Дайнеко А.В., Никифоров В.Г. «Обзор состояния и перспектив развития и применения отечественных многослойных пьезоактюаторов для ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры» Нано- и микросистемная техника, 24, № 6, с. 307-322 (2022)

Дан обзор состояния разработок и областей применения актюаторов в мире. Описан способ и технология изготовления отечественных многослойных пьезоэлементов методом шликерного литья из пьезоматериала системы ЦТС и многослойных пьезоэлектрических актюаторов на их основе. Отмечено, что по своему техническому уровню многослойные отечественные пьезоизделия соответствуют лучшим зарубежным образцам. Предварительные исследования многослойных пьезоэлектрических изделий в России и за рубежом подтвердили их уникальные возможности при работе в приборах космического приборостроения и наземных структур контроля и управления космическими объектами. Приведены результаты исследований применения многослойных пьезоизделий АО "НИИ "Элпа" и их зарубежных аналогов в системах. Описаны различные варианты конструкций пьезоэлектрических платформ угловых и линейных перемещений с нанометрической точностью. Выбраны оптимальные варианты конструкции на основе специальных многослойных пьезоактюаторов АПМ-1 и АПМ-2 для их применения в приборах ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры. Разработанная в АО "НИИ "Элпа" технология позволяет создавать перспективные многослойные пьезоизделия различного класса и назначения для приборов ракетно-космической техники и наземной космической инфраструктуры.

Данилов В.Н., Ушаков В.М., Евтушенко С.Г. «О некоторых особенностях спектров сигналов при ультразвуковом исследовании структуры металла с повышенным затуханием продольных волн» Контроль. Диагностика, 26, № 2, с. 13-21 (2023)

Методом компьютерного моделирования установлены некоторые особенности изменения частотных спектров донных сигналов прямых высокочастотных преобразователей при ультразвуковом исследовании структуры металла с различным средним размером зерен и дисперсии их размеров. Показано, что для моделей преобразователей с частотами f0=10, 15 МГц (с шириной частотного спектра на уровне 0,25 от максимума ≈0,5f0) при росте значений среднего размера зерен и дисперсии их размеров происходит увеличение ширины спектров сигналов, обусловленное особенностями изменения формы спектров в области низких частот. Для модели широкополосного преобразователя с частотой f0=15 МГц (с шириной полосы спектра ≈f0) в аналогичных условиях ширина спектра уменьшается вследствие преимущественного ослабления его высокочастотных компонент, при этом для всех использовавшихся в расчетах моделей преобразователей имеет место уменьшение частоты максимума спектра. Результаты расчета для широкополосного преобразователя подтверждены экспериментом. Предложено использовать при УЗ-исследовании структуры металла смещение максимума спектра и изменение полосы пропускания спектра импульсов.

Данилов В.Н. «К оценке отношения уровней эхосигнала и структурного шума при ультразвуковом контроле некоторых типов стали, используемых при изготовлении оборудования атомных электростанций» Контроль. Диагностика, 26, № 4, с. 4-13 (2023)

На основе компьютерного моделирования сделаны оценки отношения сигнал/шум для моделей отражателей в виде бокового цилиндрического отверстия и круглого плоскодонного отверстия небольших размеров при ультразвуковом контроле наклонным преобразователем изделий из ряда типов стали, используемых при изготовлении оборудования атомных электростанций. Показано, что для сталей типов 20, 12Х1МФ и 10ГН2МФА отношения уровней эхосигнала и структурной помехи (сигнал/шум) для обеих моделей с большим запасом удовлетворяют критерию проф. И.Н. Ермолова надежного обнаружения полезного эхосигнала. Для стали типа 15Х2МФА-А вследствие достаточно большой величины среднего размера зерна и, соответственно, повышенного уровня структурного шума отношение сигнал/шум может не удовлетворять критерию проф. И.Н. Ермолова, что обусловливает необходимость повышения этого отношения, например, за счет увеличения демпфирования пьезопластины наклонного преобразователя. Для повышения отношения сигнал/шум и увеличения амплитуды эхосигнала может оказаться целесообразным использование преобразователя с композитной пьезопластиной.

