Ху М.-Ю., Чзан Ш., Ся В.-С., Мэн Ц.-Ч., И В.-Б. «Численный анализ гидродинамических характеристик и напряженного состояния снаряда в форме усеченного конуса при его входе в воду со сверхзвуковой скоростью» Прикладная механика и техническая физика, 64, № 3, с. 3-11 (2023)

С использованием модели многофазной среды и метода жидких объемов, а также алгоритма построения смещенных сеток и программного обеспечения STAR-CCM+ численно решена задача о наклонном входе в воду снаряда в форме усеченного конуса. Рассчитаны гидродинамические характеристики и проанализировано напряженное состояние снаряда при различных углах входа в воду. Определен закон развития зоны кавитации. Показано, что полученные результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными. Ключевые слова: взаимодействие конструкции с жидкостью, снаряд, напряженное состояние, гидродинамические характеристики

Брутян М.А., Ибрагимов У.Г. «Точное решение уравнений Рейнольдса для турбулентных течений типа Джеффри–Гамеля в тонком диффузоре» Труды Московского физико-технического института (государственного университета) (МФТИ), 15, № 2, с. 110-118 (2023)

Рассмотрено турбулентное стационарное течение типа Джеффри–Гамеля вязкого газа от источника, расположенного в вершине тонкого клина. В рамках классической модели Прандтля для турбулентной вязкости и гипотезы Буссинеска для тензора турбулентных напряжений установлена возможность построения автомодельных решений. Уравнения в частных производных Рейнольдса при этом сводятся к системе обыкновенных дифференциальных уравнений. Найденный профиль скорости сравнивается с классическим логарифмическим профилем скорости.

Аксентьева М.С., Гурия Г.Т., Иваницкий Г.Р., Макаров В.А., Полежаев А.А., Приезжев А.В., Ризниченко Г.Ю., Ритус В.И., Романовский М.Ю., Руденко О.В., Сысоев Н.Н., Тучин В.В. «Памяти Юрия Михайловича Романовского» Успехи физических наук, 193, № 2, с. 229-230 (2023)

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNe.2023.01.039319

Кудрявцев И.В., Иванов В.А., Суходоева Н.В., Рабецкая О.И., Митяев А.Е. «Управление динамическими параметрами плоской балочной конструкции посредством выбора закреплений» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 106-122 (2023)

Предлагается методика обоснованного выбора схемы закрепления, вида опор и их жесткости для плоских балочных конструкций осесимметричного поперечного сечения с целью обеспечения заданных значений первой частоты собственных изгибных колебаний и первой критической нагрузки с учетом действия продольных сил и изменения температуры. Методика основана на известных положениях теории колебаний балок, теории устойчивости по Эйлеру и использует в качестве критерия выбора схемы закрепления коэффициенты опор, которые предварительно нормируются для достижения сопоставимых значений. Выбранная схема обеспечивает заданное значение первой собственной частоты колебаний, величину первой критической температуры или одновременно оба условия работоспособности. Согласно разработанной методике выполнены сравнительные расчеты плоской стержневой конструкции методом конечных элементов, которые показали хорошую сходимость результатов по всем контролируемым параметрам. Предложенный подход может быть использован при проектировании опорного закрепления плоских балочных конструкций различного назначения для обеспечения их динамического поведения. Ключевые слова: балка, опора, жесткость, колебания, частота, продольная сила, устойчивость, коэффициент опор

Мурсенкова И.В., Иванов И.Э., Ляо Ю., Зиганшин А.Ф. «Исследование взаимодействия поверхностного скользящего разряда с наклонной ударной волной» Физика плазмы, 49, № 5, с. 600-606 (2023)

