщение, начиная со скорости 25 м/с, совпадающей с моментом начала образования пенных полос на поверхности. Более того, при скорости ветра примерно 40 м/с, когда пенные полосы сливаются друг с другом, коэффициент сопротивления начинает уменьшаться. Для исследования влияния пены на поверхности на характеристики волнения был проведен лабораторный эксперимент на база высокоскоростного ветроволнового канала ИПФ РАН.

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.

Вековищев М.П., Кирсанов Е.А. «Неньютоновское течение наножидкости на основе оксида титана» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 6-16 (2022)

Цель: рассмотреть реологическое поведение наножидкости, полученной на основе наночастиц оксида титана в воде и этиленгликоле. Процедура и методы. Проведена аппроксимация экспериментальных данных уравнениями структурной реологической модели на отдельных интервалах скорости сдвига. Результаты. Показана связь коэффициентов реологических уравнений с характером изменения структуры наножидкости, а именно формирования и разрушения агрегатов наночастиц. Теоретическая и/или практическая значимость. Предложены уравнения, которые способны аппроксимировать экспериментальные данные на отдельных интервалах скорости сдвига, соответствующих определённому структурному состоянию наножидкости.

Вековищев М.П., Кирсанов Е.А. «Неньютоновское течение структурированных систем. XXXIII. Модель сдвигового затвердевания» Жидкие кристаллы и их практическое использование, 21, № 2, с. 53-63 (2022)

Предложена структурная реологическая модель для описания сдвигового затвердевания в структурированных системах, а именно, в концентрированных суспензиях, мицеллярных растворах и в растворах ассоциированных полимеров. Причиной сдвигового затвердевания является возникновение структуры под действием сдвига в результате столкновения частиц или макромолекул. При этом увеличивается сила сцепления между частицами или макромолекулами. Интегральной характеристикой структуры является суммарное количество агрегированных частиц. Кинетическое уравнение, описывающее процесс формирования/разрушения агрегатов на участке сдвигового затвердевания, содержит четыре константы скорости и приводит к реологическому уравнению с двумя коэффициентами. Аппроксимация уравнениями структурной реологической модели выполнена для раствора ассоциированного полимера и для суспензии частиц, между которыми могут образовываться водородные связи.

Зайцев М.Ю., Копьев В.Ф., Величко С.А., Беляев И.В. «Локализация и ранжирование источников шума самолета в летных испытаниях и сравнение с акустическими измерениями крупномасштабной модели крыла» Акустический журнал, 69, № 2, с. 165-176 (2023)

Проведены измерения шума современного регионального самолета с помощью метода бимформинга при летных испытаниях в конфигурации захода на посадку с выпущенными шасси и отклоненными элементами механизации крыла (предкрылками и закрылками). Проведена локализация и выполнено ранжирование источников шума самолета при натурных числах Рейнольдса. Сравнение результатов летных испытаний с результатами акустических измерений шума обтекания для крупномасштабной модели крыла, полученных ранее в DNW-NWB, показало хорошее соответствие результатов измерений шума крупномасштабной модели, отмасштабированных на натурный размер, с результатами для шума обтекания крыла самолета в летных испытаниях. Ключевые слова: шум крыла, шум обтекания, бимформинг, локализация, масштабирование DOI: 10.31857/S0320791922600561, EDN: ITUPXJ

Верезуб Н.А., Простомолотов А.И. «Управление вихрями в нагретом тигле с помощью вращения диска» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 53-56 (2022)

Ранее экспериментально показано, что структурное совершенство растущих из расплава кристаллов в значительной степени зависит от формы фронта кристаллизации (ФК) и является наилучшим в случае его плоской формы. Установлено, что на форму ФК влияет структура течения расплава в тигле, вызванная тепловой конвекцией и вращением кристалла (вынужденная конвекция). Неудовлетворительная точность упомянутых качественных оценок обусловливает поиски других подходов, которые основываются на более адекватных моделях.

Верещагина И.С. «Основные термодинамические параметры в неидеальном газе и скорость звука на основе различных уравнений состояния» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 1, с. 108-121 (2022)

Выводятся явные соотношения для термодинамических величин и уравнения адиабаты для газа, описываемого уравнением состояния самого общего вида. Для наиболее известных уравнений состояния приведены явные формулы. В качестве примера исследован характер поведения скорости звука как функции температуры и давления для газа Ван-дер-Ваальса и проведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными. Анализ показал, что полученные формулы значительно лучше описывают скорость звука в широком диапазоне давлений и температур.