Бражкин В.В., Данилов И.В., Циок О.Б. «Тайны воды и других аномальных жидкостей: “медленный” звук, релаксирующие сжимаемость и теплоемкость (Миниобзор)» Письма в ЖЭТФ, 117, № 11, с. 840-856 (2023)

Проведен анализ причин существования “быстрого” звука на терагерцовых частотах в различных жидкостях. Показано, что величина скорости “быстрого” звука хорошо описывается обычной формулой из теории упругости: V₁=((B(ω)+4/3G(ω))/ρ)^1/2, где ρ – плотность жидкости, а B(ω) и G(ω) – модули объемного сжатия и сдвига на соответствующих частотах. В “нормальных” жидкостях превышение значения скорости “быстрого” звука над скоростью обычного звука составляет 10–20%, при этом оно почти полностью определяется вкладом модуля сдвига G(ω) на высоких частотах и обнуляется на линии Френкеля. В то же время в некоторых жидкостях (далее называемых “аномальными”), таких как вода и расплав теллура, огромное (50–120%) превышение скорости “быстрого” звука над скоростью “нормального” связано, главным образом, с сильной частотной зависимостью модуля объемного сжатия B(ω). Аномально низкие значения релаксирующего модуля сжатия ранее были изучены нами для многих оксидных и халькогенидных стекол в области размытых фазовых превращений под давлением. В аномальных жидкостях также происходят размытые фазовые превращения в широкой области температур и давлений, что приводит к резкому снижению модулей сжатия и скоростей звука. Таким образом, рекордно большая разница между скоростями “быстрого” и “нормального” звука в аномальных жидкостях связана не с аномально “быстрым” звуком, а с тем, что “нормальный” звук в таких жидкостях является аномально “медленным”, а модули сжатия – аномально малыми. Ультразвуковые исследования аморфных льдов H₂O низкой плотности (low density amorphous – lda) и высокой плотности (high density amorphous – hda) показывают, что их модуль сжатия, действительно, в 4–5 раз превышает модуль сжатия воды. Размытые фазовые превращения в воде и расплаве теллура приводят также к аномально большим значениям теплоемкости – в 1.5–2 раза выше, чем у “нормальных” жидкостей, т.е. для аномальных жидкостей характерны не только аномальное (немонотонное) поведение физических величин, но и их аномальные абсолютные значения для большинства доступных методик измерения. Аналогичное аномальное увеличение сжимаемости и теплоемкости наблюдается, как известно, для всех флюидов в близкой окрестности критической точки жидкость–газ. На терагерцовых частотах при этом наблюдается аномально “быстрый” звук, что также связано с резким ростом величины модуля сжатия B(ω) на высоких частотах. Вместе с тем, для аномальных жидкостей и стекол в области размытых фазовых превращений высокая сжимаемость и теплоемкость, как и большое превышение “быстрого” звука над “нормальным”, не обязательно связаны с близостью критических точек и имеют место при любом сценарии размытого фазового превращения.

Дворянкин С.В. «Лабораторный комплекс «Образный анализ и защита речевой информации в интеллектуальных системах»» Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика, № 6, с. 66-72 (2023)

Проблема обеспечения безопасности межличностных коммуникаций посредством защиты сопровождающей их аудиовизуальной информации остаётся весьма актуальной. Одним из эффективных направлений ее решения видится в использовании интеллектуальных систем с процедурами взаимного преобразования (конверсии), анализа и обработки массивов аудио и видео данных без потери их информативного содержания, что подтверждается ростом количества публикаций по этой тематике за последние годы. Все это обусловило необходимость создания лабораторного комплекса с одной стороны как практикума для применения в учебном процессе и с другой как стенда для тестирования разрабатываемых и предлагаемых новых научных подходов и решений. Основная идея, реализованная в комплексе в виде базовых лабораторных работ, состоит в преобразовании акустического речевого сигнала в графические образы динамических спектрограмм, применения к последним прогрессирующих и эффективных методов цифровой обработки изображений и интеллектуального визуального анализа данных с последующим обратным переходом к волновой форме сигнала для решения той или иной задачи защиты и обработки акустической речевой информации. Состав комплекса может уточняться и расширяться с учетом интересов обучаемых, требований программ преподаваемых дисциплин и форм обучения, результатов научных исследований. Одним из преимуществ предложенного комплекса является наличие игровой компоненты, мотивирующей обучаемых к самостоятельным исследованиям в предметной области, глубокому освоению материала и качественному выполнению лабораторных работ.