Экспериментально исследован распределенный поверхностный скользящий разряд длительностью 500 нс в сверхзвуковых потоках воздуха с наклонной ударной волной. Числа Маха потока составляли 1.18–1.68, плотность воздуха 0.02–0.45 кг/м³. Разряд инициировался в режиме одиночного импульса. Ток разряда составлял около 1 кА при напряжении 25 кВ. Показано, что ток разряда и пространственно-временные характеристики излучения зависят от параметров локальной зоны разрежения в пограничном слое. В стационарном потоке с косым скачком уплотнения разряд формируется в виде одиночного канала. Анализ высокоскоростной теневой съемки потока после разряда показал, что одиночный канал разряда генерирует полуцилиндрическую волну. Сравнение экспериментальной динамики ударной волны с результатами численного моделирования течения на основе нестационарных уравнений Навье–Стокса показало, что величина выделяемой в разрядном канале тепловой энергии составляет 0.15–0.36 Дж. Ключевые слова: наносекундный поверхностный скользящий разряд, сверхзвуковой поток, наклонная ударная волна, высокоскоростная теневая визуализация, численное моделирование

Жуков А.О., Иванов К.А., Бондарева М.К., Бондарев М.Н., Горовой Д.С. «Наземный комплекс управления космическими аппаратами дальнего космоса» Сибирский аэрокосмический журнал, 24, № 1, с. 99-108 (2023)

В настоящее время востребованы исследования перспективного наземного комплекса управления космическими аппаратами дальнего космоса, обладающего большими возможностями не только в управлении космическими аппаратами дальнего космоса, но и в проведении фундаментальных и прикладных радиоастрономических исследований. Большое внимание уделяется анализу требований к радиотехническому комплексу, которые должны быть выполнены для реализации возможности проведения с его помощью нескольких направлений научных исследований и, прежде всего, планетной радиолокации, интерферометрии со сверхдлинными базами, радиопросвечивания, радиоастрономии. На основе анализа состояния наземного комплекса управления космическими аппаратами дальнего космоса раскрыты направления его развития на основе модернизации существующих средств, а также показаны перспективы применения новых технологий для освоения дальнего космоса на траекториях полета к Луне, Марсу, другим небесным телам Солнечной системы, объектам инопланетной и межпланетной инфраструктуры. Ключевые слова: наземный комплекс управления, дальний космический аппарат, сеть, технология управления, радиоастрономические исследования, методы исследования космических тел.

Егоров Ю.А., Иванов П.С., Маринич Н.В. «Зависимость кромочного шума модели гребного винта от гидродинамической нагрузки» Труды Крыловского государственного научного центра (ранее: Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова), № 2, с. 50-57 (2023)

Объектом исследований являются модели гребных винтов. Цель – определение влияния гидродинамической нагрузки движителя на уровни высокочастотного некавитационного (кромочного) шума. Материалы и методы. Выполнен сравнительный анализ отечественных и зарубежных методов нормирования кромочного шума. Проведены измерения кромочного шума для серии моделей гребных винтов с разной гидродинамической нагрузкой. Основные результаты. Выявлены теоретические предпосылки влияния гидродинамической нагрузки (в виде безразмерного коэффициента упора KT) на уровни кромочного шума. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили корректность указанного подхода применительно к моделям гребных винтов. Заключение. Проведенные модельные испытания подтвердили влияние гидродинамической нагрузки (коэффициента упора движителя KT) на уровни кромочного шума. Определен примерный диапазон величины KT, оптимальной для снижения шумности гребных винтов.

Иванова А.Д., Журов Д.П. «Установка TAIGA-IACT: разработка нового метода юстировки зеркал и критерия отбора экспериментальных данных» Ученые записки физического факультета МГУ, № 2, с. 2320201 (2023)

Атмосферные черенковские телескопы (АЧТ) установки TAIGA-IACT входят в состав астрофизического комплекса TAIGA, расположенного в Тункинской долине (республика Бурятия, Россия), в 50 км от озера Байкал. Комплекс представляет собой гибридную систему детекторов и создается для решения широкого круга фундаментальных задач физики космических лучей и гамма-астрономии. В докладе приведен результат юстировки первого АЧТ при помощи нового, в рамках установки TAIGA-IACT, метода Боке. Также представлен разработанный критерий отбора экспериментальных данных на основе параметра предельной звездной величины.