Вертгейм И.И., Сагитов Р.В., Шарифулин А.Н. «Развитие малых трёхмерных возмущений двумерного дважды периодического течения с прокачкой» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 57-59 (2022)

Представлен линейный анализ устойчивости известного двумерного течения, порожденного силой, периодической по двум ортогональным координатам, при наличии прокачки в этой же плоскости (Zaks M., Pikovsky A., Kurths J. Steady viscous flow with fractal power spectrum //Phys. Rev. Lett., 1996. V.77. P. 4338-4341), к трехмерным возмущениям. Эти течения являются двумерными обобщениями известного пространственно-периодического течения Колмогорова, предложенного им в 1959 году, как модель каскадного переноса энергии в турбулентном потоке.

Веснин В.Р., Скрябин А.С., Цыганков П.А. «Исследование процессов синтеза биоактивных покрытий электрофоретическим осаждением» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 60-63 (2022)

Проведен комплексный рентгенофазовый анализ полученных покрытий для получения информации о фазовом составе, кристалличности и размерах кристаллитов. Показано, что предложенная технология электрофоретического осаждения и последующей обработки подходит для создания слоев биоактивных кальций-фосфатов на поверхностях титановых мембран и углеродных имплантов.

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

Викулова Т.С., Диденкулов И.Н., Кулинич В.В., Прончатов-Рубцов Н.В., Сахаров Д.В. «Пузырьки в проточном акустическом резонаторе» Акустический журнал, 69, № 1, с. 7-12 (2023)

Приводятся результаты аналитического и численного исследования движения пузырьков в проточном резонаторе под действием радиационной силы и силы вязкого трения. Рассмотрены случаи слабых и сильных акустических полей. Ключевые слова: пузырьки, проточный резонатор, радиационная сила, слабые и сильные поля DOI: 10.31857/S032079192270006X, EDN: DBBTEE

Вильфанд Р.М., Зеленько А.А., Реснянский Ю.Д., Струков Б.С., Цырульников М.Д. «Усвоение океанографических данных как одна из ключевых задач оперативной океанологии» Гидроакустика, № 53, с. https://www.oceanpribor.ru/docs/sbGA53.pdf (2022)

Представлена информация о разрабатываемой в Гидрометцентре России системе усвоения океанографических данных (СУОД), основанной на использовании океанской модели NEMO в рамках циклической последовательной схемы «анализ–прогноз–анализ». Выходная продукция СУОД включает информацию о трехмерных распределениях температуры воды, ее солености и скорости течений, а также об отклонениях морской поверхности от равновесного состояния и о параметрах ледяного покрова. Эта информация может служить исходной для определения скорости распространения звука, знание которой необходимо для гидроакустических приложений. Ключевые слова: оперативная океанология, усвоение данных, модель NEMO, ледовая модель, вариационный анализ, метод дробных инкрементов

Тепляков И.О., Малышев К.Ю., Кубриков К.Г., Виноградов Д.А. «Наблюдение линейного режима электровихревого течения в жидком металле в полусферическом сосуде» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 248-250 (2022)

Виноградов Ю.А., Здитовец А.Г., Киселёв Н.А., Попович С.С. «Экспериментальное исследование энергоразделения при поперечном обтекании пары круговых цилиндров сжимаемым потоком воздуха» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 2, с. 102-112 (2023)

Экспериментально исследовано влияние расстояния между двумя поперечно обтекаемыми круговыми цилиндрами на распределение температуры и статического давления по их поверхности. Исследования проводились при числах Маха набегающего потока M=0.295 и 0.365 и числах Рейнольдса Re_D=6.4·10⁴ и 7.9·10⁴ соответственно. Получено распределение коэффициентов давления и восстановления температуры на поверхности одного из цилиндров. Показано, что в зависимости от расстояния между цилиндрами коэффициенты давления и восстановления температуры могут быть как больше, так и меньше значений, полученных при обтекании одиночного цилиндра при идентичных параметрах набегающего потока.

