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)

Куликовский А.Г., Чугайнова А.П. «О структуре разрывов в решениях гиперболических систем уравнений. Волны в стержнях. Особые разрывы» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 151-152 (2022)

Образование разрывов – “опрокидывание” волн – типичное поведение решений гиперболических систем уравнений. Если все условия на разрывах следуют из законов сохранения, то такой разрыв назовем ударной волной. Если для описания разрыва требуются дополнительные соотношения, которые следуют из рассмотрения структуры разрыва, то такие разрывы будем называть особыми. Хотя особые разрывы встречались ранее в различных моделях сплошных сред, они в основном относились к явлениям, связанными с химическими превращениями и наличием сильных колебаний в структуре разрывов. В предлагаемом докладе рассматривается модель, описывающая длинные нелинейные волны малой амплитуды, распространяющиеся по стержню. Изучаются продольно-крутильные волны в предположении, что деформации рассматриваются как линейные, а связь напряжений и деформаций нелинейна. Ранее в рамках этой модели изучены волны Римана и разрывы. В работе изучается структура разрывов. Структура разрывов описывается добавлением в уравнения движения вязких сил. Система уравнений является системой общего вида с простейшим описанием вязкой диссипации. Найдены условия существования особых разрывов. На примере предложенной модели показано, что особые разрывы влияют на множество допустимых разрывов и, как следствие, на строение решений физических задач.

Талалов С.В. «Об одном методе квантования вихревого кольца» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 242-244 (2022)

Рассматривается квантовое описание динамической системы (вихревого кольца), которая представляет собой замкнутую кривую, эволюционирующую в пространстве в соответствии с уравнением локальной индукции.

Широков И.А., Елизарова Т.Г. «Моделирование ударно-волновых и вихревых структур в сверхзвуковой затопленной струе газа» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 291-294 (2022)

Приведены предварительные результаты применения численного алгоритма, основанного на регуляризованных, или квазигазодинамических уравнениях, к моделированию ударно-волновых и вихревых структур, возникающих в перерасширенной струе газа при ее втекании в область, заполненную газом.

Змушко В.В., Разин А.Н., Синельникова А.А., Щербаков А.Н. «Влияние интенсивности ударной волны на развитие неустойчивости на шероховатых контактных границах трехслойной газовой системы» Журнал вычислительной математики и математической физики, 63, № 3, с. 436-448 (2023)

Изучается влияние интенсивности ударной волны, прошедшей через шероховатые контактные границы, на развитие неустойчивости в трехслойной газовой системе при числах Маха M=1.3 и M=3. Трехслойная система сформирована с помощью постановки по сечению ударной трубы двух тонких пленок (контактных границ). Между контактными границами (в центральном слое системы) находится тяжелый газ (элегаз), а пространство слева и справа от центрального слоя заполнено воздухом. Начальная шероховатость контактных границ задается двухмодовым синусоидальным возмущением. Расчеты проведены по методике МИМОЗА с использованием ILES (implicit large eddy simulation) стратегии моделирования путем интегрирования уравнений Эйлера на разностной сетке с квадратными ячейками. Полученные результаты сопоставляются между собой, а при M=1.3 и с опытными данными.

Долбня Д.И., Знаменская И.А., Луцкий А.Е., Сысоев Н.Н. «Формирование ударно-волнового течения при локализации наносекундных разрядов в нестационарном потоке в канале с препятствием» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 1, с. 144-150 (2023)

Представлены результаты исследований по воздействию импульсного объемного и поверхностного разрядов на высокоскоростное течение газа в прямоугольном канале ударной трубы с изменением профиля (препятствием на нижней стенке). Однократный наносекундный поверхностный разряд и разряд с предионизацией от плазменных электродов (комбинированный разряд) инициировался в потоке за ударной волной с числами Маха Ms 3.2–3.4. Препятствие определяет распределение параметров обтекающего его потока и перераспределение плазмы импульсного разряда. Численным моделированием получены поля плотности газодинамического потока в условиях эксперимента и проведено сравнение с распределением плазмы разряда. Показано, что ударно-волновое воздействие разряда на поток за препятствием продолжалось от 25 до 70 мкс.