Ивахник В.В., Савельев М.В. «Влияние дисперсности наночастиц в прозрачной жидкости на пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 26, № 1, с. 9-17 (2023)

Исследованы пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения в прозрачной гетерогенной полидисперсной среде с учетом потока наночастиц, обусловленного действием силы тяжести, при нормальном распределением частиц по размерам. Выделено три диапазона средних радиусов наночастиц (малые, промежуточные и большие), для которых характерны различные виды пространственных спектров объектной волны. Показано, что в диапазоне малых средних радиусов наночастиц рост среднеквадратичного отклонения приводит к увеличению полуширины полосы пространственных частот, вырезаемых четырехволновым преобразователем излучения из пространственного спектра объектной волны. В диапазоне промежуточных средних радиусов наночастиц рост среднеквадратичного отклонения может приводить как к увеличению, так и к уменьшению ширины вырезаемого четырехволновым преобразователем «кольца». При больших средних радиусах наночастиц изменение среднеквадратичного отклонения не влияет на пространственную селективность четырехволнового преобразователя излучения.

Марков И.П., Игумнов Л.А. «Реконструкция временной зависимости нестационарной граничной нагрузки, приложенной к трехмерному изотропному линейно упругому телу» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 6, с. 139-148 (2021)

Представлена методика идентификации временной зависимости нестационарного граничного воздействия с известным пространственным распределением на трехмерное изотропное упругое тело. Реконструкция нагружения осуществляется в частотной области по зарегистрированному отклику некоторой величины, вызванному действием искомой нагрузки. При этом используются решения построенной специальным образом вспомогательной прямой задачи. Используется численное прямое и обратное преобразование Лапласа. Вспомогательная задача решается методом граничных элементов. Приведены подробные результаты демонстрационного численного примера. Установлено хорошее соответствие полученных решений результатам прямых измерений. Ключевые слова: обратные задачи, идентификация нагрузки, преобразование Лапласа, метод граничных элементов

Соболева О.И., Полывянова М.Р., Ильин О.И., Ильина М.В. «Влияние времени активации на пьезоэлектрические свойства легированных азотом углеродных нанотрубок» Морской гидрофизический журнал, 39, № 3, с. 99-104 (2023)

Углеродные нанотрубки показали себя как перспективный пьезоэлектрический материал для создания на их основе источников питания для носимой электроники. Однако для получения полной информации необходимо досконально изучить параметры, влияющие на их пьезоэлектрические свойства. В данной работе установлено, что при увеличении времени активации каталитических центров от 1 до 90 мин значение пьезоэлектрического модуля уменьшилось от 19,78 до 4,49 пм/В. Полученные результаты могут быть использованы для создания энергоэффективных пьезоэлектрических наногенераторов.

Соболева О.И., Полывянова М.Р., Ильин О.И., Ильина М.В. «Влияние времени активации на пьезоэлектрические свойства легированных азотом углеродных нанотрубок» Морской гидрофизический журнал, 39, № 3, с. 99-104 (2023)

Углеродные нанотрубки показали себя как перспективный пьезоэлектрический материал для создания на их основе источников питания для носимой электроники. Однако для получения полной информации необходимо досконально изучить параметры, влияющие на их пьезоэлектрические свойства. В данной работе установлено, что при увеличении времени активации каталитических центров от 1 до 90 мин значение пьезоэлектрического модуля уменьшилось от 19,78 до 4,49 пм/В. Полученные результаты могут быть использованы для создания энергоэффективных пьезоэлектрических наногенераторов.

Ильиных А.Ю. «Волны и пузыри импакта капли» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 1, с. 99-104 (2023)

Методами скоростной видеорегистрации визуализирован широкий набор тонких быстрых течений (капиллярные волны, лигаменты, вихревые структуры), обусловленных процессами конверсии поверхностной энергии в другие формы (флуктуации давления и температуры, формирование и движение новых компонентов) при уничтожении контактных поверхностей в зоне слияния свободно падающей капли с принимающей жидкостью.