Мартюгов А.С., Ершов Е.В., Варфоломеев И.А., Богачев Д.В., Виноградова Л.Н. «Акустический контроль производства стали в агрегате ковш–печь» Дефектоскопия, № 6, с. 3-10 (2023)

Предложен способ реализации акустического контроля процесса производства стали в агрегате ковш–печь с применением пошаговой модели распознавания акустических событий. Использование разработанной модели делает возможным прогнозирования выбросов металла с точностью 96%.

Вишняков А.Н., Макашов С.Ю. «Метод оптимальной аналитической аппроксимации временных выборок в применении к анализу нестационарных периодических сигналов» Акустический журнал, 69, № 2, с. 155-164 (2023)

Разработан алгоритм определения частоты и амплитуды гармонических составляющих слабо нестационарного акустического сигнала, содержащего также случайный шум и дрейф постоянной составляющей. Алгоритм проверен на сигнале, моделирующем пролет летательного аппарата над точкой измерений. Для модельного источника, имитирующего винт БПЛА, на уникальной научной установке “Заглушенная камера с потоком АК-2” ФАУ ЦАГИ продемонстрирована возможность определения амплитуд гармоник винта при изменяющихся оборотах и в условиях шумовой помехи. Ключевые слова: нестационарный сигнал, дискретные составляющие, амплитуда, частота DOI: 10.31857/S0320791922600433, EDN: ISXSIE

Муравьев В.В., Муравьева О.В., Владыкин А.Л. «Акустические и электромагнитные свойства мартенситно-стареющего железохромоникелевого сплава с добавлением меди при механическом растяжении» Дефектоскопия, № 5, с. 12-20 (2023)

Представлены результаты исследования акустических и электромагнитных свойств мартенситно-стареющего железохромоникелевого сплава с добавлением меди XM-12 (15-5PH) после термических обработок отжигом на твердый раствор при 1040°С, 0,5 ч и последующего старения при 480 и 565°С в течение 3 ч. Исследовано влияние одноосного растяжения образцов круглого сечения на скорости продольных поперечных и рэлеевских волн. При исследованиях использован акустический зеркально-теневой метод на многократных отражениях с применением для возбуждения и приема волн электромагнитно-акустического и пьезоэлектрического преобразователей на основе поливинилиденфторидной пленки. Измерены значения удельной электропроводности сплавов и коэрцитивной силы. Рассчитаны упругие модули и коэффициент Пуассона исследуемых образцов.

Волков Г.Ю., Мелихов В.И., Мелихов О.И., Якуш С.Е. «Численное исследование фрагментации струи методом VOF» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 65-68 (2022)

При развитии аварий на атомных электростанциях в некоторых случаях возможно образование смеси высокотемпературного расплава с водой, что может привести к паровому взрыву, создающему угрозу целостности конструкций реакторной установки и защитной оболочки. Образование такой смеси происходит при струйном вливании расплава в воду или, наоборот, при струйном вливании воды в расплав. В обоих случаях происходит фрагментация струи и последующее перемешивание образующихся фрагментов с несущей средой. Первый вариант может иметь место при тяжелых авариях с плавлением материалов реактора с водяным теплоносителем (ВВЭР, PWR). Второй вариант может реализоваться при разрыве теплообменной трубки парогенератора реактора со свинцовым теплоносителем типа БРЕСТ, когда высокоскоростная струя воды, находящейся под давлением порядка 20 МПа, будет истекать в объем парогенератора, заполненный жидким свинцом при давлении порядка 1 МПа. Характеристики образующейся дисперсной смеси, в первую очередь её дисперсный состав, будут в значительной степени определять возможность парового взрыва этой смеси и его энергетический потенциал; поэтому анализу фрагментации струи в условиях, характерных для аварий на АЭС, уделяется значительное внимание.. Фрагментация струи расплава представляет собой сложный гидродинамический процесс, в ходе которого возникающие по поверхности раздела возмущения быстро растут, их форма эволюционирует, в результате с поверхности струи срываются фрагменты, движущиеся в несущей среде. На эту гидродинамику накладываются процессы теплообмена между струей и окружающей жидкостью, которые приводят к кипению относительно холодной воды на поверхности горячего расплава, образованию паровой пленки и отдельных пузырьков пара вблизи струи. Суперпозиция гидродинамических и тепловых процессов затрудняет применение аналитических средств исследования и диктует необходимость экспериментальных методов исследования и численного моделирования. В настоящей работе выполнено численное исследование методом VOF (Volume of Fluid) фрагментации струи жидкости при её проникновении в пространство, занимаемое другой жидкостью. Был использован программный код OpenFOAM с открытым исходным кодом. Рассмотрены случаи проникновения струи расплава в объем, занимаемый водой, и струи воды в объем, занимаемый расплавленным свинцом. Проведенное численное исследование продемонстрировало возможности метода VOF моделировать процесс фрагментации струи жидкости при её проникновении в объем, занимаемый другой жидкостью. Выполненный анализ фрагментации струи расплава в воде и фрагментации струи воды в расплаве показал, что в обоих рассмотренных случаях, важных с практической точки зрения, возможно образование двухфазной смеси, которая способна произвести паровой взрыв.