Дегтяр А.Д., Лисютин В.А., Ластовенко О.Р. «Оценка возможностей инверсии свойств морских осадков по результатам акустического профилирования» Подводные исследования и робототехника, 36, № 1, с. 50-59 (2023)

В 2023 году в Севастопольском госуниверситете начнется эксплуатация малотоннажного научно-исследовательского судна «Пионер-М». Одна из научных программ – изучение дна и донных осадков Черного моря с помощью профилографа. Задачей исследования является разработка адекватного метода восстановления акустических и физических свойств морских осадков по результатам профилирования. Анализируются известные в настоящее время эмпирические и теоретические модели, связывающие нормальный коэффициент отражения и физические свойства морских осадков. Приводятся формулы, реализующие пороакустическое приближение для вычисления коэффициента отражения. Предлагается новая теоретическая модель GSED распространения упругих волн в морских осадках. Модель учитывает два типа потерь: вязкое и внутреннее трение. Показывается хорошее согласие теории GSED с экспериментальными данными. Модель GSED и приближение пороакустики применяются для восстановления некоторых свойств осадков по результатам профилирования дна. Показывается, что неопределенность пористости дает основной вклад в неопределенность восстановления скорости звука в морских осадках. Приводится пример инверсии свойств дна по данным измерений коэффициента отражения, взятым из открытых источников. Для этого используется накопленная авторами база данных свойств осадков.

Янилкин Ю.В., Гужова А.Р., Дегтяренко Л.И., Колобянин В.Ю., Шмелев В.А. «Метод прямого численного моделирования турбулентности с учетом истории процесса» Математическое моделирование, 35, № 7, с. 41-62 (2023)

Предлагается новый подход к прямому численному моделированию турбулентного перемешивания разноплотных смешивающихся и несмешивающихся веществ. Идея подхода заключается в том, чтобы в смешанных ячейках, содержащих перемешивающиеся вещества, разделить состояния гомогенных смесей от гетерогенных, состоящих из фрагментов с контактными границами. В работе описывается 2D метод, разработанный в методике ЭГАК (эйлерова газодинамика с концентрациями) для реализации описанного выше подхода. Метод тестируется на классической задаче турбулентного перемешивания, возникающего вследствие неустойчивости Рэлея-Тейлора при постоянном ускорении контактной границы между двумя разноплотными газами.

Котухов А.В., Ефремов Д.В., Банникова И.А., Баяндин Ю.В., Уваров С.В., Наймарк О.Б., Жарко Н.А., Дежкунов Н.В. «Наблюдение кавитационного шума без субгармоники» Письма в Журнал технической физики, 49, № 6, с. 39-42 (2023)

Исследовалась эволюция спектров кавитационного шума в ультразвуковом поле, генерируемом фокусирующим преобразователем при увеличении интенсивности ультразвука. Впервые зарегистрированы спектры без субгармоники f₀/2, где f₀ – частота звукового поля, генерирующего кавитацию. Такой спектр наблюдается в частично дегазированной воде при большой скважности ультразвуковых импульсов. В режиме непрерывного генерирования ультразвука порог возникновения сонолюминесценции с точностью не ниже точности измерений совпадает с порогом появления частоты f₀/2 в спектре кавитационного шума. В импульсном поле при интенсивности ультразвука намного выше порога кавитации интенсивность сонолюминесценции растет с ростом скважности импульсов, а интенсивность линии f₀/2 в спектре кавитационного шума уменьшается. Ключевые слова: ультразвук, кавитационный шум, субгармоника, сонолюминесценция