Индейцев Д.А., Можгова Н.В., Лукин А.В., Попов И.А. «Модель микромеханического модально-локализованного акселерометра с чувствительным элементом в виде балки с начальной погибью» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 3, с. 135-151 (2023)

Настоящее исследование посвящено математическому моделированию предложенной новой архитектуры микроэлектромеханического модально-локализованного датчика ускорений (МЭМС-акселерометра/гравиметра) с чувствительным элементом в виде защемленной с двух концов микробалки с начальной погибью, выполненной по форме первой несимметричной моды свободных колебаний. В работе показано, что при несимметричной форме начальной погиби в области положительных осевых усилий существуют зоны близости частотных ветвей, соответствующих второй симметричной и первой несимметричной формам колебаний. При конструкционном обеспечении требуемого значения осевого растягивающего усилия в микробалке этот эффект может быть использован, в частности, для измерения осевой компоненты переносного ускорения по принципу амплитудной модальной локализации. Предусмотренная в компоновке датчика возможность нагрева чувствительного элемента с помощью протекающего по микробалке электрического тока позволяет управлять рабочей точкой режима колебаний и, таким образом, в весьма широких пределах варьировать диапазон измеряемых ускорений и степень чувствительности датчика. Предложенная в статье конфигурация электродов возбуждения колебаний и съема выходного сигнала позволяет, с помощью контура обратной связи, стабилизировать на требуемом уровне амплитуду колебаний по рабочей (третьей) симметричной форме и, при этом, измерять связанную с изменением величины измеряемой компоненты переносного ускорения амплитуду колебаний по несимметричной форме. Таким образом, в работе предложена и исследована математическая модель оригинального модально-локализованного акселерометра (гравиметра), содержащего единственный чувствительный микробалочный элемент и задействующего эффект обмена энергией между различными его формами колебаний. Ключевые слова: МЭМС, балка с начальной погибью, бистабильность, акселерометр, модальная локализация колебаний, близость частот

Исраилов М.Ш. «Решение внешней задачи Похгаммера–Кри и изгибные сейсмические колебания трубопровода в бесконечной упругой среде» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 33-46 (2023)

Доказана возможность частичного расщепления динамических уравнений линейной теории упругости для объемного расширения и компонент вектора вращения частиц среды в цилиндрических координатах в общем случае нестационарной задачи. Этот результат является обобщением аналогичного факта, установленного А. Лявом при простой гармонической зависимости названных функций от времени и двух пространственных координат. Дано точное аналитическое решение задачи об изгибных колебаниях упругого пространства с круговой цилиндрической полостью (внешней задачи Похгаммера–Кри). Показано, что опубликованное К. Токи и Ш. Такада исследование по этому вопросу не дает решения названной задачи. На основе полученного решения внешней задачи Похгаммера–Кри изучены изгибные колебания подземного трубопровода, вызванные действием сейсмической волны. Полученные при этом результаты дают, по-видимому, первое теоретическое обоснование широко используемой в нормативных документах по сейсмостойкому строительству инженерной теории жесткого защемления трубопровода в грунте для случая изгибных колебаний. Ключевые слова: задача Похгаммера–Кри, внешняя задача, подземный трубопровод, изгибные колебания

Ишков В.Н. «Прогноз солнечных вспышечных явлений: солнечные протонные события» Известия РАН. Серия физическая, 87, № 7, с. 1010-1013 (2023)

С современных позиций рассматриваются вопросы прогноза солнечных вспышечных событий – единственного источника высокоэнергичных протонов, как от самого процесса энерговыделения, так и от сопровождающих его динамических явлений: ударных волн и корональных выбросов вещества, распространяющихся от места выделения энергии. Возможность прогноза самих вспышечных событий обеспечивает взаимодействие новых всплывающих магнитных потоков с магнитными полями активных областей и вне их, но всегда на линии раздела полярностей. Появление солнечных протонов во вспышечном событии определяется характеристиками во всем спектре его излучения, локализацией его на Солнце и параметрами его коронального выброса вещества.