Волкова У.В., Меркулов Д.И., Калмыков С.А., Пелевина Д.А., Налетова В.А. «Движение поршня, разделяющего магнитную и немагнитную жидкости, в магнитном поле» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 115-126 (2023)

Теоретически и экспериментально исследовано перекачивание немагнитной жидкости с помощью насоса-дозатора на основе магнитной жидкости, содержащей тело из намагничивающегося материала. Изучен процесс перекачивания жидкости в приложенном вертикальном однородном магнитном поле. Вычислены и измерены зависимости высоты поднятия поршня, разделяющего магнитную и немагнитную жидкости, от времени в постоянном и ступенчатом магнитном поле. Получено хорошее совпадение теории и эксперимента. Вычислена зависимость времени подъема поршня от величины постоянного магнитного поля. Теоретически исследовано движение поршня при выключении магнитного поля.

Белянкова Т.И., Ворович Е.И., Калинчук В.В. «Особенности распространения SH-волн в двухслойной структуре из неоднородных пьезоэлектрического и диэлектрического слоев» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 2, с. 98-109 (2023)

Предложен подход к моделированию динамических процессов в полубесконечной составной пластине из неоднородных пьезоэлектрического и диэлектрического слоев. При моделировании неоднородности слоев использована двухкомпонентная модель с функционально градиентным изменением свойств, в которой физические параметры основного материала непрерывным образом меняются по толщине до параметров включения. Материал пьезоэлектрического слоя представляет собой сочетание пьезокерамик на основе PZT, обладающих значительным различием скоростных характеристик. Реализована возможность локализации неоднородности как у внешней поверхности пластины, так и в середине слоя или у границы раздела. Диэлектрический слой выполнен из SiO₂, неоднородность диэлектрического слоя моделирует взаимопроникновение пьезоэлектрика и диэлектрика в узкой переходной области у границы раздела. В качестве параметров материала включения рассматривались упругие и диэлектрические модули пьезоэлектрического материала, расположенного у границы раздела. Внешние поверхности составной пластины свободны от механических напряжений и электрически закорочены. Рассмотрена задача о распространении поверхностных SH-волн в составной структуре из функционально градиентных пьезо- и диэлектрического слоев, инициированных действием бесконечно удаленного источника гармонических колебаний. Решение строится в пространстве образов Фурье, сведением к решению системы обыкновенных дифференциальных уравнений с переменными коэффициентами, которое в свою очередь строится с использованием метода Рунге–Кутты–Мерсона. Приведено дисперсионное уравнение задачи, анализ которого позволил исследовать влияние характера, величины области перехода материалов и локализации неоднородности структуры на особенности поведения фазовых скоростей ПАВ для широкого диапазона частот. Полученные результаты приведены в безразмерных параметрах и могут представлять особый интерес при разработке, проектировании и оптимизации новых материалов для микро- и наноразмерных приборов и устройств на SH ПАВ с высокими эксплуатационными характеристиками.