Дертеев С.Б., Гаваев Б.С., Шивидов Н.К., Михаляев Б.Б. «Радиационное затухание медленных магнитозвуковых волн в короне звезд» Ученые записки физического факультета МГУ, № 6, с. 2260801 (2022)

В приближении магнитной гидродинамики рассматриваются нестационарные процессы в солнечных корональных структурах, которые индентифицируются как волны сжатия. Для изучения быстрого затухания этих волн применены эффекты теплопроводности и радиационных потерь, точнее – эффект дисбаланса между нагревом и энергетическими потерями. Поведение волн сильно меняется в зависимости от параметров корональных петель, что требует точности в их определении. Результаты расчетов зависят также от точности аппроксимации функции нагрева/потерь. В зависимости от этих условий в затухании медленных магнитозвуковых волн решающую роль может играть как эффект теплопроводности, так и дисбаланс между нагревом и энергетическими потерями. Эффекты теплопроводности и дисбаланса между нагревом и потерями приводят не только к затуханию волны, но и к ее дисперсии.

Бахтин В.К., Гурбатов С.Н., Дерябин М.С., Касьянов Д.А. «Об особенностях трансформации профиля акустических нелинейных волн, отраженных от ступенчатой структуры» Акустический журнал, 69, № 3, с. 295-303 (2023)

Приведены результаты исследования отражения интенсивного акустического пучка от ступенчатых структур. Рассмотрен случай больших чисел Рейнольдса, когда в падающем пучке сформировался пилообразный профиль волны, а препятствие в виде ступеньки располагалось нормально к акустической оси и находилось за координатой разрыва. При отражении от препятствия падающий на него акустический пучок расщепляется на две части, между которыми существует разность хода, задаваемая самой ступенчатой структурой. В эксперименте уделялось внимание препятствиям, создающим при отражении разность хода между двумя частями пучка, равную 0, λ/3,λ/2, λ и некоторым другим значениям. С помощью широкополосного мембранного гидрофона регистрировалась форма профиля нелинейных волн падающего и отраженного акустических пучков в произвольной пространственной точке. Это позволило проанализировать эволюцию формы пучка по мере удаления от препятствия, а также исследовать его поперечную структуру. Показан эффект удвоения характерной частоты сигнала при отражении акустического пучка от ступенчатой структуры, создающей между двумя частями отраженного пучка разность хода λ/2. Показано, что динамика нелинейных эффектов в интенсивных пучках, отраженных от ступенчатых структур, имеет сходство с трансформацией профиля акустических волн, образованных двухчастотными сигналами накачки. Ключевые слова: дифракция, нелинейные волны, фазовый экран DOI: 10.31857/S0320791922700058

Джанибеков В.А., Могилюк Ж.Г., Подувальцев В.В. «Теоретические исследования свободных колебаний орбитального маятника» Приборы, № 1, с. 9-15 (2023)

Статья посвящена теоретическому доказательству гипотезы проф. М.С. Хлыстунова о положениях устойчивости, исследованию метрологических характеристик, включая расчет значения периода свободных собственных колебаний орбитального маятника. Рассмотрена конструкция такого маятника, представляющая собой гантель с равными массами и свободно вращающаяся на оси в центре его масс. Показано, что решение дифференциального уравнения свободных колебаний маятника, размещенного на борту космического аппарата на околоземной космической орбите или на поверхности Земли, подтверждает гипотезу о наличии у маятника двух положений равновесия с одинаковой частотой собственных колебаний. Важным результатом настоящего исследования является вывод о том, что частота собственных колебаний орбитального маятника не зависит от длины гантели и величины ее масс.

Минин О.В., Джоу С., Баранов П.Ф., Минин И.В. «Дифракционно-ограниченная фокусировка звуковых волн мезоразмерной плоской Янус-линзой» Письма в ЖЭТФ, 117, № 10, с. 727-733 (2023)

Представлены результаты численного моделирования и экспериментального подтверждения анизотропной фокусировки мезоразмерной (параметр размера Ми около 18) звуковой кубической линзы на основе V-образных пластинчатых структур. Впервые показано, что такая линза с размером грани около 3 длин волн обеспечивает фокусировку звуковой волны в воздухе в дифракционно-ограниченную область. При инверсионной геометрии структуры линза полностью отражает падающую звуковую волну.