Дубинский С.В., Севастьянов Ф.С., Костенко В.М., Денисов С.Л. «Исследование влияния ударных повреждений на усталостные характеристики композитного соединения “обшивка–стрингер” в условиях виброакустического нагружения» Акустический журнал, 69, № 2, с. 261-269 (2023)

Представлены результаты исследования усталостных характеристик выполненных из полимерного композиционного материала соединений типа “обшивка–стрингер” (Т-образцов), подвергающихся случайному виброакустическому нагружению с широким спектром. На основе анализа экспериментальных данных определены механизмы возникновения и развития повреждений, а также критерий и мода разрушения для образцов с дефектами от ударного воздействия и для образцов без дефектов. Продемонстрировано влияние ударных повреждений на усталостные характеристики исследуемых образцов при различной энергии удара и уровнях виброакустического нагружения. Выявлены основные закономерности влияния дефектов на усталостные характеристики, которые могут использоваться в дальнейшем при создании расчетных моделей развития повреждений в конструкциях из полимерного композиционного материала при виброакустическом нагружении. Ключевые слова: виброакустическое воздействие, динамический отклик, кривая усталости, ударное повреждение, полимерный композиционный материал (ПКМ) DOI: 10.31857/S0320791922600512, EDN: ITFWCI

Шунаев В.В., Четвериков А.П., Глухова О.Е. «Распространение сверхзвукового солитона в углеродных нанотрубках типа кресло» Журнал технической физики, 93, № 4, с. 458-462 (2023)

В рамках метода MD/DFTB изучено распространение локализованной кольцевой нелинейной волны в углеродных нанотрубках (УНТ) типа кресло". Однозначно показано, что рассматриваемые локализованные волны – солитонного типа, причем, чем выше скорость начального возмущения, тем выше установившаяся скорость исследуемого солитона. Установлено, что при высокой энергии начального возбуждения в период времени 0.1–0.2 ps солитон движется со скоростью в диапазоне 24–270 Angstrem/ps, что примерно в 1.2–1.35 раз превышает скорость звука в УНТ (200 Angstrem/ps). Показано, что скорость солитона практически не меняется с увеличением радиуса УНТ Ключевые слова: молекулярная динамика, углеродные нанотрубки, солитон, сверхзвуковая волна.

Лопато А.И. «Математическое моделирование инициирования детонации при отражении ударной волны от профилированного торца канала» Волны и вихри в сложных средах: 13 международная конференция – школа молодых ученых; 30 ноября–02 декабря 2022 г., Москва: Сборник материалов школы, с. 155-157 (2022)

Процессы формирования и распространения детонационных волн представляют интерес в разных областях, включая вопросы пожаро-взрыво-безопасности в объектах и помещениях разного типа. К таким объектам можно отнести тоннели, штольни, а также бункеры и шахты, представляющие собой систему разветвленных путей. Условия для воспламенения газовых смесей и распространения волн горения и детонации зависят от многих факторов, включая геометрию конструкций, свойства материалов, внешние воздействия на систему. Другими словами, инициаторами детонации могут выступать разные объекты. Объектами инициирования могут выступать так называемые “горячие точки” – области газа повышенного давления и температуры. Воспламенение газовых смесей в горячих точках может приводить к воспламенению смеси, находящейся вблизи горячих точек. При определенных условиях происходит формирование детонационных волн, которые затем распространяются в пространстве. Источником возникновения горячих точек могут служить элементы конструкций. Процесс инициирования смеси при отражении относительно слабой ударной волны от криволинейного торца канала рассматривался ранее. В работе представлена зависимость времени воспламенения смеси от числа Маха набегающего на торец потока для разных конфигураций торцов. Кроме того, отмечены критические числа Маха, ниже которых инициирования детонации не происходит в рабочей камере ударной трубы. Целью работы является математическое моделирование инициирования смеси в канале с профилированным торцом.