Воропаев С.А., Кривенко А.П. «Оценка температурных напряжений в литосфере ранней Луны» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 508, № 1, с. 53-58 (2023)

На ранних этапах развития Луны ее растущая литосфера испытала сложные изменяющиеся во времени температурные и гравитационные напряжения. Несмотря на последующее интенсивное ударное преобразование поверхности, в ходе гравиметрической съемки космической миссии GRAIL было обнаружено наличие реликтовых глубинных разломов. Анализ линейных гравитационных аномалий показывает расширение внешнего жесткого слоя планеты на определенном раннем этапе эволюции Луны из-за превышения температурных напряжений над гравитационным сжатием. Получение зависимости временного интервала расширения литосферы от ряда безразмерных параметров теплопроводности позволит уточнить существующие модели тепловой и геохимической эволюции ранней Луны.

Вагин А.В., Воротынцева А.С. «Гидроакустическое устройство профилирования донного грунта с синтезированной апертурой» Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника, 26, № 1, с. 78-86 (2023)

Акустическое профилирование является традиционным методом исследования геологического строения морского дна. Для этих целей используется низкочастотный акустический профилограф с рабочим диапазоном частот 1–14 кГц. Однако при понижении рабочих частот возникает проблема с достижением необходимой разрешающей способности. Проблема повышения углового разрешения гидроакустического устройства, или, иначе говоря, повышение разрешающей способности в направлении движения носителя, является одной из приоритетных задач при поиске и обнаружении объектов на морском дне, исследовании структуры донного грунта. Существует несколько способов повышения углового разрешения, одним из которых является алгоритм синтезирования апертуры антенны, базирующийся на использовании закона изменения фазы отраженного сигнала, что является актуальным при проектировании гидроакустических средств высокого разрешения. Цель работы. Показать возможность построения устройства профилирования донного грунта, а также возможность повышения углового разрешения на основе алгоритма синтезирования апертуры антенны акустического профилографа. Материалы и методы. Исследование возможности для построения устройства профилирования донного грунта с использованием алгоритма синтезирования апертуры антенны основано на заделе, полученном для гидролокаторов бокового обзора с синтезированной апертурой в части построения антенного устройства, а также на методах возбуждения радиоволн, разработанных для радиолокационных систем. Результаты. Исследована возможность применения синтезирования апертуры антенны для акустического профилографа донного грунта. Рассмотрен алгоритм синтезирования апертуры антенны, а также фазовые искажения траекторного сигнала и их влияние на гидролокационное изображение, а также основы обработки траекторного сигнала. Заключение. В работе предложен вариант повышения разрешающей способности акустического профилографа при выполнении поисково-обследовательских задач. Предлагаемый вариант построения акустической части устройства профилирования может быть использован при разработке поисково-обследовательских гидроакустических устройств с высоким угловым разрешением.

Шмакова Н.Д., Вуазен Б., Соммерия Ж., Флёр Я.-Б. «Фокусировка внутренних волн при различных числах Стокса» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 297-300 (2022)

Проведено сравнение экспериментальных данных с трехмерными аналитическими расчетами в вязкой жидкости. При малых амплитудах колебания наблюдается отличное согласование теории c экспериментом. Наблюдается зависимость возникновения нелинейных эффектов от числа Стокса и амплитуды колебания. При малых амплитудах колебаний и при малых числах Стокса преобладают волны на фундаментальной чистоте. При увеличении амплитуды колебания, также как и при увеличении числа Стокса, возникает триадный резонанс. При большой амплитуде колебаний и при больших числах Стокса наблюдается волновая турбулентность.

Вьюгинова А.А., Теплякова А.В., Попкова Е.С. «Акустические свойства древесины осины (Populus tremula), модифицированной ультразвуковым методом» Дефектоскопия, № 1, с. 37-43 (2023)

Оценка акустических свойств объектов с использованием полученных результатов в качестве информативного параметра при определении физико-механических характеристик материала, а также в области неразрушающего контроля объектов, широко применяется в современной науке и технике. Рассмотрена возможность использования данного подхода применительно к деревообрабатывающей промышленности с целью оценки характеристик пиломатериалов, модифицированных ультразвуковым методом. Результаты предыдущих исследований показали эффективность данной технологии для повышения поверхностной плотности и твердости древесины, в связи с чем, одной из актуальных задач является поиск критериев, позволяющих оценивать достигаемые параметры модификации, а также оптимизировать настройки соответствующего технологического оборудования. Приведены результаты исследования акустических свойств модифицированной ультразвуковым методом древесины осины (Populus tremula), а также показана их применимость в качестве критерия оценки степени модификации заготовок пиломатериалов.