Зверев В.А., Диденкулов И.Н., Голубев В.Н. «К вопросу о равной громкости звуков разных частот» Акустический журнал, 69, № 3, с. 386-387 (2023)

Обсуждаются кривые равной громкости звуков разных частот и частотные характеристики слуха. Показано, что кривые равной громкости не описывают частотную характеристику слуха и применимы только к тональным сигналам. Частотная характеристика слуха является адаптивной к спектру звука. Для музыки формируется широкополосная частотная характеристика, для речи используется частотная характеристика с подавлением низких частот. Ключевые слова: кривые равной громкости, слух, частотная характеристика, адаптивность DOI: 10.31857/S0320791923600336

Дмитриев В.В., Каган М.Ю., Каменский В.Г., Кац Е.И., Кведер В.В., Крейнес Н.М., Лебедев В.В., Марченко В.И., Мельниковский Л.А., Смирнов А.И., Суслов И.М., Фомин И.А., Эдельман В.С. «Памяти Александра Фёдоровича Андреева» Успехи физических наук, 193, № 6, с. 687-688 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.05.039360

Дмитриев К.В. «Восстановление структуры объекта с помощью корреляционной обработки акустического поля активных шумовых источников» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 1, с. 79-83 (2023)

Предложен итерационный алгоритм для восстановления акустических характеристик неоднородной среды на основе значений матриц когерентности, полученных при нескольких ракурсах облучения с использованием шумовых сигналов. Моделирование показывают хорошее качество и быструю сходимость получаемых оценок.

Ковалев И.И., Олемской С.В., Сдобнов В.Е., Дмитриева А.Н., Шутенко В.В. «Мониторинг гелиосферы, магнитосферы и атмосферы по эффектам в космических лучах в августе 2018 года» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 7, с. 1028-1031 (2023)

Выполнено разделение вариаций космических лучей на составляющие межпланетного, магнитосферного и атмосферного происхождения. Исследование проводилось по данным наземных измерений космических лучей на мировой сети нейтронных мониторов с привлечением данных комплекса мюонных телескопов в Якутске и мюонного годоскопа УРАГАН (Москва). Исправления на температурный эффект модифицированным методом спектрографической глобальной съемки для события в августе 2018 г. не проводилось. Получены временные траектории изотропного потока первичных частиц разных жесткостей, питч-угловой анизотропии космических лучей, ориентации межпланетного магнитного поля, изменения жесткости геомагнитного обрезания в Иркутске и среднемассовой температуры атмосферы в пунктах наблюдений заряженных компонент.

Битюрин В.А., Бочаров А.Н., Добровольская А.С., Попов Н.А., Фирсов А.А. «Перепробой продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке воздуха» Физика плазмы, 49, № 5, с. 425-437 (2023)

Представлена физическая и численная модель продольно-поперечного разряда в сверхзвуковом потоке воздуха. Рассматриваемая модель учитывает не только традиционные механизмы взаимодействия разряда и потока (конвекция, диффузия, тепловыделение, термохимическая неравновесность), но и процессы диссоциации и ионизации в сильных приведенных электрических полях. Показано, что в рамках двумерной модели разряда постоянного тока токовая петля уносится потоком до тех пор, пока скорость ионизации за счет сильного приведенного электрического поля в непосредственной близости от электродов не обеспечит достаточную ионизацию для формирования альтернативного канала тока: начинает формироваться новая петля тока, а старая затухает. Этот рассматриваемый процесс перепробоя разряда имеет периодический характер, при этом частота перепробоев в токовой петле пропорциональна амплитуде тока. Ключевые слова: сверхзвуковой воздушный поток, разряд постоянного тока в потоке, нетермическая ионизация, токовая петля, перепробой разряда

Доброхотов С.Ю., Калиниченко В.А., Миненков Д.С., Назайкинский В.Е. «Асимптотики длинных стоячих волн в одномерных бассейнах с пологими берегами: теория и эксперимент» Прикладная математика и механика, 87, № 2, с. 157-175 (2023)

Построены периодические по времени асимптотические решения одномерной нелинейной системы уравнений мелкой воды в бассейне переменной глубины D(x) с двумя пологими берегами (что означает обращение в нуль функции D(x) в точках, задающих берег) или с одним пологим берегом и вертикальной стенкой. Такие решения описывают стоячие волны, аналогичные известным волнам Фарадея в бассейнах с вертикальными стенками. В частности, они приближенно описывают сейши в протяженных бассейнах. Конструкция таких решений состоит из двух этапов. Сначала определяются гармонические по времени точные и асимптотические решения линеаризованной системы, порожденные собственными функциями оператора d/dx D(x) d/dx, а затем с помощью недавно развитого подхода, основанного на упрощении и модификации преобразования Кэрриера–Гринспена, по ним в параметрической форме восстанавливаются решения нелинейных уравнений. Полученные асимптотические решения сравниваются с результатами эксперимента, основанного на возбуждении волн в бассейне с помощью параметрического резонанса.

Добрышкин А.Ю., Лозовский И.В., Сысоев О.Е., Сысоев Е.О. «Исследование колебаний цилиндрической оболочки с присоединенной массой с учетом растяжения контура» Труды Московского авиационного института, № 1(128), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=171385 (2023)

Увеличение роли товарооборота в мировой экономике является, на сегодня, объективным фактом. Повышение роли средств доставки по воздуху и за пределы Земли требует и совершенствования качества летательных аппаратов, в основу которых легли оболочки. Оболочки обладают неоспоримыми преимуществами, а именно: прочностью, герметичностью, обтекаемостью, перед другими вариантами конструктивных схем. Эти оболочки в процессе эксплуатации подвергаются различным нагрузкам: ветровым, переменному атмосферному давлению, температурным нагрузкам, нагрузкам от инженерных систем жизнеобеспечения человека. По этой причине для изготовления этих оболочек используются легкие и прочные конструкционные материалы. Одним из самых часто используемых материалов является алюминий. Он обладает рядом преимуществ: низкая плотность при значительной прочности, долговечность, стойкость к многим видам воздействий. По причине ограниченности в выборе материала для производства летательных аппаратов, исследователи ищут другие варианты повышения прочности и надежности конструкций. Например, изучение внутренних механизмов движения или уточнение расчетной модели. Например, существует проблема присутствия вынужденных и собственных колебаний в разомкнутых тонкостенных цилиндрических оболочках, которые возникают по причине циклического или квазистатического внешнего воздействия. Совмещение частот собственных и вынужденных колебаний может привести к недопустимым амплитудам колебательного процесса конструкции, что приведет к разрушению этих оболочек. На сегодняшний день анализ колебательного поведения конструкции при проектировании конструкций летательных аппаратов не проводится в связи с их относительно небольшими размерами, а также отсутствием соответствующих методик и аналитических моделей. Поэтому необходимо изучение различных аспектов колебаний конструкций и, в частности, влияния присоединенной массы на частотные характеристики колебательного процесса тонкостенных цилиндрических оболочек.

Добрышкин А.Ю., Сысоев О.Е., Сысоев Е.О., Петров В.В., Бормотин К.С. «Исследование частотных характеристик движения тонкостенной цилиндрической оболочки с малой присоединенной массой с учетом крутильных колебаний» Труды Московского авиационного института, № 2(129), с. https://trudymai.ru/published.php?ID=173018 (2023)

Разрушения оболочечных конструкций – это редкая техногенная катастрофа, возникающая по многочисленным причинам. При проектировании конструкций оболочечного типа производят расчеты на прочность и устойчивость учитывают режимы эксплуатации, а на возникновение явления резонанса, которому подвержены тонкостенные оболочечные конструкции, реальные расчеты не производятся. Это происходит по причинам несовпадения существующих математических моделей с поведением реальных конструкций. Для борьбы с явлением резонанса конструкторы, обычно увеличивают запасы прочности при расчете оболочек, что увеличивает стоимость объектов, но полностью не решает проблему. В данной работе авторами выполнено уточнение расчетной модели процесса колебаний оболочки малой длины (кольца), несущей малую присоединенную массу с учетом крутильных колебаний, и проведена экспериментальная проверка полученной модели.

Гаврин В.Н., Горбунов Д.С., Домогацкий Г.В., Кравчук Л.В., Либанов М.В., Матвеев В.А., Руденко О.В., Сергеев А.М., Старобинский А.А., Ткачёв И.И., Троицкий С.В., Щербаков.И.А. «Памяти Валерия Анатольевича Рубакова» Успехи физических наук, 193, № 2, с. 231-232 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.01.039313

Досаев М.З., Самсонов В.А. «Особенности равновесия тела на шарнирных опорах и скользящей заделке» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 4, с. 3-12 (2023)

Рассмотрено равновесие тела, опирающегося жесткими и телескопическими опорами на неподвижные шарниры. Показано, что добавление потенциально скользящего сочленения может не придать подвижности в конструкцию, как и добавление поворотного сочленения. Для скользящей опоры обнаружен парадокс: не выполняются уравнения, казалось бы, очевидного равновесия. Для регуляризации задачи вводятся отклонения. Внутренние реакции остаются статически неопределимыми, при этом величина этих реакций может оказаться значительной. Показано, что внешние реакции стремятся к бесконечности при уменьшении введенных отклонений. Это дает объяснение несовместности уравнений равновесия: пара бесконечных сил с нулевым плечом, вообще говоря, не эквивалентна нулевой силе, а может создать любой момент, в том числе уравновешивающий момент силы тяжести. Можно предположить, что часть крупных аварий со строительными конструкциями связана с указанными особенностями. Ключевые слова: равновесие, скользящее сочленение, скользящая заделка, реакции связи, бесконечная реакция

Резниченко Ю.С., Дубинский А.Ю., Попель С.И. «Плазменно-пылевая система в марсианской ионосфере» Физика плазмы, 49, № 1, с. 57-66 (2023)

Представлена теоретическая модель, описывающая возможный механизм формирования и эволюции плазменно-пылевых облаков, зафиксированных в марсианской ионосфере аппаратом Mars Science Laboratory Curiosity в марте 2021 г. Модель описывает, в частности, седиментацию пылевых частиц в пересыщенных парах углекислого газа, рост пылевых зародышей за счет нуклеации углекислого газа, процессы зарядки пылевых частиц, а также временные изменения электронной и ионной концентраций ионосферной плазмы. Показано, что в рамках данной модели оказывается возможным проиллюстрировать образование слоистой структуры пылевого облака, характерное время седиментации которого составляет несколько минут. Рассчитаны характерные размеры пылевых частиц, соответствующие результатам измерений. Кроме того, рассчитаны характерные заряды пылевых частиц в случаях наличия и отсутствия фотоэффекта. Показано, что при отсутствии фотоэффекта пылевые частицы приобретают отрицательный заряд и, кроме того, наблюдается понижение концентраций ионов и электронов плазмы. В случае наличия фотоэффекта частицы с металлическими примесями несут на себе положительный заряд, концентрация электронов плазмы при этом повышается при сохранении понижения ионной концентрации. Ключевые слова: пылевая плазма, пылевые структуры, пылевые частицы, ионосфера, Марс, процессы зарядки

Резниченко Ю.С., Дубинский А.Ю., Попель С.И. «К вопросу о формировании облаков в запыленной ионосфере Марса» Письма в ЖЭТФ, 117, № 6, с. 420-447 (2023)

Рассмотрены плазменно-пылевые облака в мезосфере Марса, наблюдаемые на высотах около 100 км. Перечислены особенности запыленной ионосферы Марса по сравнению с запыленной ионосферой Земли. Приведены уравнения модели, описывающей самосогласованным образом плазменно-пылевые структуры в ионосфере Марса, которая учитывает особенности, важные для ионосферы Марса, но не включаемые в рассмотрение при описании плазменно-пылевой системы в ионосфере Земли. Например, в случае Марса модель учитывает эффекты торможения пылевых частиц за счет налипания на них молекул конденсата. Приведен пример высотного распределения частиц, составляющих марсианские мезосферные облака, вычисленный на основе самосогласованной модели. Показано, что важным фактором, влияющим на формирование плазменно-пылевых облаков в ионосфере Марса, является неустойчивость Рэлея–Тейлора, которая приводит к тому, что плазменно-пылевые облака могут существовать лишь при достаточно малых значениях размеров составляющих их пылевых частиц, а также к тому, что имеется ограничение (сверху) на толщину плазменно-пылевого облака.

Дубровин К.А., Зарвин А.Е., Каляда В.В., Яскин А.С. «К модели метрирования сверхзвуковых недорасширенных газовых струй в условиях конденсации» Теплофизика и аэромеханика, № 2, с. 227-237 (2023)

На основе измерений, выполненных с использованием метода фотовизуализации, в потоке аргона выявлено влияние крупных вандерваальсовых кластеров на поперечные размеры сверхзвуковой недорасширенной струи. В диапазоне средних размеров формируемых кластеров 330<‹S›<6200 част./кл. предложена модель поправок к известным газодинамическим эмпирическим зависимостям, сформированным в отсутствие конденсированной фазы, учитывающая особенности истечения газов из сверхзвукового сопла в условиях развитой конденсации. Рассмотрены возможные причины уширения газовых потоков в условиях развитой конденсации. Проведена апробация модели поправок в потоках с развитой конденсацией на ряде сверхзвуковых конических сопел.

Дульнев А.И. «О параметрах пульсации газового пузыря при подводном взрыве в свободной воде» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 31-47 (2023)

Объектом исследования является подводный взрыв. Цель работы – обоснование математической модели, позволяющей оценить параметры пульсации газового пузыря при подводном взрыве в широком диапазоне изменения глубины взрыва и массы заряда взрывчатого вещества (ВВ). Материалы и методы. Рассматривается взрыв в свободной воде. Исследования базируются на аналитических материалах, численном решении обыкновенных дифференциальных уравнений и экспериментальных данных. Основные результаты. Дана характеристика известным из литературных источников расчетным зависимостям для определения параметров пульсации газового пузыря. Приведен вывод уравнений предлагаемой математической модели. Выполнено сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными для взрыва зарядов тротила. Заключение. Разработанная математическая модель по сравнению с известными решениями и эмпирическими формулами обеспечивает оценку параметров пульсации в широком диапазоне изменения глубины взрыва и массы заряда. Результаты расчетов с использованием этой модели соответствуют имеющимся экспериментальным данным. Результаты работы могут быть использованы для оценок воздействия подводного взрыва на морские объекты и сооружения.

Дьячковский Е.И., Кинжагулов И.Ю., Велеулов З.А. «Разработка лазерно-ультразвукового дефектоскопа» Приборы, № 2, с. 11-15 (2023)

Представлены результаты разработки лазерно-ультразвукового дефектоскопа. Представлены структурная схема устройства, основные составляющие его работы и предпочтительные решения для них. Рассмотрены и выбраны основные комплектующие для ключевых узлов. Поставлены требования к разработке платы сбора данных с учетом схемы подключения, а также к разработке электронного модуля для подключения рабочих узлов устройства.

Решетов А.А., Дягилев Р.А. «Методы, средства и технология вибрационной диагностики магистральных газопроводов, подверженных коррозионному растрескиванию под напряжением» Контроль. Диагностика, 26, № 5, с. 4-12 (2023)

Предложены расчетно-экспериментальные методы, средства и технология контроля технического состояния магистральных газопроводов при их подземной прокладке по параметрам технологических и геодинамических вибраций. Для выявления потенциально аварийно опасных (риск-чувствительных) участков магистральных газопроводов применяются параметры, характеризующие микросейсмическое поле непосредственно над трассами газопроводов, энергетические формы собственных акустических колебаний столба природного газа участка газопровода, собственные частоты трубы участка газопровода как балки/оболочки и грунта, его вмещающего. Полученные результаты позволяют снизить эксплуатационные затраты.